目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析 1
1.1.1 巖溶隧道涌水突泥地質(zhì)災(zāi)害治理的技術(shù)現(xiàn)狀 1
1.1.2 關(guān)于巖溶及地下水預(yù)報(bào)技術(shù) 2
1.1.3 關(guān)于巖溶及地下水作用機(jī)理研究 4
1.1.4 關(guān)于巖溶形態(tài)的研究 5
1.1.5 研究技術(shù)分析小結(jié) 6
1.2 主要研究?jī)?nèi)容及其創(chuàng)新性 6
1.3 應(yīng)用前景分析 7
第2章 典型地區(qū)隧道巖溶動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的環(huán)境影響因素分析 9
2.1 我國(guó)巖溶區(qū)域劃分概況 9
2.2 不同地區(qū)巖溶隧道統(tǒng)計(jì)及巖溶發(fā)育情況 10
2.3 典型地區(qū)隧道巖溶動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)劃分 17
2.3.1 巖溶動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的基本理論概述 17
2.3.2 北方地區(qū)巖溶動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)劃分 18
2.3.3 南方地區(qū)巖溶動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)劃分 20
2.4 典型地區(qū)巖溶隧道施工地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計(jì)及其環(huán)境影響因素 21
第3章 巖溶隧道地下水動(dòng)力學(xué)及水化學(xué)動(dòng)力學(xué)特征 29
3.1 巖溶發(fā)育的地下水動(dòng)力條件及巖溶垂直剖面分帶 29
3.1.1 巖溶發(fā)育的地下水動(dòng)力條件 29
3.1.2 巖溶地下水動(dòng)力條件作用下的巖溶垂直剖面分帶 30
3.2 巖溶地下水的水文地球化學(xué)簡(jiǎn)化模型 33
3.3 典型地區(qū)巖溶隧道地下水化學(xué)成分的變化特征及水化學(xué)動(dòng)力學(xué)特征 40
3.3.1 典型地區(qū)巖溶隧道地下水化學(xué)成分的變化特征 40
3.3.2 巖溶地下水的水化學(xué)動(dòng)力學(xué)特征 44
第4章 隧道開(kāi)挖揭露巖溶形態(tài)及其分形特征 50
4.1 隧道地表及洞內(nèi)開(kāi)挖揭露的巖溶形態(tài) 50
4.1.1 隧道地表巖溶形態(tài) 50
4.1.2 隧道洞內(nèi)開(kāi)挖揭露的巖溶形態(tài) 50
4.1.3 巖溶填充物的多樣性 51
4.2 應(yīng)用分形理論開(kāi)展巖溶研究的可行性 51
4.3 巖溶形態(tài)的宏觀規(guī)律與微觀規(guī)律研究的辯證關(guān)系 54
4.4 隧道開(kāi)挖揭露巖溶形態(tài)的分形計(jì)算方法 54
4.4.1 巖溶元概念 54
4.4.2 巖溶分形維數(shù)計(jì)算方法 55
4.4.3 巖溶分形維數(shù)計(jì)算實(shí)例 56
4.5 巖溶發(fā)育程度的分形指數(shù)評(píng)價(jià)方法 72
4.5.1 巖溶發(fā)育程度的分形評(píng)價(jià)指數(shù) 72
4.5.2 巖溶發(fā)育程度分形指數(shù)評(píng)價(jià)方法 73
第5章 隧道開(kāi)挖條件下巖溶溶蝕作用機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究 75
5.1 溶蝕實(shí)驗(yàn)研究技術(shù)現(xiàn)狀 75
5.2 溶蝕實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 77
5.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?nèi)容及預(yù)期目標(biāo) 77
5.2.2 實(shí)驗(yàn)原理及裝置設(shè)計(jì) 77
5.2.3 實(shí)驗(yàn)方法及步驟設(shè)計(jì) 78
5.3 溶蝕實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施 82
5.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置及水樣選取 82
5.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟 83
5.3.3 實(shí)際工作量統(tǒng)計(jì) 85
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步分析與討論 85
5.4.1 不同pH、溫度與流速狀態(tài)下的溶蝕量 85
5.4.2 不同pH、溫度與流態(tài)下的微觀結(jié)構(gòu)分析 88
5.4.3 不同pH、溫度與流速狀態(tài)下的水化學(xué)成分 89
5.4.4 實(shí)驗(yàn)小結(jié) 93
第6章 巖溶形態(tài)分形特征與水化學(xué)動(dòng)力學(xué)特征的相關(guān)性研究 95
6.1 溶蝕磨片的微觀巖溶分形特征研究 95
6.1.1 溶蝕磨片微觀分析工作簡(jiǎn)述 95
6.1.2 電鏡實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 95
6.1.3 偏光顯微鏡實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 105
6.2 巖溶地下水的水化學(xué)動(dòng)力學(xué)參數(shù)及水化學(xué)分形特征 118
6.2.1 溶蝕液水化學(xué)三線圖 118
6.2.2 溶蝕液的水化學(xué)動(dòng)力學(xué)參數(shù)特征 121
6.2.3 溶蝕液的水化學(xué)分形特征 127
6.2.4 巖溶地下水的水化學(xué)動(dòng)力學(xué)參數(shù)及水化學(xué)分形特征 136
6.3 微觀巖溶分形特征與水化學(xué)分形特征的相關(guān)性研究 142
6.3.1 水化學(xué)成分及水化學(xué)動(dòng)力學(xué)特征與巖溶發(fā)育程度的相關(guān)性 142
6.3.2 巖溶水水化學(xué)動(dòng)力學(xué)參數(shù)與巖溶發(fā)育程度分形指數(shù)的相關(guān)性 143
6.3.3 水化學(xué)分形指數(shù)與微觀巖溶分形指數(shù)的相關(guān)性 147
第7章 巖溶發(fā)育程度的水化學(xué)動(dòng)力學(xué)-分形指數(shù)評(píng)價(jià)技術(shù) 150
7.1 巖溶發(fā)育程度評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系 150
7.1.1 巖溶發(fā)育程度的概念 150
7.1.2 巖溶發(fā)育程度評(píng)價(jià)的定性指標(biāo) 153
7.1.3 巖溶發(fā)育程度評(píng)價(jià)的定量指標(biāo) 155
7.1.4 巖溶發(fā)育程度的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo) 156
7.2 基于水化學(xué)動(dòng)力學(xué)-分形指數(shù)的巖溶發(fā)育程度評(píng)價(jià)模型及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 157
7.2.1 基于水化學(xué)動(dòng)力學(xué)-分形指數(shù)的巖溶發(fā)育程度評(píng)價(jià)模型 157
7.2.2 基于水化學(xué)動(dòng)力學(xué)-分形指數(shù)的巖溶發(fā)育程度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 158
7.3 巖溶發(fā)育程度評(píng)價(jià)技術(shù)的工程實(shí)踐 158
參考文獻(xiàn) 164