岩溶地区岩土工程勘察技术的探究 张灿洲

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第6期   作者:张灿洲
[导读] 摘要:如何有效地处理复杂地质条件,需要相关部门结合实际情况,制定更加系统的技术优化策略,制订合理的钻井计划,确保实现经济和社会利益双赢。
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        摘要:如何有效地处理复杂地质条件,需要相关部门结合实际情况,制定更加系统的技术优化策略,制订合理的钻井计划,确保实现经济和社会利益双赢。本文对岩溶地区岩土工程勘察、钻探技术及优化措施进行了研究。
        关键词:岩溶地区;工程勘察;钻探
        0.引言
        岩溶地貌是工程勘察中经常遇到的一种现象。因为岩溶地貌的发展是不规律的,调查过程只能根据现场钻探和施工资料来判断场地岩溶发育情况,并且在现有资料的基础上,决定是否需要其他辅助勘察方法来继续检查这个地区的岩溶地貌。本文结合实际情况,探讨了岩溶勘探技术。
        1.岩溶地区岩土工程勘察的特点与要求
        对岩溶地区岩土工程勘察的特点和要求进行分析,有助于施工人员正确认识自己的思想水平,准确把握技术应用要点,保证相关工作的有序进行,避免错误的方法的应用。系统地掌握岩溶发育的基本规律,确定其空间分布范围、总体规模和分布密度,是岩溶地区岩土工程勘察的根本目的。相关部门和开发机构可利用从岩溶地区岩土工程勘察中获得的各种资料,对岩溶地区开发的可行性和危害性进行短期预测,以避免岩溶地区盲目开发,减少生态破坏。以及其它相关情况考虑到岩溶地区地质环境极其复杂,为了保证勘探的顺利进行,对整个勘探工作都有较高的技术要求。需要制定相应的岩土工程勘察技术方案,并根据岩溶地区实际情况选择勘察设备。
        2.岩土工程勘察技术关键点掌握
        (1)软弱土层、地下水及不良地质作用
        详细调查软土、地下水及不利地质条件是岩土工程研究的关键。岩溶地区最常见的不良地质影响是地面沉降、岩面起伏、土壤溶洞和喀斯特溶洞,而土壤软弱层大多形成于低地岩石表面,其形式为软塑性流动塑料。在岩溶发育地区,地下水、软土地层与不良地质作用之间存在着密切的联系。
        (2)灰岩地区岩土勘察原则
        若少选勘探点,就不可能对其分布形态特征进行全面的研究,也不可能正确评价建设项目的安全性和建设性。在灰岩区进行岩土工程勘察,应严格遵守有关程序和规定。对灰岩地区的建设项目,一般分为可行性研究、初步勘察、施工调查三个阶段。找矿过程中,井眼应沿圆柱轴线或网络排列,井眼间距小于一般地层间距。勘探过程中如遇特殊土层,如红粘土和软土或土壤溶洞等,应使其适当致密化,并使井眼致密化。该方法适用于岩溶发育、岩面起伏大、地下水异常的地区。
        (3)勘察工作应根据实际情况进行侧重
        此处实际情况重点指建筑物的实际基本状况。在采用复合地基或天然地基时,当计算出沉降厚度大于基础厚度时,应详细调查场地低洼部位红土、软土分布情况,厚度与埋藏深度对地基承载层的影响。另外,应确定石灰岩地下洞穴、地下河流和土壤层中地下水之间的关系、可能发生的水土流失及水压对覆盖层的影响。需要的是要指出,项目地点附近的大量地下水开采可能影响对建设项目的正确评估。
        在桩基工程中,除桩基与岩溶现象的相互作用外,还应注意灰岩溶洞顶板厚度、岩面倾角等因素的影响。岩石的斜率填桩,地下水及软土的范围。为保证桩端承重层满足设计要求,在桩身检测时应严格遵循一桩一孔的原则。但在岩溶地区,尤其是采用大直径桩基础时,应采用多孔结构。否则,就会给桩基施工带来较大的安全隐患。
        3.岩溶地区工程地质勘察的方法
