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摘要:岩溶地基岩土工程勘察主要包括工程地质的测绘和调查、工程的勘察方法、一些测试工作和坑探钻探等工作。在岩土工程勘察过程中经常会遇到岩溶地貌,由于岩溶发育的不规律性,在勘察过程中,只能依据现场钻孔施工资料去判定场地岩溶发育情况,同时根据现场已有资料再去判定是否还需要其他的辅助勘察手段继续对场地岩溶发育情况进行探查。
关键词:岩溶地区;岩土工程;勘察技术
引言
我国随着经济社会的高速发展,岩土工程建设数量与规模不断扩展,但是部分地区的岩土工程问题日渐严重。针对此,本文结合实际案例,探讨分析岩溶地区勘察技术及注意事项。
1岩溶地基下的岩土工程勘察基本原则
其一,了解岩溶地区形成的基本原理,即可溶性岩石(如石灰岩、白云岩等)如果受含有碳酸钙经流水长期冲刷就会产生化学作用,形成多种岩溶地区,如裂隙、石芽、石沟、石林、钟乳石等。也要注意其有两种形成条件,即大量可溶性岩石和大量水体:针对大量可溶性岩石来讲,岩溶地区的形成需要可溶性岩石的数量达到一定程度,否则将会引起受水流冲刷条件下的水土流失效应,从而无法形成岩溶地区。在岩体分类方面,大多数可溶性岩石属于碳酸盐岩、硫酸盐岩以及卤化盐岩类等成分复杂的岩石,因此其必须在流水侵蚀时,才能逐渐形成岩溶地区。对于勘测拥有大量水体的地区,需要了解水体也是形成岩溶地区的充分必要条件,水体是在大量流水水体不断冲刷大量可溶性岩石,产生溶蚀、动力侵蚀的作用下形成岩溶地区。其二,注重对无岩溶区的勘察,主要是对分布的石笋、石柱情况以及软土层在岩面与残积土之间的分布厚度进行检测,进行科学性的分析和钻孔的规范布置。其三,注重对一般发育岩溶区进行勘察,重点勘察岩面的起伏情况、岩面的坡度以及分布的溶沟与溶洞规模大小、埋深的情况。其四,对岩溶发育区的勘察,探析应使用哪种合适的处理方法。
2岩溶地区岩土工程勘察工作中存在的主要问题
第一,岩土工程勘察工作中设备检查工作常常流于表面。设备是保证勘察工作质量的重要因素,而部分岩土工程勘察工作中,相关人员对于设备的检查工作重视程度不高,大多是对设备的数量以及类型的重视程度较高,而对于设备使用的安全性、实际应用情况等方面的重视程度较低,造成设备检查工作常常流于表面;第二,没有对图纸进行再次确认。部分岩土工程勘察工作中,相关人员仅仅是对图纸要求进行确认,而没有对数据的准确性进行再次确认,造成图纸检查工作中存在一定的不足,难以发现其数据中存在的问题,进而对勘察质量产生一定的影响;第三,工程规划不到位。相关单位对自身的勘察外业计划进行优化能够在较大程度上提升其资源分配质量及工程完成的质量与效率。然而部分勘察单位在进行外业施工前,没有对勘察工作实际情况进行再次确认,并根据实际情况对自身的施工计划进行优化与改进,在一定程度上影响岩土工程勘察的质量与效率。
3岩溶地区岩土工程勘察施工技术
3.1升对前期准备工作的重视程度
第一,重视设备使用前的检查工作,岩土工程勘察企业在开展工作前,需要对所需设备进行再次的检查与分析,对设备的使用情况、以往的检查数据等方面的信息进行确认,并对设备进行试运行,从而保证设备能够更加高效的投入使用,以提供更加准确的数据信息;第二,在正式开始勘察工作前,勘察人员需要对图纸进行再次的确认,在进行图纸确认的过程中不仅仅是对图纸的要求进行确认,也需要询问相关人员,对图纸中的数据进行再次确认。
同时,相关部门需要制定相应的责权要求,从而保证各个环节的人员都能够更加认真地对待数据检查工作;第三,勘察人员在进行勘察工作前,需要了解现状环境情况,如温度,湿度等方面的变化,分析风险源及环境影响因素,判断其可能对勘察工作的影响情况,从而辅助勘察人员获取更加准确的勘察信息,优化工期和勘察方案,并在最大程度上避免发生危险事故。
