白岩洞地下河洞穴系统及其开发方案的优选

白岩洞地下河洞穴系统位于保靖县城东南7km ,为一个复杂的现代地下河型洞穴系统。白岩洞洞穴系统由主洞道和吉库、两岔河、三岔河和铁匠洞等4条主要支洞构成。主洞道分为白岩洞入口- 三岔河、三岔河- 金塘湾洞冒水处和金塘湾洞冒水处- 金塘湾洞3段,长约5151m,高差104m,坡降20‰。金塘湾洞冒水处- 金塘湾洞只有一条支洞,洞道结构相对简单,最枯流量27 l /s( 1999年2 月29 日) ,高程363m,能够满足与目前最低的灌溉渠道( 350m高程)联网要求。因此,建议在金塘湾洞引水,设计隧洞长度3300m,取水高程363m ,出口高程352m。      

全新世东亚夏季风演化的辽宁暖和洞石笋δ18O记录

研究区隶属于典型的东亚季风区,本文基于该区暖和洞4支石笋16个230h年龄和433个氧同位素数据,建立了10.5 ～0.3kaB.P.东亚夏季风强度时间序列.该序列可划分为3个气候段:1)10.5～5.5kaB.P.时段,东亚夏季风强度较强,峰值落在9.0～5.5kaB.P.;2)5.5～1.0kaB.P.时段,东亚夏...     

花岗岩体中隧道的大涌水坍方

四川石棉南桠河上兴建一座隧洞引水式中型电站。其埋藏式压力钢管道设计开挖断面为5.5米、坡度30°,1975年4月即将凿通斜穿洞室的断层F_1时,断层上盘涌出的地下水,以150米的水头喷射而出,涌水量达400升/秒,泥石流充塞导洞及施工支洞三十余米。数天后涌水渐小到每秒数十升,半年后才逐渐稳定到5-15升/秒。一年后共出渣二千多车,但洞中仍有大量堆渣。     

凤城市赛马镇风洞洞穴特征及发育基本条件

赛马镇风洞是我国东北规模较大的岩溶洞穴,洞长在2000m以上,已探测长度1265m.风洞具有纵坡降较小、支洞繁多、形态奇异及国内罕见的溶蚀景观“天锅”等特征.岩性、构造、水文地质特征等是控制洞穴发育的基本条件.风洞的发育约始于中更新世40万年前.     

ANSYS在土洞演化预警中的应用

以桂林某高速公路为工程依托点,在全面分析现有高速公路覆盖地区的岩溶土洞的监测预警技术的基础上,选取TDR监测技术作为主要研究手段,并用ANSYS模拟了TDR监测全过程。模拟结果表明,在基岩面以上厚5.0 m左右的土层中发育有土洞且直径3.0 m以上时,可能对地面造成破坏,当土层厚度不变（5.0 m）,梁的截面尺寸一定（8 cm×6.5 cm）,土洞沿基岩面慢慢往上发育时,随着土洞发育直径的不断增大,地面变形也就越明显,且变形趋势呈缓慢的直线型; 当土洞直径为2.0 m,埋深为4.0 m,或土洞直径为4.0 m,埋深为3.0 m时,梁埋深从2.0 m开始,其变形趋于平缓;当土洞直径为3.0 m时,埋深为3.5 m,梁埋深从1.0 m到3.0 m,其变形量基本相当;当土洞直径为5.0 m,土洞顶板埋深为2.5 m,梁埋深分别为1.0 m、2.0 m,其基本保持一致,分别为6.74×10－2 m、6.75×10－2 m,即达到极限平衡状态,说明监测梁布设在距离土洞顶板2 m范围内时,可比较有效地监测到土洞变形破坏的演化趋势。      

天荒坪电站地下输水隧洞渗漏水的治理

天荒坪抽水蓄能电站１号输水系统充水后在高达６６７m的水头压力下进行底部施工支洞等 部位的漏水处理,这在国内还是首次。经过分析漏水原因,通过采用水泥灌浆结合化学灌浆的方法施工,并采用高达７～９ＭＰa的灌浆压力对漏水部位进行灌浆,使漏水处理取得了较好的效果。     

