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第一篇　黄土洞穴研究的基本理论3

第一章　黄土洞穴的分类与基本特征3

1.1　黄土高原地质地貌概况3

1.1.1　黄土高原区域地质概况3

1.1.2　黄土高原地貌概况4

1.1.3　黄土地层分布概况5

1.1.4　黄土高原地质灾害与土壤侵蚀概况10

1.2　黄土洞穴的分类与基本特征11

1.2.1　黄土洞穴的成因分类12

1.2.2　黄土暗穴的分类16

1.2.3　黄土洞穴的基本特征21

第二章　黄土洞穴的分布规律与形成环境28

2.1　黄土洞穴的分布规律28

2.1.1　黄土洞穴的地区分布规律28

2.1.2　黄土洞穴分布的微地形地貌规律33

2.1.3　黄土洞穴的层次发育规律及其特点37

2.2　黄土洞穴形成的地质环境40

2.2.1　黄土洞穴形成的地层环境40

2.2.2　黄土洞穴形成的地质构造环境44

2.3　黄土洞穴形成的水文地质与气候环境50

2.4　黄土洞穴形成的生物环境52

2.4.1　动植物对黄土洞穴形成的影响52

2.4.2　人类工程活动环境52

第三章　黄土洞穴的成因机理54

3.1　黄土洞穴成因研究综述54

3.2　黄土洞穴的成因55

3.2.1　黄土土性与洞穴形成的关系55

3.2.2　黄土节理裂隙与黄土洞穴形成的关系68

3.2.3　地下水与黄土洞穴形成的关系72

3.2.4　黄土洞穴的形成演化过程81

第二篇 黄土洞穴灾害探测89

第四章　黄土洞穴地球物理探测技术简介89

4.1　概述89

4.2　电法、电磁法91

4.2.1　并行多道高密度直流电法91

4.2.2　瞬变电磁法94

4.2.3　探地雷达技术101

4.3　弹性波法107

4.3.1　浅层高分辨率反射地震107

4.3.2　多道瞬态瑞雷面波探测117

4.3.3　工程VSP方法127

4.3.4　浅层多分量地震134

第五章　黄土洞穴地球物理信息处理软件开发及其关键技术142

5.1　黄土洞穴地球物理信息处理软件开发研制142

5.1.1　系统研发的需求分析142

5.1.2　系统目标及主要功能144

5.1.3　设计概念和关键技术144

5.1.4　系统结构及处理流程145

5.2　黄土洞穴地球物理弱信息提取关键技术150

5.2.1　黄土洞穴理论模型构建及地球物理响应的数值模拟技术150

5.2.2　资料处理中的交互技术169

5.2.3　信噪分离与波场分离技术175

第六章　黄土洞穴探测试验分析190

6.1　黄土洞穴快速探测和定性评价试验190

6.1.1　典型试验结果及分析191

6.1.2　工程试验结论及建议工作布置程序200

6.2　黄土洞穴地球物理组合技术精细探测试验202

6.2.1　典型试验结果及分析203

6.2.2　工程试验结论220

第三篇　黄土洞穴灾害防治227

第七章　黄土洞穴的环境灾害效应及其公路工程危害227

7.1　黄土洞穴的环境灾害效应227

7.1.1　黄土洞穴的地质灾害效应228

7.1.2　黄土洞穴的环境影响效应229

7.2　黄土洞穴的公路工程危害232

7.2.1　黄土洞穴对公路工程的危害类型232

7.2.2　黄土洞穴对公路工程危害的一般特点240

7.3　黄土洞穴对公路工程的危害模式及致灾机理242

7.3.1　黄土洞穴对路基、路面危害的模式及致灾机理242

7.3.2　黄土洞穴对路堤边坡危害的模式及致灾机理243

7.3.3　黄土洞穴对路堑边坡危害的模式及致灾机理248

7.3.4　黄土洞穴对桥梁危害的模式及致灾机理250

7.3.5　黄土洞穴对隧道危害的模式和致灾机理251

7.3.6　黄土洞穴对公路排水设施危害的模式和致灾机理253

第八章　黄土洞穴工程危害的定量评价254

