岩溶发育特点及评价
前言：岩溶又称喀斯特，是由于地下水和地表水活动所引起可溶性岩石溶（蚀）作用，以及由于这种作用所形成的各种地表的地下溶蚀现象的总称。大陆壳的75%地区是沉积岩，沉积岩的15%则是由碳酸盐组成。我国碳酸盐类岩石分布面积（出露地表的）约125万平方公里。
1 岩溶的发育条件与规律
1.1岩溶发育条件：
⑴具有可溶性岩层
⑵具有溶解能力（含CO2）和足够流量的水
⑶水有流动的途径。
1.2 岩溶化学作用过程
CO2＋H2O＋CaCO3⇔Ca2+＋2HCO3—
影响因素：浓度、压力、温度
1.3岩溶发育规律
1.3.1岩溶与岩性的关系
可溶岩的化学成分、矿物成分、岩石结构对岩溶的发育程度、速度和特征有直接关系，可溶性岩石大致分为三大类：
⑴碳酸盐类岩石，如石灰岩、白云岩、硅质灰岩和泥灰岩等；
⑵硫酸盐类岩石，如石膏、硬石膏和芒硝等；
⑶卤盐类岩石， 如岩盐和钾盐。
一般来说，由上往下，易溶蚀程度依次增加。
质纯层厚的可溶岩层的岩溶发育强烈，且形态齐全，规模较大；含泥质或其它杂质的岩层岩溶发育相对较弱；结晶质岩石的晶粒愈小，相对溶解度愈大，不等粒结构的石灰岩比等粒结构石灰岩的相对溶解度值要大。
1.3.2岩溶与地质构造的关系
⑴断裂构造对岩溶发育的影响
断裂构造破坏了岩层的完整性，断层带附近岩石破碎，节理裂隙特别发育，极利于岩溶水的循环及溶蚀作用的进行，岩溶常沿各种断层带发育：
正断层带通常岩溶很发育、逆断层带岩溶一般不发育，通常上盘比下盘发育；在节理裂隙的交叉处或密集带，岩溶易发育。
⑵褶皱轴部岩溶一般较发育，单斜岩层岩溶一般顺层面发育。地不对称的褶皱中，陡的一翼较缓的一翼发育。
⑶各种岩层产状条件下岩溶发育特点
产状水平或缓倾的可溶岩，其上为非可溶岩时，岩溶一般不发育；其下为非可溶岩时，接触面上部岩溶一般发育；陡倾的可溶岩，上覆与下伏为非可溶岩时，上下接触带处岩溶发育。
1.3.3岩溶与新构造运动的关系
地壳的升降运动对岩溶发育有显著影响。
⑴地壳强烈上升时，侵蚀基准面下降，岩溶以垂直发育为主；
⑵地壳处于相对稳定时期，侵蚀基准面相续静止，形成水平岩溶系统；
⑶地壳下降时，可能造成垂直、水平向发育岩溶叠加，比较复杂。
1.3.4岩溶与地形的关系
地形越陡地表水体径流越快，岩溶的发育常以表面的岩溶形态为主，常有溶沟、溶槽、石芽等地表形态出现。
地形平缓时，地表水易于下渗，地表与地下岩溶发育速度几乎相同，地下的岩溶形态多以漏斗、落水洞、竖井、洼地、溶洞等形态出现。
1.3.5岩溶与大气降水的关系
降水多，地表水体强度大、地下水得到补给，则岩溶发育，否则不发育。
勘察过程中注意事项：详细收集、调查、了解地质历史，地质构造、古气候、节理裂隙发育程度（最好有节理玫瑰花图）等，绘制横、纵断面图时要考虑溶洞是水平或垂直、顺层、还是沿构造方向发育。
2 岩溶水
通常把岩溶化岩体中的地下水总称岩溶水，根据岩溶水的分布特征可分为空隙水、裂隙水、溶隙水（溶洞水）。
岩溶水在垂直方向上可分为：包气带（垂直循环带）、季节变动带（过渡循环带）、饱水带（水平循环带）及缓流带（深部循环带），见下图
包气带（垂直循环带）：为临时性地下水运动带，地表水通过裂隙垂直向下运动，岩溶形态以漏斗、落水洞、竖井为主。
季节变动带（过渡循环带）：地下水运动随季节变化，呈周期性交替，旱季时表现为垂直运动，雨季时为水平运动，厚度变化无常。此带中岩溶发育最为强烈，常形成复杂的大型溶洞、暗河、地下湖等。
饱水带（水平循环带）：为地下水最低水位以下的地带，分布较深，有的具承压性，常沿裂隙及层面发育大量水平和倾斜的溶洞，构成互相连通的地下通道。
