浅层岩溶形态特征和对桩基勘察深度影响分析

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:陆胜
[导读] 摘要:岩土工程勘察工程在开展过程中需要结合多方面情况进行,如地质条件、岩土体形态等,以此确保工程建设有序进行。
        辽宁工程勘察设计院有限公司   辽宁锦州  121000
        摘要:岩土工程勘察工程在开展过程中需要结合多方面情况进行,如地质条件、岩土体形态等,以此确保工程建设有序进行。本文主要针对浅层岩溶形态特征对桩基勘察深度的影响进行重点探究和分析,以期能够提高提高企业对勘察工程开展的重要认识,结合实际制定相应的施工方案,确保岩层稳定性,符合当前社会发展要求。
        关键词:岩土工程勘察;浅层岩溶;桩基勘察
        对岩土工程进行勘察工作是开展工程项目建设的中基础,对工程质量产生直接影响。因而作为建筑施工企业,在进行工程建设中要充分认识到工程勘察工作开展的重要性,做好地质调查工作,根据具体情况制定科学合理的施工方案,只有这样才能够在最大程度上保证施工整体质量,减少对岩层的破坏,提高工程施工专业水平和能力。下文主要针对浅层岩溶形态特征对桩基勘察深度产生的影响进行分析,以此能够为后续岩溶形态工作的开展创造良好条件。
        一、岩土工程勘察灰岩地区的浅层岩溶形态特征
        (一)概述
        所谓的浅层岩溶主要是指基岩表面的各个部分,如溶芽、溶沟和溶槽。结合实际调查,浅层岩溶形态特征主要表现在两个方面,分别是地表形态、地下形态[1]。
        1.主要的地表形态
        1.1石芽、石林:当地表岩体受到地表水长期溶蚀影响后,逐渐形成的椎状柱被称为石芽。因石芽数量不断增多,最后被称为石林。
        1.2溶沟、溶槽:主要是因地表水岩石表明受到侵蚀影响所形成的沟槽,当其长度超过五倍则为溶槽,反则则为溶沟。
        2.主要的地下形态
        2.1溶隙:简单说就是水经过岩层裂缝的不断运动过程逐渐溶蚀所产生的 裂缝。
        2.2溶洞、暗河:地下水受到溶蚀作用所形成的孔洞则为溶洞[2]。由于溶洞经常会有水流经过,因而逐渐形成地下河被称为暗河。
        (二)工程案例
        某地区准备拟建公司6层宿舍楼,无地下室,对于桩间距没有具体要求,需要施工单位按照标准进行钻探,并为此选择相应的处理方案。通过对各个方面试验结果分析,针对各层土的实际承载力特征和建议按照表1进行:
        表1 天然地基承载力特征值表
 