充水阶段无压输水洞岔洞段水力特性

长距离无压引水洞岔洞是影响水流流态和分流量的关键水工建筑物之一,充水阶段流态复杂。通过Fluent软件对不同入口流量、岔洞夹角下的无压卜型岔洞充水阶段进行了数值仿真研究,并通过模型试验对不同入口流量下水流平稳后的岔洞段各监测断面水深及支洞分流比进行了验证。结果显示,充水阶段支洞分流比对入口流量敏感性小,岔洞夹角在15°～45°范围内变化时,分流比变化较大。另外,岔洞夹角增至60°时,侧支洞外侧上部水流出现回流区。岔洞夹角对总干水面线影响较小,岔洞段各断面水位随入口流量增加而升高。     

辽宁省大窑湾某建筑场地岩溶发育特征及工程地质条件评价

辽宁省大窑湾地区某建筑场地内基岩为可溶性中等~强的碳酸盐岩,岩体裂隙发育,在海水入侵、潜水与岩溶裂隙水等共同作用下,岩溶发育较强烈。本场地勘察揭露溶洞的见洞率70.27%。溶洞多发育于地表下20～3m之间,其次为30～40m。本文根据揭露溶洞的大小将溶洞分成大型溶洞（洞高≥4m）、中偏大型溶洞（2m≤洞高＜4m）、中型溶洞（0.5m≤洞高＜2m）和小型溶洞（洞高＜0.5m）等四类,分析表明本场地内溶洞以中型溶洞为主,其次为小型溶洞和中偏大型溶洞,岩溶的发育和分布对场地工程地质条件影响较大。本文围绕场地岩溶发育这一主要工程地质问题,从岩溶发育的地质背景、形成条件、分布特点等方面对场地内的岩溶发育特征进行了分析研究,认为本场地属于岩溶中等～强发育的复杂的岩溶红粘土地基,需采取CFG桩、振冲碎石桩复合地基或采用桩基等措施对地基进行处理,以保证工程安全。      

北京石花洞结构特征及发育演化过程研究

北京石花洞是中国北方已探明洞穴中次生碳酸盐沉积规模最大、种类最丰富的洞穴;石花洞的景观美学价值和科学价值,在我国北方岩溶洞穴中占有重要地位。2013年7月,为了获取石花洞发育规模、空间结构等基本数据,采用国际通用洞穴测量方法,运用激光测距仪、罗盘和倾角仪,辅以Onstation洞穴绘图软件和ArcMap10软件对石花洞洞穴开展了全面的调查和测绘。结果显示:(1) 石花洞洞穴系统整体呈北西西-南东东向展布,长度为5 639 m,洞底投影面积为37 096 m2,洞底高差为172 m,洞内最高点海拔约为265 m,最低点海拔约为93 m。洞穴系统的发育演化主要受地层产状与北东向和北西向两组断层控制;(2) 石花洞洞穴系统分为五层,自上而下,各层洞道平均海拔依次为249 m, 211 m, 154 m, 111 m和95 m;(3) 最底第五层季节性地下河洞道长1 638 m,自西北向东南方向贯穿整个洞穴系统,依干湿季水文条件的差别,地下水以季节性涨落为主要特征,有多段有水通道;地下河道下游末端为叉状河道,崩塌明显,洞壁上无明显流纹发育;(4) 综合石花洞地下河走向和流向、洞穴发育控制因素和区域地层产状特征、石花洞与周边洞穴的空间位置关系,推测孔水洞是石花洞洪水期的排泄口。      

锦屏二级水电站深埋引水隧洞群允许最小间距研究

锦屏二级水电站引水隧洞群最大的特点是埋藏深、地应力高、外水压力大。这一极端复杂的赋存环境给4条引水隧洞的中心线间距确定带来了很大的挑战。为此,首先通过流-固耦合的数值计算方法,对洞间岩体塑性区贯通与否、隧洞壁面关键点位移曲线拐点、收敛位移是否超出相关规范共3种判别标准进行分析后,得到引水隧洞群最小理论间距值为50 m。进而在类比与引水隧洞本身相邻的辅助洞和国内外几个典型深埋隧洞的洞径、埋深和间距的基础上,综合确定深埋引水隧洞群的最小允许中心线间距为52 m,为当前设计采用60 m洞间距提供了有力的理论支持。     

