溶洞穴作为地下工程等。

另一方面，生态环境脆弱，水旱及地质灾害频繁发生。
在该地区进行工程建设常常会遇到一些特殊的工程地质问 题。主要有：岩溶渗漏，引发地区塌陷，造成坑道涌水、
突水、滑落。
1.水利水电工程——渗漏、溃坝、诱发地震
据广西 39个岩溶 山地县统 计，在已 建的260 座大水库 中，有明 显渗漏的 （设计效 益与实际 效益相比 低于80％ 者）有92 座。
2、气候的影响 1.降水的影响： （1）水直接参与岩溶作用，充足的降水是保 证岩溶作用强烈进行的必要条件。 （2）水是溶蚀作用的介质和载体，充足的降 水保证了水体的良好的循环交替条件，促进岩溶 作用的强烈进行。
2.温度的影响： （1）温度升高，水中的CO2的溶解度减小，不利于 岩溶作用。一般，水温升高20º ~30º C，溶于水中的 CO2减少一半。但随着温度的增高， CO2扩散速度增 加。 （2）温度升高，生物新陈代谢加快，释放更多的 CO2带入水中，同时温度升高，化学反映速度大大加 快，有利于岩溶作用。一般温度升高10º C，化学反应 速度加快一倍。
“天坑”是岩溶(又称“喀斯特”)地区地下河运行形成大 面积塌陷造成的，它与常说的“岩溶漏斗”不同，岩溶漏斗一 般是斜坡，上宽下窄，天坑则是四壁岩石峭立，深度百米至数 百米以上，犹如一个巨大无比的“桶”。这个“桶”，口径从 近百米至数百米不等，容积从10万立方米至1亿立方米以上。天 坑形状奇特，地处僻壤，坑上坑下林木葱郁，如果能进入“桶” 底，更觉神奇。 天坑在国内外均有发现。我国重庆开隆县、奉节县，四川兴文 县，广西乐业县、巴马县等地都先后发现了天坑，当地人分别 称其为“石围”、“石院”、”岩湾”、“漩坑”、“龙缸” 等，国外说法也不一样，一般称为Great doline(大漏斗)。我国 有关专家认为称其为“天坑”最确切，故取名为“岩溶天坑” ， 简称“天坑”。
(1)可溶性岩石（岩石的可溶性） 可溶性岩石的存在是岩溶形成的物质基础。 卤化物类岩石 食盐、钾盐、镁盐等 硫酸盐类岩石 石膏、芒硝等 碳酸盐类岩石 石灰岩、白云岩、大理岩等
(2)水的溶解能力（水的溶蚀性） 水的溶蚀性是岩溶发育的必要条件
水对碳酸盐岩的化学溶蚀过程 CO2(溶解)+H2O +CaCO3 CO2（空气） Ca+2 +CO3-2 +H+1+ HCO3-1 Ca+2+ 2HCO3-1
的水遇热或当压强突然变小时，溶解 在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生
成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化
碳。 渗流水中碳酸钙沿溶洞壁或倾斜的洞 顶向下沉淀成层状堆积而成,因形如 布幔而得名,又称石帘、石帷幕。
石幔
贵州省毕节县的织金洞，原名打鸡洞。位于县城东北23 公里处织金洞是一个多格局、多层次、多类型的高位旱洞， 洞内岩溶生长独特，景物规模宏大，雄伟壮观，千姿百态， 精妙绝伦。全洞初勘长12.1公里，面积达70平方米，两壁 最宽处173米，垂直高度多在50至60米，最高处达150米。 洞内空间开阔，地形起伏迭宕，岩溶堆积物达40多种，囊 括了世界溶洞所有的形态类别。
由上式可以看出，水中CO2含量越高，H+1也越多。由 于H+1是非常活跃的离子，当和石灰岩作用时，H+1就 会与CaCO3中的CO2—结合成HCO3-1 ，分离出Ca+2， 从而使CaCO3溶解于水。上述反应是可逆的，正反应 速度取决于CO2的浓度。
(3)岩石的透水性 只有当岩石具有透水性时，含CO2的水才能在岩 石中流动，与岩石发生充分作用，进行溶蚀而不 易饱和。岩石的透水性主要取决于岩石的孔隙度 和裂隙度，后者比前者更为重要。 可溶性岩石的裂隙度与以下因素有关: 成分纯、刚性强的岩石透水性好 厚层可溶性岩石较薄层可溶性岩石的透水性好 构造发育的地段岩溶作用强
岩溶作用：以化学溶蚀为主，同时还包括机械破碎、沉 积、坍塌、搬运等作用，是一个化学－物理相结合的综合 作用。 可溶性岩石包括碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物等。
岩溶现象：
1、形成独特的地貌
大的地貌形态：峰丛；峰林；孤峰；溶蚀平原；干
谷 地表形态 石林、石笋、峰林、孤峰。 溶沟、落水洞、漏斗。 地下形态：溶洞、溶隙、暗河。
岩溶的工程地质问题 主要内容 第一节 概述 第二节 岩溶发育的基本条件和规律 第三节 岩溶区水库渗漏问题 第四节 岩溶地基稳定性问题
石林
坡立谷
溶洞
坡立谷
溶洞
孤峰
漓江胜景——九马图
峰丛
漓江胜景——螺蛳峰
峰丛
阳朔胜景——月亮洞
石钟乳
暗河
第一节
一、定义
概述
岩溶(karst，因南斯拉夫西北部喀斯特高原最典型，故 名 )：水（包括地表水和地下水）对可溶性岩石进行的以 溶蚀作用为主的改造和破坏地质作用以及由此产生的地貌 及水文地质现象的总称。
岩溶 层 非岩溶化地 层 岩溶 层
断层错动，非岩溶地层搭 接形成良好隔水边界。
断层错动，破坏了良好的隔水 边界，形成间邻谷渗漏通道。
★岩体侵入：相对隔水层的分布位置
河间地块存在诸如侵入岩体某相对隔水层，起到较好的隔水作用。
三、岩溶渗漏的防治措施
归纳起来有两方面措施：一是降低岩体透水性；二是 封堵渗漏通道。常用灌、铺、堵、截等措施。 1、灌浆：通过钻孔向岩体灌注水泥、沥青、粘土等浆 液，充填裂隙、洞穴，降低岩体的透水性，形成防渗墙， 达到防渗目的。 2、铺盖：在地表水（如库水）入渗地层（如坝上伏） 铺设一定高度的粘土等隔水层，阻止水体向地下入渗。 3、堵截：用块石、混凝土等材料对规模较大的渗漏通 道进行填塞封堵，截断水流。
岩溶灰岩
灰岩
隔水层
隔水层
纵向谷，向斜，隔水层起到 封闭作用，库水不会向邻岩 渗漏
灰岩
横向谷，岩层褶皱，不利于库区防渗， 对于坝址充分利用隔水层可有效隔渗。
灰岩
隔水层
隔水层
纵向谷，背斜，地层产状较缓， 库水沿岩溶通道向邻岩渗漏。
ห้องสมุดไป่ตู้
纵向谷，背斜，地层产状较陡，库 水不会由岩溶通道向邻岩渗漏。
★断层：既可有利于渗漏，又可不利于渗漏
重点查明溶洞、暗河的展布位置、规模等，进 行岩溶泉水流量、高程调查，确定通道的位置及可 能影响程度。
地面调查，地球物理勘探，连通试验(荧光示 踪剂， 放射性同位素，盐等)，钻探等。
二、岩溶渗漏条件分析 2.分析地质条件 （1）岩层组合：
当夹有非可溶岩地层时，可借助该层防止渗透
（2）地质构造：
★
褶皱
2.道路工程——路基、站场、桥梁地基稳定性
我国东部岩溶区，铁路4010公里，岩溶塌陷376处，近十年间中 断车1860小时，颠覆列车3次。
3.地下工程——涌水、突水、岩溶冒落
4.工民建——地基稳定性、塌陷问题
如武汉地区： 自1977年至今，武汉地区先后发生6次岩溶地面塌陷：
1977年，汉阳中南轧钢常堆料场塌陷；
(4)水的运动状态（水的流动性） 滞流的水，由于不能及时补给CO2，其溶解 力是有限的，很容易被CaCO3所饱和。流动的水， 由于水温、水量及气压条件的不断改变，可保持 水的溶解性能。特别是不同CO2浓度的地下水混 合，会大大提高水的溶解力。 地下水的流动性，一方面取决于岩石的透水 性，另一方面取决于降水量，而后者与气候相关。
总体上：温度的升高有利于岩溶作用的进行。
副热带
青藏高寒地区
我国气候分类
亚热带 温 带
三大特征地区
西北干旱地区
南部温热地区
温热潮湿的热带、亚热带地区：岩溶作用较强烈 高寒干旱的地区：岩溶不发育
不同气候条件下，岩溶速度、形态、类型都明显不同
如溶蚀速度： 广西：0.12-0.13mm/a ； 湖北：0.06mm/a ； 河北：0.02-0.03mm/a 。
第三节
岩溶区水库渗漏问题
在岩溶地区修建储水输水等建筑物如水库，水 体可能沿其岩溶通道向周遍产生渗漏，有时会严
重影响工程的 正常使用。岩溶渗漏问题是水利水
电等工程中的主要工程地质问题之一。这里以水 库渗漏为例介绍渗漏的一些基本问题。
一、渗漏的形式
按渗漏通道分类
裂隙分散渗漏
管道集中渗漏
二、岩溶渗漏条件分析 1.查明岩溶发育、分布规律