3.2采用人工挖孔桩处理方式
可采用钢管桩、冲击桩和挖孔桩相结合的处理方法。如果是岩溶发育较强烈或者存在流沙、软土的地区就不能使用人工挖孔桩,从而防止出现涌水量骤增或护壁困难等情况,避免对施工进度造成影响。还要注意的是为了将对周围环境的影响降到最低,在地下水丰富、持力层深度较大的地区,需禁止使用强排地下水的措施。尤其是要对地下水丰富的地区保持重视,因地下水位的特殊性,会被施工所扰动,对岩溶地区地质条件造成影响,使其变形量发生异常,信息表现不稳定,所以为了保证在建筑施工时准确的获取信息,不要在施工后的第一时间进行信息获取工作,而应在施工后的24s再获取信息。
3.3原位测试试验
在岩溶地下水位埋藏浅的场地,抽水试验显得尤为重要,需量测水头变化,查明岩溶含水层渗流及边界条件,根据抽水试验及观测成果资料,求取渗透系数、影响半径、确定水位及动态变化、抗浮水位、预测基坑涌水量等等。
3.4综合物探技术在岩溶勘察中的应用
综合物探技术是以地下岩土层的物性差异为基础,通过仪器观测自然或人工物理场的变化,确定地下地质体的空间展布范围,达到解决地质问题的地球物理勘探方法。地球物理勘探方法的物理前提是利用地下介质间物性差异,通过仪器接收人工激发或天然的地球物理场,通过分析电阻率、波速、密度等在空间或时间上的响应,以达到探测地下介质分布特征的目的。根据初步勘探资料可知,物探工作区可能有隐伏的溶洞存在,场地内的完整岩体、岩溶化岩体或节理基岩、土层、岩溶洞穴、岩溶裂隙、岩溶充填物等之间存在着明显的电阻率差异和介电常数差异,所以应用物探方法探测岩溶发育的空间特性是可行的。
3.5其他工程措施进行处理
①清除爆破:对顶板较薄的溶洞,可采取清除爆破方法。②跨越复盖:采用钢筋混凝土梁板跨越溶洞、溶沟,视情况亦可用刚性较大的平板复盖,计算时按简支梁考虑进行计算。③浅层楔状填塞:对溶洞、溶沟中的软弱充填物,进行清除、填塞混凝土。当地下水位在需处理地段以下时,运用这种方法比较经济和简单有效。④灌浆法:通过钻孔灌注水泥浆液、混凝土,亦可加入粉煤灰或其他惰性添加材料,将溶洞充填。常用的水灰比0.5∶1~1∶1,灌浆压力0.30MPa~0.50MPa,根据实际条件,选用循环式灌注系统或纯压式灌注系统,终灌标准为:当连续30分钟吸入量为0时,可终止灌浆。对溶洞充填软塑状粘土,采用压力灌注水泥浆进行处理,可先将溶洞内充填物冲洗干净,然后注入适量砂石,再灌注水泥浆液。⑤钻(冲)孔回填法:对于较大溶洞,可通过大直径钻孔或冲孔,用块石、漂石和粘土等充填材料。对于工程中采用钻(冲)孔桩基础类型,在岩溶地段边回填边成孔,能保证施工质量和提高施工速度的良好效果。⑥高压旋喷灌浆法:通过钻孔施工,对灰岩溶洞进行单重管高压旋喷水泥灌浆处理,处理厚度控制为3.5倍的桩基直径。当地下水流速较大时,可考虑加入适量的速凝剂。⑦调整柱距:在工程的实施中,通过适当调整柱距,尽量避开岩溶地段。
结语
总之,岩溶地区的岩土工程勘察工作一直以来都是一项重点、难点工作,虽然现在有较多对岩溶发育特殊地区的勘察技术手段及避让或处理工程措施,但是也正因为岩溶发育的不规律性,迫使在今后的勘察实践过程中继续对此种特殊地质条件的勘察工作进行更加深入的研究。
参考文献
[1]付朝东.岩溶地基岩土工程勘察及地基处理分析[J].技术与市场,2020, 27(02):164+166.
[2]王乐.岩土工程勘察与地基施工处理技术研究[J].门窗,2019(22):104 +106.