        鉴于溶岩地区复杂地质地形条件的复杂性,在勘探,单纯凭槽探、坑探等传统方法难以满足实际勘探要求。因此对溶岩地区不同地质条件的深入研究具有现实意义,用合理有效的方法进行调查就显得尤为重要。
        3.1钻探
        由于受地形条件的影响,尤其是铁路工程勘察运输、设备搬运和布置等方面的困难,使钻探工作在铁路岩溶工程地质勘显得尤为重要。对于交通方便的地区,几乎任何条件下均可使用钻探方法。

在钻探工作是为了了解一定深度范围内的岩溶,尤其是当地表没有岩溶现象或地表有覆盖时,钻探应根据结合地质调查和地球物理资料,根据工程的具体情况布置钻孔。在工程地质勘探中,应根据具体情况选用适当的钻井方法和钻具。此外,为了使钻更好地了解井眼地下的地质情况,配合钻探,往往进行钻孔压水试验,或者是抽水试验等水文地质工作。
        3.2采用遥感技术
        遥感技术是用于探测和识别目标的整个发展过程的技术。主用利用电磁辐射原理,把远距离目标辐射成电磁波信息。经过探测器的接受,传到地面的接收站,最后由接收站对这处理成具图像或数据进行。这一过程综合了现代物理、计算机技术、数学和地球科学的有关规律。利用遥感技术可以大规模地显示展现地貌,而利遥感影像则可从宏观上看到具体真实地表现地表特征与地表现象的关系,特别是在溶岩层组的划分与形地质学结构造等的应用
        3.3地球物理勘探
        岩溶洞穴与其围岩之间普遍存在着的物理密度、速度和电学特性性的差异。目前,适用于岩溶勘察的物探方法主要有电阻率法、微重力法、井壁电磁波透视法、五极纵向电测深、地震层析成像技术、瞬变电磁法、地质雷达等。综合运用方法都可以很好地确定岩溶的分布范围、埋藏深度和发育情况。
        3.4采用静力触探技术
        岩土工程地质勘察中,主要采用静触探确定软土、粘性土、砂土承载力。在覆岩工程地质勘探中,静锥渗力主要是寻找第四系覆盖层中是否存在隐伏土洞,土洞的大小、埋藏位置、疏松程度散裂隙分布范围。其方法是:根据钻井资物探资料进行初步稳定性分类,有针对性地放置静锥力触探孔,结合具体情况,对静锥力PS-h中是否存在异常值进行,从而推断其是否存在异常洞或者裂缝的土。
        利用静锥力触法进行覆岩溶工程地质调查,解决了受技术、经济或场地因素限制的钻井和物探方法有限的问题,为探测岩明覆盖层内潜的分布范围和强度提供了简便的方法。另外,利用静态圆力触探其它地物理方法,还可以探测土层中隐藏的孔洞和土质干扰层。
        3.5孔间CT技术
        通过对目标表面的射线进行扫描处理,得到相应的物理场量,然后进行反算,处理相应的数字信息,这有助于工作人员分析目标内部物理特征及相关的状态参数。岩石位于探测区域内,按其分布规律可视化并分析图像。利用孔间CT技术能有效地圈定异常区,地震波CT和电磁波CT是孔间CT的两种主要形式,二者的工作方式和工作原理有些相似之处,但物理参数和现场源代码却有所不同。不同地质体的地震波传播速度存在一定的差异。所以,在处理相关地震波数据时,必须进行层析成像,才能绘制出介质中速度分布的图象。这不仅有助于研究者对岩体性质的分析,而且有助于了解溶蚀、洞穴和裂隙带的空间分布。地质体因其类型不同,在均匀性和密度上也表现出不同的特征。地质体的异常现象可通过吸收和反射电磁波来反映。对信号进行采集和分析,可以了解信号的空间分布情况。
        4.结束语
        开展岩土工程勘察工作,能有效地分析当地地质条件,为工程建设提供可靠的数据和信息支持,避免影响工程质量和进度,确保工程安全。必须根据项目的具体情况,综合考虑场地的工程地质条件,采取综合、合理、有效的勘探方法,弄清场地岩溶的发育规律和发展趋势,正确地评估工作范围,并提出合理的计划和对策。
        参考文献:
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