8.1　概述254

8.2　地质分析法255

8.3　结构力学方法256

8.3.1　按梁板模型估算顶板安全厚度256

8.3.2　按破裂拱模型估算顶板安全厚度258

8.3.3　塌陷平衡法258

8.3.4　坍塌填塞法259

8.3.5　合理拱模型259

8.3.6　承载拱模型260

8.3.7　实例分析260

8.3.8　结果分析261

8.4　随机介质理论方法261

8.4.1　计算原理262

8.4.2　计算模型263

8.4.3　实例分析265

8.4.4　结果分析266

8.5　行车荷载作用下洞穴稳定性的动力有限元分析266

8.5.1　基本理论267

8.5.2　计算模型及材料参数269

8.5.3　黄土洞穴稳定性分析271

8.5.4　黄土洞穴与公路相互作用分析277

8.6　地震作用下黄土洞穴稳定性有限元分析280

8.7　Flac方法在黄土洞穴危害评价中的应用285

8.7.1　FLAC2D基本原理285

8.7.2　公路路基下伏黄土洞穴危害分析289

8.7.3　公路边坡潜伏黄土洞穴危害研究294

第九章　黄土洞穴预测预报研究299

9.1　黄土区公路沿线洞穴预测的地质方法299

9.1.1　黄土洞穴预测的地层岩性方法300

9.1.2　黄土洞穴预测的微地形地貌方法300

9.1.3　黄土洞穴预测的坡形坡度方法303

9.1.4　地形切割程度的预测方法304

9.1.5　黄土洞穴的节理裂隙预测方法305

9.2　公路沿线黄土洞穴预报的其他方法305

9.3　黄土区公路沿线洞穴预测评价的主要因素及方法307

9.3.1　预测评价的主要因素及方法307

9.3.2　预测结果分析313

9.4　黄土高原主干公路穿越区洞穴发育程度宏观预测316

第十章　黄土洞穴治理方法研究320

10.1　黄土洞穴治理方法研究现状分析320

10.2　明挖回填法在黄土洞穴治理中的应用321

10.2.1　明挖回填法概述321

10.2.2　技术要素322

10.2.3　试验过程及结果分析322

10.2.4　结论325

10.3　注浆法在黄土地区路基洞穴治理中的应用325

10.3.1　注浆法的国内外发展现状325

10.3.2　注浆法治理湿陷性黄土地区路基洞穴室内试验326

10.3.3　注浆法的现场试验330

10.3.4　注浆法的优点339

10.4　土工合成材料在黄土地区公路洞穴治理中的应用340

10.4.1　土工合成材料在公路工程中的应用现状340

10.4.2　土工合成材料在黄土地区公路洞穴治理中的应用341

10.4.3　试验方案布置341

10.4.4　试验结果342

10.4.5　试验结果分析345

10.5　强夯法在黄土路基洞穴治理中的应用346

10.5.1　设计参数的选取347

10.5.2　强夯法现场试验的实例介绍348

10.5.3　试验过程及数据分析348

10.5.4　结果分析350

10.6　用SDDC法治理湿陷性黄土地区路基中洞穴351

10.6.1　SDDC法简介351

10.6.2　设计与施工353

10.6.3　效果检验354

10.6.4　SDDC法在黄土路基洞穴处理中的应用355

10.6.5　SDDC法处理洞穴效果有限元模拟357

10.7　爆破法在洞穴处理中的应用361

10.8　湿陷性黄土地区公路洞穴的综合治理362

10.8.1　湿陷性黄土地区路基中洞穴的综合治理362

10.8.2　做好公路综合排水设计362

10.8.3　路线布设应尽量避开地质不良地带363

10.8.4　公路排水设施363

10.9　湿陷性黄土地区公路洞穴治理方法建议367

10.9.1　湿陷性黄土地区公路洞穴治理深度及治理范围建议367

10.9.2　公路洞穴治理方法建议368

参考文献370