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尼山水库岩溶塌陷机理研究

作　者: 贾连杰
导　师: 杨俊杰；邓继昌
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境工程
关键词: 天然铺盖岩溶塌陷吸蚀潜蚀
分类号: TV221.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

岩溶塌陷是岩溶水库主要的环境地质灾害之一。所位水库岩溶塌陷，一般指水库蓄水后新发生的与岩溶有关的塌陷现象。广义的讲，包括发生在库坝区及灌渠区所有和水工建筑物有关的新、老岩溶塌陷的地质现象。大部分发生塌陷的工程都伴随有渗漏发生，水库塌陷可以导致水库产生严重渗漏，使水库成为干库。如果岩溶塌陷发生在坝基或建筑物部位，则直接威胁建筑物稳定安全，有的还造成建筑物的失事。研究区尼山水库是一座大型水库。水库建成后渗漏严重，位于坝前的天然铺盖由于岩溶塌陷产生裂缝，危及了大坝安全，导致水库多年来一直处于控制运用中，造成极大的水资源浪费。尼山水库的安全直接关系到下游历史文化古城—曲阜(三孔)；兖—石、津—浦铁路；兖州煤矿十一个矿井以及曲阜市南辛、防山、息陬、小雪、凌城、时庄6个乡镇二十多万亩农田，两岸二十多万人的安全。针对水库存在的严重的岩溶塌陷状况，我们在研究区进行了大量的地质工作。在野外工作中查明了研究区的地质概况，并重点查明了水库坝前天然铺盖产生岩溶塌陷的边界条件。在野外地质工作的基础上，我们对研究区的岩溶塌陷分析其破坏机理，预测发展趋势，论证岩溶塌陷对坝体稳定的影响，进而提出了处理措施，为彻底解决水库存在的主要问题提供了一定的科学依据。本论文分为三部分，第一部分介绍了区域的地层岩性、地质构造、岩溶发育特征和水文地质特征；第二部分介绍了坝址区附近的地层岩性、地质构造、坝基的工程地质条件以及库区主要存在的工程地质问题及隐患；第三部分重点对坝前天然铺盖的岩溶塌陷成因、过程及发展进行了分析及预测，并提出了防治措施。该论文得出有关结论如下： 1、坝前天然铺盖产生塌陷的基本条件及形成机理： a．岩溶裂隙发育条件、松散覆盖层地层结构、厚度、性质及水动力条件是坝前天然铺盖产生塌陷必须具备的三大基本条件，而岩溶裂隙发育条件是塌陷产生的基础，因此应属岩溶塌陷。 b．岩溶塌陷的发展过程大致可分三个阶段，不同的发展阶段其形成机理不同。由于库水、地下水周期性大幅度升降，产生潜蚀～吸蚀作用。首先使基岩岩

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
0 前言  11
1 研究区工程地质概况  11-23
  1.1 地形地貌  11-13
    1.1.1 低山丘陵地貌  12
    1.1.2 河谷地貌  12-13
  1.2 地层岩性  13-15
  1.3 地质构造  15-18
  1.4 岩溶发育特征  18-20
    1.4.1 岩溶发育主要受地层岩性控制  18-19
    1.4.2 岩溶发育受断裂构造的控制  19-20
  1.5 水文地质条件  20-21
    1.5.1 地下水类型  20-21
    1.5.2 地下水运动规律  21
  1.6 库区存在的主要工程地质问题  21-23
2 坝址区工程地质条件  23-38
  2.1 地形地貌  23
  2.2 地层岩性  23-24
  2.3 地质构造  24-26
  2.4 坝基工程地质条件  26-33
    2.4.1 坝基松散土层的分布及性质  26
    2.4.2 坝基岩石的分布及性质  26-27
    2.4.3 岩溶发育规律  27-29
    2.4.4 水文地质特征  29-32
    2.4.5 坝基工程地质分段  32-33
  2.5 坝基渗漏及绕坝渗漏  33
    2.5.1 坝基渗漏条件  33
  2.6 坝基砂砾石的渗透稳定分析  33-38
    2.6.1 坝基砂砾石渗透变形形式  34
    2.6.2 坝基砂砾石渗流允许坡降  34-35
    2.6.3 坝基砂砾石渗流稳定分析  35-38
3 坝前天然铺盖岩溶塌陷成因及稳定分析  38-59
  3.1 坝前天然铺盖发生塌陷的过程  38-39
  3.2 坝前天然铺盖发生塌陷的基本条件  39-48
    3.2.1 岩溶裂隙的发育条件  39-46
    3.2.2 松散覆盖层  46-47
    3.2.3 水动力条件  47-48
  3.3 坝前天然铺盖塌陷机理分析  48-55
  3.4 岩溶塌陷发展的预测及处理措施  55-59
    3.4.1 坝前岩溶塌陷稳定性分区  55
    3.4.2 岩溶塌陷对坝体稳定的影响  55-58
    3.4.3 岩溶塌陷的防治措施  58-59
4 结论  59-60
参考文献  60-62
致谢  62

尼山水库岩溶塌陷机理研究

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