缓流带（深部循环带）：该带的水有承压性，地下水运动极为缓慢，以至停滞，岩溶作用非常微弱，一般只有小溶洞及溶孔。
铁路选线时注意事项
岩溶发育地区尽可能选择走高处，线路最低标高定在地下水垂直循环带中为好，避免进入季节变动带及水平循环带，防止施工时遇到地下暗河发生突水涌泥等重大地质灾害。
德保靖西铁路选线勘察时我们根据水文地质图及调查测绘资料，确定了那曲隧道最低设计标高，使线路位于地下暗河上方，避免了地下暗河对工程的潜在威胁。
走在地下水垂直循环带中也要注意评价地下水对隧道工程的影响。比较典型的工点是溪田线八盘岭隧道，隧道位于地下水垂直循环带内，因进口端为反坡排水施工过程中破坏了原来的地下水垂直通道，大量雨水留在洞身中，曾两次淹没施工掌子面（没造成人身事故，设备有损失）。
3 岩溶分级及评价
•3.2岩溶顶板安全厚度的评价
当前虽有一些对洞体稳定评价的定量方法，但是，洞体受力状况、围岩应力场的演变十分复杂，硬性规定洞体破坏的形式和取得符合实际的岩体力学参数又很困难，兼之受到探测手段的局限，很难查清洞体与围岩的边界条件与性能指标。因此定量方法难以在工程实践中应用，半定量的评价方法较为实用 。
工程类比法
荷载传递线交会法计算法
普氏崩坏拱法（成拱分析法）
经验公式法（适用于深埋的松散层）
坍塌平衡法（适用于浅埋的松散层）
洞顶坍塌自行堵塞估算法
结构力学近似分析法：按顶板抗弯厚度验算 、按 顶板抗剪的安全厚度验算
个人感觉多数情况下夸大了溶洞对基础的影响程度。
•土洞的评价
具备下列条件的部位都可能是有利于土洞发育的地段，应视为不利于建筑的地段。
土层较薄，土中裂隙发育，地表无植被或为新挖方区，地表水入渗条件好，其下基岩有通道
、暗流或呈负岩面的地段；
石芽或出露的岩体与上覆土层交接处，岩体裂 隙通道发育且是地面水经常集中入渗的部位；
土层下岩体中二组结构面交会，或处于宽大裂隙带上；
隐伏的深大溶沟、溶槽，漏斗等地段，邻近基岩面上有软弱土层分布；
人工降水的降落漏斗中心；当岩溶导水性相对均匀，在漏斗中地下水流向的上游部位；当岩溶水呈集中管道流时，在漏斗中地下水流向的下游部位；
提醒：地下水频繁的在土石界面附近波动时最危险，多数情况下的岩溶塌陷为土洞所致，如京浦铁路山东段。
•3.4岩溶塌陷形成的条件
岩溶塌陷是人为因素和地质环境条件综合作用的产物，其形成条件及影响因素主要有以下5个方面：
岩溶发育程度 ：发生岩溶塌陷的必备条件之一，连通性好的大裂隙、洞穴不仅可以容纳更多的浅蚀塌落物质，而且可将这些物质随地下水迁移它处，为上覆松散层空洞的发展和塌陷形成提供条件。这些段落多位于河谷区及地下。
地形地貌条件：不同地貌类型、不同的地貌位置对塌陷有明显的影响，一般情况下负地形的地区比较容易发生塌陷，如河谷区、溶蚀洼地等。
松散层厚度：松散层是形成岩溶塌陷的物质基础。岩溶塌陷首先是从松散层内部形成空洞开始，因此，当其厚度较大时，空洞发展到地表引起塌陷所需时间长，且易达到自然平衡，岩溶塌陷不易发生。反之，松散层较薄时，岩溶塌陷较易发生，发生岩溶塌陷的松散层厚度一般小于30。
地下水动力条件：岩溶塌陷的发生与地下水的浅蚀作用密切相关。当松散层内孔隙水在强烈补给岩溶水的过程中及地下水水位在松散岩层底部岩土界面的波动过程中，对松散盖层产生潜蚀作用越强，岩溶塌陷越易发生。
人类活动及工程荷载：当建筑物直接坐落于岩空洞之上时，首先对空洞顶板施加静荷载，铁路运营期间，当列车经过时，还要施加活载和震动作用。当岩溶空洞原平衡稳定条件被打破时，就会诱发岩溶塌陷的发生。
