目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(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)報技術(shù) 2
1.1.3 關(guān)于巖溶及地下水作用機理研究 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 主要研究內(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)隧道巖溶動力學(xué)系統(tǒng)的環(huán)境影響因素分析 9
2.1 我國巖溶區(qū)域劃分概況 9
2.2 不同地區(qū)巖溶隧道統(tǒng)計及巖溶發(fā)育情況 10
2.3 典型地區(qū)隧道巖溶動力學(xué)系統(tǒng)劃分 17
2.3.1 巖溶動力學(xué)系統(tǒng)的基本理論概述 17
2.3.2 北方地區(qū)巖溶動力學(xué)系統(tǒng)劃分 18
2.3.3 南方地區(qū)巖溶動力學(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)計及其環(huán)境影響因素 21
第3章 巖溶隧道地下水動力學(xué)及水化學(xué)動力學(xué)特征 29
3.1 巖溶發(fā)育的地下水動力條件及巖溶垂直剖面分帶 29
3.1.1 巖溶發(fā)育的地下水動力條件 29
3.1.2 巖溶地下水動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)動力學(xué)特征 44
第4章 隧道開挖揭露巖溶形態(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 隧道開挖揭露巖溶形態(tài)的分形計算方法 54
4.4.1 巖溶元概念 54
4.4.2 巖溶分形維數(shù)計算方法 55
4.4.3 巖溶分形維數(shù)計算實例 56
4.5 巖溶發(fā)育程度的分形指數(shù)評價方法 72
4.5.1 巖溶發(fā)育程度的分形評價指數(shù) 72
4.5.2 巖溶發(fā)育程度分形指數(shù)評價方法 73
第5章 隧道開挖條件下巖溶溶蝕作用機理實驗研究 75
5.1 溶蝕實驗研究技術(shù)現(xiàn)狀 75
5.2 溶蝕實驗方案設(shè)計 77
5.2.1 實驗?zāi)康�、�?nèi)容及預(yù)期目標(biāo) 77
5.2.2 實驗原理及裝置設(shè)計 77
5.2.3 實驗方法及步驟設(shè)計 78
5.3 溶蝕實驗的具體實施 82
5.3.1 實驗裝置及水樣選取 82
5.3.2 實驗步驟 83
5.3.3 實際工作量統(tǒng)計 85
5.4 實驗結(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 實驗小結(jié) 93
第6章 巖溶形態(tài)分形特征與水化學(xué)動力學(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述 95
6.1.2 電鏡實驗結(jié)果分析 95
6.1.3 偏光顯微鏡實驗結(jié)果分析 105
6.2 巖溶地下水的水化學(xué)動力學(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)動力學(xué)-分形指數(shù)評價技術(shù) 150
7.1 巖溶發(fā)育程度評價的指標(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)育程度評價的定性指標(biāo) 153
7.1.3 巖溶發(fā)育程度評價的定量指標(biāo) 155
7.1.4 巖溶發(fā)育程度的綜合評價指標(biāo) 156
7.2 基于水化學(xué)動力學(xué)-分形指數(shù)的巖溶發(fā)育程度評價模型及評價標(biāo)準(zhǔn) 157
7.2.1 基于水化學(xué)動力學(xué)-分形指數(shù)的巖溶發(fā)育程度評價模型 157
7.2.2 基于水化學(xué)動力學(xué)-分形指數(shù)的巖溶發(fā)育程度評價標(biāo)準(zhǔn) 158
7.3 巖溶發(fā)育程度評價技術(shù)的工程實踐 158
參考文獻 164