组合式棚洞结构优化及其计算方法

棚洞是山区公路常见的崩塌落石灾害防治结构。本文通过增设夹心层和增设薄壁管二次消能装置对组合式棚洞结构进行了优化。通过对夹层结构等效并采用薄板理论,建立了棚洞优化结构的内力计算式。利用圆柱壳冲击动力学分析二次消能特性,将组合式棚洞优化结构在落石冲击作用下的动力响应分为四个阶段,建立了三个临界冲击速度的计算式。实例分析表明,棚洞优化结构横梁和纵梁的上、下侧最大弯矩比优化前分别降低了19.7%, 23.7%和10.2%。第一、第二、第三界限冲击速度分别为6.24 m/s、13.50 m/s、15.20 m/s。研究成果对组合式棚洞优化结构的构件预制有指导意义。     

甘肃南部又发现一处天然大溶洞--黄爷洞

黄爷洞（33°05′N,105°00′E）位于甘肃省陇南市武都县安化镇马家沟村东北2km处,洞口海拔约1650m。初步探测洞长约2000m,洞穴顶板覆盖层厚约150m。洞穴发育受到山体EW向断裂控制,洞身整体为EW走向。洞内宽约1～9m,一般在2～3m之间;洞内高约0.5～10.0m,一般在3～5m之间。该洞是继武都万象洞^[1,2]之后发现的又一大型溶洞。洞内有各种类型的次生碳酸盐沉积物发育,主要有石笋、石钟乳、壁流石和石柱等,并且洞内流水和滴水充足,使得石灰岩被侵蚀成石槽、石窝等各种形状（图1）。根据考察,黄爷洞的石笋大部分乳白色,生长连续,提取的石笋气候信息将是研究万象洞石笋的有效补充。     

滚石冲击下棚洞破坏动力响应分析及改进对策——以川藏公路（安久拉山南麓）门式棚洞为例

位于川藏公路安久拉山南麓的门式防滚石棚洞,在路边高陡边坡滚石冲击下已严重损坏,滚石冲击产生的巨大冲击力导致棚洞纵梁、顶板、梁柱连接处等应力集中部位发生破坏,且滚石冲击后大量堆积在棚顶成为永久荷载。在现场通过卷尺测得棚洞结构尺寸,使用测距仪测得棚顶堆积滚石的最大粒径D=1 m,滚石的最大下落高度H=20 m。为解决门式棚洞存在的安全问题,提出在棚顶设置凹槽并在槽内铺设厚度为10~70 cm、向外坡度为6°的橡胶垫层对原结构进行改造。借助LS-DYNA动力有限元软件按实际尺寸分别建立改进前后的棚洞有限元模型,并模拟改进前后棚洞在滚石冲击最不利工况（H=20 m,D=1 m）下棚洞结构的动力响应,通过数值模拟结果的对比来验证改进后棚洞的受力性能,研究结果发现:改进后的棚洞相对于原棚洞,最大等效应力减小72%、棚顶最大挠度减小45%、落石冲击力减小62%、滚石堆积在棚洞顶板的概率显著降低,说明在棚顶设置起坡橡胶垫层的措施可有效解决目前门式棚洞存在的安全问题。     

酉阳伏羲洞景观资源特色及开发理念

重庆酉阳伏羲洞不仅发育有洁白无瑕似千秋田的“边石坝”、酷似人脚的“仙人脚”、神似清朝将领佩戴的“将军帽”等独特的景观,而且洞穴规模宏伟、形态险峻秀美,洞宽多在10~20m,高多在20~35m,其中的“伏羲大厅”直径达130m,高达85m;龙宫石瀑布高43m,宽93m;擎天石柱高26m,直径3.5m;地下河川流不息,池水觥筹交错。为了充分发挥伏羲洞景观资源优势,促进酉阳旅游业的发展,本文在分析酉阳伏羲洞景观资源特色、资源价值的基础上,提出了突出“神秘”特色、强化科普性与趣味性,以及以人为本,尊重自然生态,开发与保护并重的开发规划理念。与此同时,还认为灯光配套对突出伏羲洞“神秘”特色具有举足轻重的作用。布光上,对峡谷洞壁形态可采用白、蓝、浅绿、青等不同色调来分层次展示;对地下河宜用淡绿色光表现;对流石、钟乳石等景观可采用冷、暖光相结合;对于伏羲大厅鳞次栉比的岩层纹理可采用白光处理。      

