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岩溶与工程
一、岩溶地质现象的基本理论知识
（一）定义、类型、成因定义：岩溶（喀斯特）是指碳酸盐类可溶岩岩石（石灰岩、白云岩、大理岩、碳酸盐质砂岩或砾岩等）在地表、地下水的作用下，在漫长的地质历史中形成（溶解CaCO3及冲蚀）的百分比；
体岩溶率：孔洞体积占测量可溶岩体积之百分比
钻孔岩溶揭露率：在一定深度或层位的条件下，揭露到孔洞的钻孔占勘探钻孔总数的百分比。
以上5种岩溶率指标，主要适用于高原或高山峡谷区、岩层大部分裸露、溶洞形态可见或可进入的岩溶区。而对于第四系下的隐伏岩溶，②、⑤两种比较适用。尤其是②线岩溶率应作为主要指标，而⑤钻孔岩溶揭露率往往夸大岩溶发育程度。
如武汉地区，见洞率多超过70%，但线岩溶率多小于10%，且大部分充填或半充填，
故应属中等发育或弱发育。贵州省公路规程的划分见下表：
按岩溶分布与发育强度的岩溶地基分级
岩溶形态别\影响
岩溶洞隙
土洞与塌陷
岩溶水
岩面起伏覆土厚薄不均
地基稳定
地基稳定
施工及施工条件
不均匀变形
强烈
地表个体岩溶密度＞5/km2、勘探点见洞隙率＞60%、钻孔线岩溶
率＞10%、洞隙中有水活动，未或半充填，有近期塌落物。
属覆盖型强烈发育岩溶路段，地下水位波动于岩面附近，雨季变幅大流速快，地表见塌坑洼地近期有发展和新生。
类型多并具水力联系，水位高、水量大随季节变得明显、水流具较大的渗透力。
岩面起伏大时有外露、隐伏的溶沟（槽）分布密度大、,,且底部有软弱土分布。
中等
介于上、下两类之间
5
微弱
地表岩溶密度vl/km2、勘探点见洞隙率＜30%、钻孔线岩溶率＜3%、洞体充填，无地下水活动，
属中等或弱发育的岩溶路段、地下常水位低于岩面、地表未见塌坑，土层厚、无软弱土
水位及季节变幅均再岩面以下，水力坡度平缓，水量小（）。
岩面埋藏浅、起伏平缓或上覆土层厚（大于10m），且无软弱土。
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要指出的是，岩溶发育强度的划分是相对的。应当根据工程类型（隧道、地基或场地稳定性）的要求进行有针对性的划分。
（二）岩溶水动力的垂直分带
岩溶水动力分带必然对应着某些岩溶类型，这是一个问题的两个方面，而岩溶水及其动力特征是人们最关注的重要问题，因此通常以岩溶水动力的垂直和水平分带来表达岩溶的空间分布规律。
1、岩溶水动力的垂直分带
2、两种表达方式——河流两岸和河间地块的分带，其规律基本一致。
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--3
2
4
5
7
1
1--隔水层；2--平水位；3--洪水位；4--最高岩溶水位；5--最低岩溶水位；6--上层滞水7--水流方向；8--悬挂泉
I—充气带；II--季节变化带；III—全饱和带；IIIa--水平循环亚带；Illb--虹吸管式循环亚带；W--深循环带
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图1岩溶水的垂直分带示意图
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排泄区
补结祎流匮一一一补欝区
补绪径流X
岩溶类型以垂向类型如
A
C
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图2分水岭（河间地块）岩溶水动力分带与隧道涌水
图1（摘自《地貌学及第四纪地质学》）为河谷两岸的岩溶水垂直分带图示；图2（摘自《隧道岩溶涌水预报与处治》）为河间地块岩溶水动力分带与隧道涌水图示。两图时隔30年，人们对岩溶及岩溶水的空间分布规律的基本认识并无本质区别。表明20世纪80年代以前地貌学中对岩溶水的分带是科学、合理的。为此，我们不妨仍以1980年代以前地貌学中“岩溶水垂直分带”为基本分带来认识岩溶水的分布规律。
i垂直循环带（又称充气带、含表层岩溶带）：位于地表以下，最高岩溶水位以上。为降水（雨、雪）垂直下渗带，水流以垂直运动为主。其岩溶主要为垂直形态（溶沟、溶槽、竖向溶隙、落水洞、天然井等）。如有局部隔水层时可形成上层滞水，相应形成局部水平通道，出露时可形成悬挂泉。
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此带厚度取决于当地排水（侵蚀）基准面，其深度大时，此带厚度也大。如鄂西山区此带厚度达数百米，而平原区仅数十米。
II季节变化带：为最高岩溶水位与最低岩溶水位之间的地带（旱季为充气带，雨季为饱和带）；水流呈垂直运动和水平运动交替出现；岩溶形态和岩溶水通道也是垂直与水平交替出现；其厚度，在滨河地带受河流高低水位控制。在分水岭地带则受岩溶化程度控制，岩溶化程