贵州某机场岩溶发育特征分析及其稳定性研究

发布时间：2020-03-19 23:40

【摘要】：为满足经济建设和发展的需要,我国加强了在西南地区交通建设的投入,除了铁路和公路系统的建设外,修建机场已成为拉动某些地区经济的一种有效途径。机场建设属于国家重大工程,具有投资高、工程量大、周期长的特点,场地跨越的工程地质单元多,涉及的工程地质问题也多,诸如岩溶、地下水、软土、高填方等问题,其中岩溶问题对机场建设的影响尤为突出。当机场在岩溶发育的西南地区通过时,可能遇到各种各样的岩溶危害,轻则影响投资预算,重则影响整个地区的发展。本文针对贵州某机场扩建工程中遇到的岩溶问题,充分调查分析国内外的岩溶勘察方法,运用电阻率测深、地震映像及地质雷达和工程钻探综合勘察方法分析场区岩溶发育特征。采取定性分析和半定量分析方法,并结合自然状态、高水位及飞机荷载三种工况条件下的数值模拟分析来评价场区的溶洞稳定性。主要研究成果如下:(1)通过收集前期资料及现场调查,发现研究区岩溶发育表现出对地层层位、构造部位和地貌单元的选择性,主要发育于三叠系下统大冶组灰岩和三叠系下统安顺组白云岩中,且顺地层岩性分界线、构造走向及主要节理裂隙等方向发育明显。岩溶总体发育程度中等,局部白秧坪断层影响带强烈发育,且以竖向发育为主,水平发育较少。(2)运用电阻率测深、地质雷达及地震映像综合物探方法勘测地下隐伏溶洞的发育特征,并辅以工程钻探进行验证及追踪物探推测的疑似岩溶。此外,物探还推测了一条F1断层,为后期验证孔XK104所证实,说明了物探方法在岩溶勘测的可行性。(3)采用定性分析和半定量分析方法对对溶洞顶板稳定性进行分析计算,发现场区以不影响地基稳定性的溶洞为主,不稳定溶洞较少,由于场区岩体结构破碎,结构力学分析法较定性分析和顶板塌陷自行填塞法的判别结果偏高。(4)选取两个典型地质剖面,分别计算自然状态、高水位和飞机荷载三种工况下的溶洞稳定性,对比分析位移、应力、应变、稳定系数和塑性区等的差异与变化。结果发现,I号剖面的自然状态与飞机荷载工况下稳定性明显高于高水位工况,且自然状态工况与飞机荷载工况的整体稳定性相同,而II号剖面的三种工况下的稳定性差异不大。通过仿真分析两个剖面各自三种工况共计六种工况发现,这两个典型剖面上的地下溶洞的存在对该填方工程的稳定性影响较小,和填方边坡的稳定性相比属次要控制因素。
【图文】：

西南交通大学硕士学位论文 第 1 页第 1 章 绪论1.1 课题背景与研究意义岩溶在国外又称喀斯特，主要发生在以碳酸盐岩为主的可溶岩地区，是地表水地下水活动对可溶性岩石的化学和机械作用等，以及由于这种作用所形成的各种水文地貌现象的总称[1]。我国的岩溶面积超过 300 万 km2，占国土面积的近 1/3，而其中又以西南地区岩面积最大，面积约 52 万 km2，占全国岩溶总面积的 17.3%，主要分布在滇黔桂湘鄂渝地区，，其中尤以贵州突出，可溶岩面积高达 12.88 万 km2，占全省总面积的 73.0%裸露型岩溶为 8.9 万 km2，占全省总面积的 51.0%，如图 1-1、1-2 所示[2-3]。因此，在南碳酸盐岩分布地区修建机场，面临的首要挑战性问题之一就是岩溶问题[4]。

西南交通大学硕士学位论文 第 8 页第 2 章 研究区基本概况2.1 自然地理条件2.1.1 位置及交通研究区场址位于贵阳市东南方向，展布于小碧布依族苗族乡下坝村、二堡村等多个乡村境内，四周有兰海高速、机场路、龙水路等多条道路，交通便捷。场址新建跑道与原有跑道平行相距 368m，跑道中心点距贵阳市南明区中心直线距离约 11.0km，西距南明河最近距离约 8.5km，如图 2-1 所示。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V351;P642.25

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王中美;;贵州碳酸盐岩的分布特征及其对岩溶地下水的控制[J];地质与勘探;2017年02期

2 易瑞;;贵州岩溶地下水系形成和发育的基本特征研究[J];资源信息与工程;2016年06期

3 何为;陈建平;;大坪山隧址区地质构造对岩溶发育规律的影响[J];科学技术与工程;2016年34期

4 何元才;;富阳市万市镇十字街岩溶塌陷路基稳定性评价与治理设计探讨[J];地质灾害与环境保护;2016年01期

5 林义华;张小洪;;黔江机场拟建区区域岩溶灾害勘察及治理对策[J];山西建筑;2015年19期

6 褚学伟;党爽;丁坚平;;贵州岩溶塌陷分布及其影响因素分析[J];人民长江;2015年12期

7 张卿;罗宗帆;;TST超前地质预报技术在贵州岩溶地区的应用[J];隧道建设;2012年03期

8 罗骑龙;王运生;廖崇高;徐鸿彪;;贵州某机场岩溶发育规律及控制因素分析[J];地质灾害与环境保护;2011年01期

9 崔国华;张德元;梁红艺;贾建超;文政武;;电法在公路岩溶勘察中的应用[J];工程地球物理学报;2009年03期

10 毛烨峰;伍进;;岩溶发育控制因素及发育规律浅析[J];西部探矿工程;2009年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 李金玺;雷宛;邹俊;;地震映像解释方法[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 曹鹤;白羊岭煤矿岩溶陷落柱发育规律及成因探讨[D];中国矿业大学;2017年

2 王健;贵阳龙洞堡国际机场运营效率分析[D];贵州大学;2015年

3 马文涛;高速铁路岩溶路基综合勘察治理技术的研究[D];西南交通大学;2015年

4 冉涛;龙门峡南煤矿岩溶发育规律及连通试验研究[D];成都理工大学;2014年

5 周伟;岩溶对桥梁地基稳定性分析及注浆治理研究[D];中南大学;2012年

6 陈宁;云南临沧某机场岩溶发育规律及地基稳定性研究[D];成都理工大学;2012年

7 李春花;基于ANSYS的瞬态瑞雷面波法地下空洞勘测参数分析[D];西南交通大学;2011年

8 唐毅;电测深法在南广铁路岩溶注浆效果检测中的应用分析[D];西南交通大学;2011年

9 孟伟;国电河北龙山电厂铁专线巨型采空区稳定性研究[D];西南交通大学;2007年

10 刘茂;国电河北龙山电厂铁专线巨型采空区加固方法研究与数值分析[D];西南交通大学;2007年

本文编号：2590889