地形平缓地貌较之地形较陡地貌，地表径流缓慢，入渗量较大， 有利于岩溶发育。

不同地貌条件，因其垂直入渗带埋深和水平径流程度的不同，垂 直岩溶形态及水平岩溶形态的明显差别。

地形高差大大影响地下水补、排条件，影响岩溶发育的深度。
4、地质构造的影响
1.断裂的影响
成岩、构造、风化、卸荷等作用形成的各种破裂面，为地
岩溶形态差别：
广西副热带—溶蚀为主，地表地下岩溶充分强烈，形态诸全；
湖北、湖南、四川等地 — 岩溶发育，以溶丘、溶洞、漏斗为特征。
— 不太发育，侵蚀为主，几乎不发育封闭 溶蚀地形，以地下隐伏岩溶为主。
河北、山东、山西等地
3、地形地貌的影响
地形地貌条件通过影响水的入渗，循环交替条件，进而影响岩 溶发育的规模、速度、类型及空间分布。例如： 区域地貌格局，宏观上控制了某地区的地表水文网及地下水排泄 基准面的性状，从而控制了地表地下水的运动趋势，进而控制了岩 溶发育的总体形式。
第四节
岩溶地基稳定性问题
在岩溶地基上进行建设时，由于荷载等原因，产生地基塌 陷破坏，或失稳，这便是岩溶地质稳定性问题。
一、变形破坏的主要形式
1.地表塌陷 ：地基受力层范围内，存在较大的空洞（如溶洞）。 在自然条件下或建筑荷载作用下，产生洞体坍塌，引发地面塌陷 而导致建筑物破坏。 2.地基承载力不足或不均匀沉降：覆盖岩溶区，因覆盖层强度较 低，不能满足 建筑荷载要求而出现破坏。或沉降不均匀导致建筑 破坏。 3.地基滑动：较大的溶沟、溶洞等形成临空面，向临空面产生的 滑动现象。