云南省华坪葫芦洞洞穴景观与旅游开发

葫芦洞发育于震旦系上统白云质灰岩、灰质白云岩中。洞穴长1200m ,其中主洞长约800m ,洞宽2～30m , 高2～20m 。洞道由四个洞厅、一个岩溶湖和二段峡谷状洞道组成,呈北东、北北东或近南北向展布。洞穴的发育明显受北东、北北东或近南北的断裂、裂隙构造和碳酸盐岩层面控制。洞口海拔高程约1600m,洞穴顶板覆盖厚度80～100m。洞穴内碳酸盐次生化学沉积物极其发育,其形态各异,构成千姿百态、绚丽多彩、玲珑剔透的景观特色。洞穴沉积物不仅具有旅游开发价值,而且蕴含了丰富的古气候环境信息。      

湖南省攸县白龙洞洞穴特征及游览路线设计特色

白龙洞位于湖南省攸县漕泊乡, 发育于石炭系白云质灰岩中, 洞体宽大幽深, 洞中有洞, 钟乳石千姿百态, 被誉为“ 湘东旅游第一洞” 。洞穴全长1086 .8m, 纵向最大高差48.1m , 洞道宽度1 ～15m , 高度3 ～12m , 洞底总面积7830m2 。依据亲近自然、以人为本的原则, 白龙洞开发设计的核心是通过游览环线降低坡度和通过桥梁将垂向陡坎的上层通道相连, 构成上下立体交叉的游览网络, 方便游人, 同时降低投资成本。在环线游览道上设计歇憩点, 以缓解洞穴游览带来的疲劳, 从而提高游览情趣。      

对李家庄地下厂房勘探平洞涌水的初步分析及处理措施

李家庄地下厂房勘探平洞是为揭示山西西龙池抽水蓄能电站中羊老蹄—李家庄方案地下厂房区的地质条件而布设的。主洞于１９９１年７月开工,１９９２年３月完工;为了进一步了解地下厂房区的地质条件,于１９９３年下半年在主洞中又布置了三条支洞（分别为左支洞、右支洞、...     

广西来宾凤凰变电站土洞塌陷形成机理及其治理

凤凰变电站位于广西来宾市北部凤凰工业园规划区,占地面积约170 m×160 m。场地属岩溶残丘缓坡地貌,并为土层覆盖。勘察时钻探、物探均未发现土洞等不良地质现象,但在之后的施工期间却产生了十余处土洞塌陷,土洞塌陷密度6.81个/hm2,塌陷总面积489 m2。这类土洞不仅形成速度快,而且形成滞后于勘察工作,很容易造成评价上的遗漏从而引发工程事故。本文从场地岩土结构、水文气象和工程活动等方面阐述了土洞的形成机理,认为场平清除表层粉质黏土,暴露地下峰林及松散岩土,使降雨集中入渗侵蚀,是塌陷形成的原因。根据变电站土洞塌陷机理,提出了增加截水和排水沟、硬化场地等切断水动力条件的预防措施,并对浅层塌陷区采用了毛石混凝土换填、深层塌陷区采用了静压固结灌浆加固的综合治理方法,治理取得了预定的效果。      

贵州施秉县凉风洞简介

施秉县凉风洞位于城东5km的象鼻岭上(东经108°,北纬27°左右),海拔680m,距下(氵无)阳风景区的诸葛洞约1.5km,湘黔公路由洞南约500m处通过;上洞口面向西偏北5°,下洞(出口)面向南偏东10°,两洞高差约40m,洞道呈枝状(图1)。上洞口凉风习习,     

基于FLAC3D的岩溶土洞演化及数值模拟分析

以栖霞市中桥地区岩溶塌陷为研究对象,结合野外钻探、岩矿试验的地质、工程地质资料,采用FLAC3 D软件对“粉质粘土+透水土层+粉质粘土+灰岩”型岩溶塌陷模式进行模拟,通过对地下水位下降过程模拟、土洞开口大小及临界致塌水位降幅的确定,最终得出覆盖层25 m情景下,临界土洞最大安全高度为3. 5 m,水位降幅1. 20 m。岩溶区土洞的演化及数值模拟分析对于岩溶塌陷预报预警有着重要的理论意义,为保障人民财产安全提供依据。