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第1章 绪论 1

1.1 国内外研究现状及发展动态分析 1

1.1.1 岩溶隧道涌水突泥地质灾害治理的技术现状 1

1.1.2 关于岩溶及地下水预报技术 2

1.1.3 关于岩溶及地下水作用机理研究 4

1.1.4 关于岩溶形态的研究 5

1.1.5 研究技术分析小结 6

1.2 主要研究内容及其创新性 6

1.3 应用前景分析 7

第2章 典型地区隧道岩溶动力学系统的环境影响因素分析 9

2.1 我国岩溶区域划分概况 9

2.2 不同地区岩溶隧道统计及岩溶发育情况 10

2.3 典型地区隧道岩溶动力学系统划分 17

2.3.1 岩溶动力学系统的基本理论概述 17

2.3.2 北方地区岩溶动力学系统划分 18

2.3.3 南方地区岩溶动力学系统划分 20

2.4 典型地区岩溶隧道施工地质灾害统计及其环境影响因素 21

第3章 岩溶隧道地下水动力学及水化学动力学特征 29

3.1 岩溶发育的地下水动力条件及岩溶垂直剖面分带 29

3.1.1 岩溶发育的地下水动力条件 29

3.1.2 岩溶地下水动力条件作用下的岩溶垂直剖面分带 30

3.2 岩溶地下水的水文地球化学简化模型 33

3.3 典型地区岩溶隧道地下水化学成分的变化特征及水化学动力学特征 40

3.3.1 典型地区岩溶隧道地下水化学成分的变化特征 40

3.3.2 岩溶地下水的水化学动力学特征 44

第4章 隧道开挖揭露岩溶形态及其分形特征 50

4.1 隧道地表及洞内开挖揭露的岩溶形态 50

4.1.1 隧道地表岩溶形态 50

4.1.2 隧道洞内开挖揭露的岩溶形态 50

4.1.3 岩溶填充物的多样性 51

4.2 应用分形理论开展岩溶研究的可行性 51

4.3 岩溶形态的宏观规律与微观规律研究的辩证关系 54

4.4 隧道开挖揭露岩溶形态的分形计算方法 54

4.4.1 岩溶元概念 54

4.4.2 岩溶分形维数计算方法 55

4.4.3 岩溶分形维数计算实例 56

4.5 岩溶发育程度的分形指数评价方法 72

4.5.1 岩溶发育程度的分形评价指数 72

4.5.2 岩溶发育程度分形指数评价方法 73

第5章 隧道开挖条件下岩溶溶蚀作用机理实验研究 75

5.1 溶蚀实验研究技术现状 75

5.2 溶蚀实验方案设计 77

5.2.1 实验目的、内容及预期目标 77

5.2.2 实验原理及装置设计 77

5.2.3 实验方法及步骤设计 78

5.3 溶蚀实验的具体实施 82

5.3.1 实验装置及水样选取 82

5.3.2 实验步骤 83

5.3.3 实际工作量统计 85

5.4 实验结果初步分析与讨论 85

5.4.1 不同pH、温度与流速状态下的溶蚀量 85

5.4.2 不同pH、温度与流态下的微观结构分析 88

5.4.3 不同pH、温度与流速状态下的水化学成分 89

5.4.4 实验小结 93

第6章 岩溶形态分形特征与水化学动力学特征的相关性研究 95

6.1 溶蚀磨片的微观岩溶分形特征研究 95

6.1.1 溶蚀磨片微观分析工作简述 95

6.1.2 电镜实验结果分析 95

6.1.3 偏光显微镜实验结果分析 105

6.2 岩溶地下水的水化学动力学参数及水化学分形特征 118

6.2.1 溶蚀液水化学三线图 118

6.2.2 溶蚀液的水化学动力学参数特征 121

6.2.3 溶蚀液的水化学分形特征 127

6.2.4 岩溶地下水的水化学动力学参数及水化学分形特征 136

6.3 微观岩溶分形特征与水化学分形特征的相关性研究 142

6.3.1 水化学成分及水化学动力学特征与岩溶发育程度的相关性 142

6.3.2 岩溶水水化学动力学参数与岩溶发育程度分形指数的相关性 143

6.3.3 水化学分形指数与微观岩溶分形指数的相关性 147

第7章 岩溶发育程度的水化学动力学-分形指数评价技术 150

7.1 岩溶发育程度评价的指标体系 150

7.1.1 岩溶发育程度的概念 150

7.1.2 岩溶发育程度评价的定性指标 153

7.1.3 岩溶发育程度评价的定量指标 155

7.1.4 岩溶发育程度的综合评价指标 156

7.2 基于水化学动力学-分形指数的岩溶发育程度评价模型及评价标准 157

7.2.1 基于水化学动力学-分形指数的岩溶发育程度评价模型 157

7.2.2 基于水化学动力学-分形指数的岩溶发育程度评价标准 158

7.3 岩溶发育程度评价技术的工程实践 158

参考文献 164

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