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《成都理工大学》 2012年
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云贵地区寒武系岩溶与岩溶水环境特征及其隧道工程适宜性研究

黄醒醒  
【摘要】:云贵地区寒武纪地层受特殊的高原气候、沉积环境、构造运动等多因素的影响,呈现出可溶与非可溶岩互层的特点,岩溶发育也呈现出与其它厚层纯可溶岩地层明显不同的区域特点。因此,研究云贵地区岩溶及岩溶水发育规律对科研和工程建设都较有意义。 本文通过查阅相关资料和对相关寒武纪地层区科学研究与工程实践课题的分析和研究,以云贵地区寒武系为研究对象,查明了云贵地区地质环境条件、寒武系的沉积特征及水文地质条件,并以岩溶层组和沟谷切割条件为依据将寒武系岩溶进行区划,分区研究不同岩性特征和径流条件下岩溶和岩溶水的发育规律,进一步结合云贵地区寒武系相关工程实例——滇东地区大五山隧洞和黔东北茅坪山隧道,研究岩溶水环境与隧道工程的适宜性规律。取得如下结论: (1)云贵地区寒武系沉积经历了“一大两小”海进海退旋回,主要出露在黔北、黔中-黔东北、滇东、滇东南和保山地块。岩溶层组类型有纯碳酸岩、间互状纯碳酸岩和间互状不纯碳酸岩;根据地形地貌和水文特点,寒武系出露区划分为深切割区和浅切割区,其中黔北、滇东南、保山地区为深切割区;黔中-黔东北、滇东为浅切割区; (2)以岩溶层组类型和沟谷切割条件为依据,将云贵寒武系出露区划分为黔北纯碳酸盐岩深切割区(Ⅰ)、黔中-黔东北纯碳酸盐岩浅切割区(Ⅱ)、滇东间互状不纯碳酸盐岩浅切割区(Ⅲ)、滇东南间互状纯碳酸盐岩深切割区(Ⅳ)、保山间互状不纯碳酸盐岩深切割区(Ⅴ)。各区岩溶及岩溶水发育规律如下:Ⅰ区:地表、地下岩溶均较发育,水平方向具有条带性,垂直方向具有分层性。地下水类型为溶孔—溶隙水、溶洞—管道水,受大气降水补给,深切的河谷是当地岩溶水的排泄基准面。Ⅱ区:地表岩溶较发育,地下岩溶的规模相对较小,深度较浅。地下水主要是溶隙—溶洞水和溶孔—溶隙水,受降水补给,分散径流与排泄。Ⅲ区:岩溶发育较弱。地下水类型主要为岩溶裂隙水,降水补给,受碎屑岩隔水边界的局限,形成补给-径流-排泄-承压自流的水动力特点,分散排泄,流量小。Ⅳ区:地表、地下岩溶均较发育,地下岩溶和岩溶水发育具多层性。地下水类型主要为碳酸盐岩岩溶水,受降水补给,呈阶梯式转化运移,通过径流途径较短的暗河、大泉等进行水平排泄。Ⅴ区:地表岩溶不发育,地下偶见小型溶洞、落水洞。地下水主要为岩溶裂隙水,受大气降雨和地表水补给,沿裂隙运移,以泉群形式在沟谷和断裂处分散排泄。 (3)岩溶水环境与隧道工程的关系可分为深切河谷附近和浅切割区两种情况。根据岩溶层组类型不同,进一步分析了二者适宜性:①深切河谷附近:岩溶及岩溶水环境对工程的影响主要为隧道顶、底板稳定性,上层滞水带的地区涉及小规模涌、突水;隧道工程对岩溶水环境的影响主要有水质污染、上层滞水带中水体漏失。②浅切割区:岩溶及岩溶水环境对工程的影响主要为隧道涌、突水、水质对工程结构的腐蚀和隧道顶、底板稳定性;隧道工程对岩溶水环境的影响主要有水位下降,水体漏失和水质污染。 (4)实例分析云贵地区寒武系岩溶水环境与工程的适宜性规律,认为:一定条件下,岩溶发育程度与发生大规模涌、突水事件成正相关;一般情况下,地下水对工程结构和材料不具腐蚀性,仅在附近有矿体分布,地下水离子成分异常时,可对工程材料产生腐蚀性;岩溶较发育的地区,围岩稳定性较差,对隧道顶、底板稳定性影响大;工程施工会对隧道沿线水体的水量和水质产生较大影响。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U452.11;P642.25

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【参考文献】
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