黃土洞穴災害

黃土洞穴災害是黃土地區的一種獨特的地質現象，也是一種特殊地質災害。在乾旱半乾旱氣候的黃土高原，黃土洞穴發育普遍、災害嚴重，不僅造成了嚴重的水土流失，而且對黃土地區農田基本建設、公路工程、鐵路工程、輸油、輸氣輸水管道以及廠房、民居等各類工業與民用建築均構成了不同程度的威脅。全書分為三篇，第一篇為黃土洞穴研究的基本理論；第二篇為黃土洞穴災害探測的技術方法；第三篇為黃土洞穴災害防治的理論技術。本書是國內外第一部系統研究黃土洞穴災害的學術專著。 　本書內容豐富，涉及黃土災害學、黃土地質學、黃土工程地質、黃土力學、岩土工程、地球物理勘探等學科，可供地質學、工程地質學、水文地質學、水土保持、建築工程、岩土工程、交通工程、環境工程、地球物理勘探等領域的科研人員、技術人員、教師、研究生和大中專院校學生參考。

前言

第一篇 黃土洞穴研究的基本理論

第一章 黃土洞穴的分類與基本特徵

1.1 黃土高原地質地貌概況

1.1.1 黃土高原區域地質概況

1.1.2 黃土高原地貌概況

1.1.3 黃土地層分佈概況

1.1.4 黃土高原地質災害與土壤侵蝕概況

1.2 黃土洞穴的分類與基本特徵

1.2.1 黃土洞穴的成因分類

1.2.2 黃土暗穴的分類

1.2.3 黃土洞穴的基本特徵

第二章 黃土洞穴的分佈規律與形成環境

2.1 黃土洞穴的分佈規律

2.1.1 黃土洞穴的地區分佈規律

2.1.2 黃土洞穴分佈的微地形地貌規律

2.1.3 黃土洞穴的層次發育規律及其特點

2.2 黃土洞穴形成的地質環境

2.2.1 黃土洞穴形成的地層環境

2.2.2 黃土洞穴形成的地質構造環境

2.3 黃土洞穴形成的水文地質與氣候環境

2.4 黃土洞穴形成的生物環境

2.4.1 動植物對黃土洞穴形成的影響

2.4.2 人類工程活動環境

第三章 黃土洞穴的成因機理

3.1 黃土洞穴成因研究綜述

3.2 黃土洞穴的成因

3.2.1 黃土土性與洞穴形成的關係

3.2.2 黃土節理裂隙與黃土洞穴形成的關係

3.2.3 地下水與黃土洞穴形成的關係

3.2.4 昔+洞穴的形成涫化討程

第二篇 黃土洞穴災害探測

第四章 黃土洞穴地球物理探測技術簡介

4.1 概述

4.2 電法、電磁法

4.2.1 並行多道高密度直流電法

4.2.2 瞬變電磁法

4.2.3 探地雷達技術

4.3 彈性波法

4.3.1 淺層高分辨率反射地震

4.3.2 多道瞬態瑞雷面波探測

4.3.3 工程VSP方法

4.3.4 淺層多分量地震

第五章 黃土洞穴地球物理信息處理軟件開發及其關鍵技術

5.1 黃土洞穴地球物理信息處理軟件開發研製

5.1.1 系統研發的需求分析

5.1.2 系統目標及主要功能

5.1.3 設計概念和關鍵技術

5.1.4 系統結構及處理流程

5.2 黃土洞穴地球物理弱信息提取關鍵技術

5.2.1 黃土洞穴理論模型構建及地球物理響應的數值模擬技術

5.2.2 資料處理中的交互技術

5.2.3 信噪分離與波場分離技術

第六章 黃土洞穴探測試驗分析

6.1 黃土洞穴快速探測和定性評價試驗

6.1.1 典型試驗結果及分析

6.1.2 工程試驗結論及建議工作佈置程序

6.2 黃土洞穴地球物理組合技術精細探測試驗

6.2.1 典型試驗結果及分析

6.2.2 工程試驗結論

第三篇 黃土洞穴災害防治

第七章 黃土洞穴的環境災害效應及其公路工程危害

7.1 黃土洞穴的環境災害效應

7.1.1 黃土洞穴的地質災害效應

7.1.2 黃土洞穴的環境影響效應

7.2 黃土洞穴的公路工程危害

7.2.1 黃土洞穴對公路工程的危害類型

7.2.2 黃土洞穴對公路工程危害的一般特點

7.3 黃土洞穴對公路工程的危害模式及致災機理

