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路过喀斯特

作者:本刊编辑部 来源:《中国公路》 时间:2022-08-12

提到岩溶,很多人可能会感到陌生,但提到喀斯特,人们却耳熟能详。岩溶,即碳酸盐岩、石膏、岩盐等可溶性岩石受到水的化学溶蚀,及流水冲蚀、潜蚀和崩塌等外力长期作用所产生的现象的总称。

在我国,岩溶分布相当广泛,总面积占国土面积近三分之一。我国西南地区的贵州、云南、广西、四川、重庆,以及中南地区的湖南、湖北、广东是岩溶最为发育的地区,构成了世界上最大的连片裸露型岩溶区。尤其在西南岩溶地区,多属亚热带气候,降水丰沛,地下水系发育,岩石溶蚀作用强烈。在造就千姿百态、鬼斧神工的喀斯特奇景的同时,也形成了地下溶洞、暗河沟湖等复杂地质条件,且表面土层贫瘠浅薄,生态环境极其脆弱。岩溶地质具有易破坏、难恢复的特征,在碳酸盐岩分布区,在外动力地质作用或诸如车辆碾轧等情况下,易发生岩溶地面塌陷的情况。此外,由于该地区土层薄厚不均匀,土质较脆,给公路安全造成较大威胁,导致岩溶地区交通建设难度加大。正因如此,早在20年前就有专家指出:我国实施西部大开发战略,遇到的挑战性问题之一就是岩溶问题。

本期第一观察《穿越岩溶》结合国家实施西部大开发战略以来,西南岩溶地区开展的大量公路工程关键技术科研攻关实践,梳理了岩溶工程地质的主要特点及典型问题,介绍了我国岩溶公路技术发展的历史沿革,列举了岩溶地区公路工程的主要挑战,分析了岩溶地区公路工程科研的现状及成果,展望了岩溶地区公路工程未来的攻关方向。

工程实践表明,地下岩溶地质的隐蔽性、多样性和不确定性,大大增加了公路工程勘察评价的难度,从而导致路面塌陷、桥梁坍塌、隧道突水等灾害;同时,岩溶地区植被恢复困难,地表水与地下水系连通性强,公路建设和运营极易对沿线生态环境造成严重影响甚至破坏;此外,岩溶地区优质筑路材料缺乏,需要因地制宜利用地方材料,以有效提高公路工程的经济性、适用性和耐久性。因此,工程地质勘察、基础稳定性评价、资源利用、病害处治、环境保护等成为岩溶地区公路建设的关键。

近年来,我国岩溶地区围绕上述领域开展攻关研究,取得了多项技术突破与创新。在工程地质勘察方面,针对高等级公路建设及其环境保护的新要求,构建了岩溶地区公路工程综合勘察技术体系;在基础稳定性评价方面,提出了含隐伏溶洞地基公路路基稳定性评价方法、桥基承载力确定新方法等;在筑路材料资源的开发与利用方面,开发了硅质碳酸盐岩和锰铁合金工业废渣抗滑耐磨耗集料,提出了基于中心质结构模型的抗滑表层沥青混合料设计新方法,开发了高石粉含量的机制砂高强混凝土和机制砂自密实混凝土等;在病害处治方面,揭示了岩溶水作用下巨粒土路堤的渐进变形破坏机理,以及土质路堤的渗透变形破坏机理,进而提出巨粒土路堤工后沉降时效分析方法,以及以岩溶水控制为核心的公路设施病害防治技术;在公路工程岩溶环境保护技术方面,针对岩溶地区环境特点,通过系统分析公路建设与运营对岩溶生态环境影响或破坏的方式和程度,建立了公路建设运营对岩溶生态环境影响的评价指标与方法体系,促进公路工程与岩溶环境协调发展。

综上所述,深入认识岩溶,学习岩溶知识,探索岩溶科技,不仅有助于让路、桥、隧顺利穿越岩溶地区,还有助于推动解决岩溶地区复杂的资源和生态环境问题,在加快建设交通强国的同时,也助力建设美丽中国。


【编辑:朱海洲】

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