        二、实际工程中浅层岩溶的形态特征分析
        通过对多个灰岩地区工程勘察 报告分析,针对浅层岩溶形态,基本为溶洞。在实际工程勘察中所发现的“溶洞”与真正意义上的溶洞并不相符,只是灰岩表面发育的溶沟、溶槽等[3]。具体分析如下:
        (一)关于溶隙及溶槽的填充物,与实际工程现场土层成分相同。由于溶洞中的填充物具有一定的复杂性,且经过地下河后的沉积物质,不属于场区残积物。
        (二)溶隙及溶槽顶板埋深稳定性不够,主要是因基岩面起伏,导致高差较大,且各个裂隙间的连通性比较差。对于溶洞,则因长期受到地下水影响,使得顶板埋深起伏不明显,且洞高没有明显变化,具有较好的连通性。
        三、关于岩溶形态特征对桩基勘察的影响及施工处理分析
        针对岩溶形态特征对桩基勘察产生的影响以及具体施工处理,下文主要从桩基勘察深度影响、地基基础方案分析与评价和方案建议进行重点探究,以此能够帮助施工单位在工程建设中更好的保证工程质量[4]。
        (一)桩基勘察深度影响分析
        结合实际,灰岩地区地质各方面条件较为复杂,特别是岩溶和构造带的发育,因蕴含丰富的地下水资源,所以施工单位在进行工程施工中会对桩基础选型造成一定的影响[5]。基于此,施工单位在进行作业前必须要做好岩土工程勘察工作,严格按照标准要求对灰岩地区进行整体分析和掌握,针对岩溶形态特征对桩基勘察深度产生的影响,必须要做好全面了解,确保工程施工有序进行。通过对《岩土工程勘察规范》了解,有关勘探孔的深度应该钻入岩面以下3-5d(n个d作法),经过溶洞和破碎带后,逐渐到达稳定地层。
        关于“n个d作法”的 依据,主要是通过钻孔所揭露的岩溶现象,并在过程中建立具有连续性的地下河模型。数据显示,这种概化模式与实际情况并不相符。要想确定灰岩岩溶地区勘探深度,首先需要溶岩规律有正确且全面的认知,不是通过“n个d作法”所确定的[6]。对此,相关施工单位在进行灰岩岩溶地区勘察工作中,要坚持查清岩体的完整性原则。岩石力学有针对此提出说法:过于极端的直接反力体中是不允许出现簿弱结构面的不利组合。在这其中,薄弱结构涉及的类型比较多,具体有:断层、粘土岩类软弱夹层等。
        (二)地基基础方案分析与评价
        不同层素填土密度存在明显差异,且回填质量不够稳定,不建议作为建筑物直接持力层。针对天然地基下卧层验算,需要施工单位结合场区内实际情况,不需要对下卧层进行验算。
        通过对岩土工程勘察业界的动态分析,在日本和香港处理岩溶地区地基问题上,与大陆方式明显不相同。不需要在查明岩溶细致结构上花费过多的时间,而是在勘察过程中注重对工程场地中某一种岩溶率发育的下限深度,之后根据所调查情况采用合适的钻孔桩或井下风动冲击桩予以承重。
        对于这种方式就是将岩溶发育存在的不规则性作为随机现象,并在此思路上进行相关工作。虽然部分桩没有对完整基岩进行支撑,但是有效保证整个地基的安全性。
        (三)方案建议
        岩溶地区桩基础施工作业中,主要采用钻(冲)孔灌注桩技术方式,这种方式在应用中容易引发土洞坍塌事故发生。国际上对这方面主要采用复合地基方式进行施工。在具体施工期间会按照要求设置对应钻孔,并在此基础上采用井下风动冲击桩的方式作为承重。实践证明,这种复合方式满足实际施工需求,但是需要大量的资金予以支持。
        在本文案例中所拟建的工程场地交通便利,山间处于平缓地带,场地地形平坦,略微会有斜坡。工程实际现场发现地层岩性和结构变化比较大,所以地质条件具有一定的复杂性。具体工程施工中地质杂填土成分明显不均,且结构疏松,强度差异较大,不适合作为天然持力层。而对于碎石土,则在强度上比较高,各个层间的分布则不够均匀,由此可得出此场地处于受力层地基不稳的环境。针对这种情况,施工单位在进行施工方案设计上需要特别关注整个建筑物的刚性和稳定性是否达到要求,以此能够在最大程度上保证建筑物的安全性。由于场地地下水埋藏比较深,对建筑物与相关基础设施施工不会产生影响。
        《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)执行过程中 “勘察点应逐桩布置”往往被片面理解成“一桩一孔”,并认为一桩一孔包治百病,岩土规范对桩位岩溶勘察方法作了明确解释,“采用综合物探,用多种方法相互印证”。根据全国岩溶区勘察、施工的普遍经验,仅仅采用一桩一孔超前钻探资料确定桩端高程均不同程度地存在问题与隐患。其概率与钻孔见洞率、线岩溶率之间存在很强的相关性。见洞率、线岩溶率越高,桩基持力层出现问题的概率也越高。
        结语:
        实践说明,岩溶区桩基勘察相关条款不能片面地理解为“一桩一孔”的钻探。桩位岩溶应该更多地采用钻探与孔中物探相结合的方法予以查明,综上所述,灰岩地区工程项目建设因受到各项地质条件的影响,使得施工开展具有较大的难度。针对这种问题,相关施工单位必须要做岩土程工勘察,根据具体情况,实施合理的施工方案,确保岩体完整性和工程施工质量,满足当前建筑行业发展要求。
        参考文献:
        [1]杨诗笛,曹星星,吴攀,等.贵州草海岩溶湿地水体不同形态氮的时空分布特征[J].生态学杂志,2021,40(1):93-102.
        [2]陈浏寰,覃英凤,王紫莹,等.土地利用方式下岩溶湿地土壤无机磷形态特征及分析方法适用性探讨[J].中国岩溶,2020,39(6):845-853.
        [3]周冬林,王立东,焦雨佳.层状盐岩溶蚀形态特征及主要影响因素[J].油气储运,2019,38(10):1130-1135.
 
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