7.3.1 黃土洞穴對路基、路面危害的模式及致災機理

7.3.2 黃土洞穴對路堤邊坡危害的模式及致災機理

7.3.3 黃土洞穴對路塹邊坡危害的模式及致災機理

7.3.4 黃土洞穴對橋樑危害的模式及致災機理

7.3.5 黃土洞穴對隧道危害的模式和致災機理

7.3.6 黃土洞穴對公路排水設施危害的模式和致災機理

第八章 黃土洞穴工程危害的定量評價

8.1 概述

8.2 地質分析法

8.3 結構力學方法

8.3.1 按梁板模型估算頂板安全厚度

8.3.2 按破裂拱模型估算頂板安全厚度

8.3.3 塌陷平衡法

8.3.4 坍塌填塞法

8.3.5 合理拱模型

8.3.6 承載拱模型

8.3.7 實例分析

8.3.8 結果分析

8.4 隨機介質理論方法

8.4.1 計算原理

8.4.2 計算模型

8.4.3 實例分析

8.4.4 結果分析

8.5 行車荷載作用下洞穴穩定性的動力有限元分析

8.5.1 基本理論

8.5.2 計算模型及材料參數

8.5.3 黃土洞穴穩定性分析

8.5.4 黃土洞穴與公路相互作用分析

8.6 地震作用下黃土洞穴穩定性有限元分析

8.7 Flac方法在黃土洞穴危害評價中的應用

8.7.1 FLAC2D基本原理

8.7.2 公路路基下伏黃土洞穴危害分析

8.7.3 公路邊坡潛伏黃土洞穴危害研究

第九章 黃土洞穴預測預報研究

9.1 黃土區公路沿線洞穴預測的地質方法

9.1.1 黃土洞穴預測的地層巖性方法

9.1.2 黃土洞穴預測的微地形地貌方法

9.1.3 黃土洞穴預測的坡形坡度方法

9.1.4 地形切割程度的預測方法

9.1.5 黃土洞穴的節理裂隙預測方法

9.2 公路沿線黃土洞穴預報的其他方法

9.3 黃土區公路沿線洞穴預測評價的主要因素及方法

9.3.1 預測評價的主要因素及方法

9.3.2 預測結果分析

9.4 黃土高原主幹公路穿越區洞穴發育程度宏觀預測

第十章 黃土洞穴治理方法研究

10.1 黃土洞穴治理方法研究現狀分析

10.2 明挖回填法在黃土洞穴治理中的應用

10.2.1 明挖回填法概述

10.2.2 技術要素

10.2.3 試驗過程及結果分析

10.2.4 結論

10.3 注漿法在黃土地區路基洞穴治理中的應用

10.3.1 注漿法的國內外發展現狀

10.3.2 注漿法治理濕陷性黃土地區路基洞穴室內試驗

10.3.3 注漿法的現場試驗

10.3.4 注漿法的優點

10.4 土工合成材料在黃土地區公路洞穴治理中的應用

10.4.1 土工合成材料在公路工程中的應用現狀

10.4.2 土工合成材料在黃土地區公路洞穴治理中的應用

10.4.3 試驗方案佈置

10.4.4 試驗結果

10.4.5 試驗結果分析

10.5 強夯法在黃土路基洞穴治理中的應用

10.5.1 設計參數的選取

10.5.2 強夯法現場試驗的實例介紹

10.5.3 試驗過程及數據分析

10.5.4 結果分析

10.6 用SDDC法治理濕陷性黃土地區路基中洞穴

10.6.1 SDDC法簡介

10.6.2 設計與施工

10.6.3 效果檢驗

10.6.4 SDDC法在黃土路基洞穴處理中的應用

10.6.5 SDDC法處理洞穴效果有限元模擬

10.7 爆破法在洞穴處理中的應用

10.8 濕陷性黃土地區公路洞穴的綜合治理

10.8.1 濕陷性黃土地區路基中洞穴的綜合治理

10.8.2 做好公路綜合排水設計

10.8.3 路線佈設應儘量避開地質不良地帶

10.8.4 公路排水設施

10.9 濕陷性黃土地區公路洞穴治理方法建議

10.9.1 濕陷性黃土地區公路洞穴治理深度及治理範圍建議

10.9.2 公路洞穴治理方法建議

參考文獻

圖版