建材桂林地质工程勘察院有限公司
摘要:随着我国现代化城市的创新发展,岩土工程勘察技术也在不断地创新优化,提升岩土勘察技术水平,才能够确保建筑工程质量。本文主要分析了岩溶地区的勘察方法,并研究了提升岩溶地区岩土工程勘察质量的有效措施。
关键词:岩溶地区;岩土工程;勘察质量;
岩溶地域的形成有一定的时间跨度,因此不同地区的岩溶发展会有不同的特色,岩溶作用形成了地下架空结构,破坏了岩体的完整性,减少了岩体的自身强度,增加了岩体的渗透性,导致地表面参差不平,很容易出现大规模的地面塌陷和不均匀的沉降情况,在岩溶地区中进行工程建设,对于工程建设质量会产生重要影响,需要最好岩土工程勘察工作,提升工程建设质量。
一、岩溶地区的勘察措施
1.岩土工程的勘察措施
岩土工程勘察工作开展过程中,比较常用的勘察方式是地球物理勘探、坑探工程以及钻探工程等,钻探和坑探工程属于比较直接的勘探方式,能够更加安全可靠的了解当地的地下地质情况[1]。钻探工程属于使用比较广泛的勘探方式,主要是应用于不同工程种类的勘探过程中。但是沿途工程勘探对于一些比较重要的地质或者是地质现象可能会出现误判的情况,因此也被称为是半直接勘探方式。坑探工程的勘探工作人员能够在其中观察编录,了解地质结构的细节特征。由于重型坑探工程的成本消耗比较大,勘探工作周期比较长,因此在使用过程中还需要结合经济情况使用。地球物理勘探简称为物探,能够直接快速的探测到地下地址的情况,具有立体透视性特点。
2.岩溶地区的物探勘察方式
岩溶地区的勘察方式主要是应用在以下几种情况,例如在探测建筑区出现岩溶溶蚀、溶洞、暗河以及岩溶地下水等。在岩溶地区开展物探勘察方式,时使用了射气测量、微重力法、钻孔电磁波透视法、测井、无线电波透视法、瞬变电磁法、浅层地震法、激发极化法、高密度电法、电阻率法以及地质雷达等。首先电阻率法属于在电法勘察岩溶地质比较常用的一种勘察方式,在早期岩溶勘察工作中使用的物探方法最广泛地一个。电阻率法包含有电测探法和电剖面两种,在岩溶地质中开展勘察工作,使用比较多的是电测深法、电测深法主要是针对隐伏浅层岩溶勘测效果比较有效,电测深勘探想对比钻探探查来说勘察的范围更大[2]。电测探法是针对岩土体进行三维勘察,属于体积勘探的概念,除了能够探测测点下方垂线的岩溶情况之外,还能够探测到外侧一定范围之内的截面情况。钻探仅仅只局限于岩钻孔轴线的探查,需要根据探深结果和钻探结果进行有效分析,容易出现结果不相符的情况。在勘察工作中如果提前合理布置,适当选择点距和线距,能够有效通过电测深勘探的使用了解地基空间岩溶发育的整体情况。但是由于电测深法只能够完成宏观的扫描和岩溶现象的解释,分辨能力比较低。
高密度电阻率法则是主要勘察覆盖型岩溶发育地区,主要是针对确定灰岩分布情况、断裂发育情况、灰岩岩溶和第四系土洞发育等问题进行勘察,能够取得良好的勘察效果。高密度电法使用起来经济、高效并且快速,是浅表岩溶构造勘察方式,能够有效地发现岩溶构造,确定出岩溶的位置和大小。高密度电阻率法对于工作场地的要求非常高,要求工作场地要相对平坦,因此高密度电法主要是使用在地势比较平缓的区域中,使用效果良好。跟常规的钻探工作相比较来说,地质雷达在探测岩溶方面更加高效、直观、分辨率高,为工作人员提供的资料图件是连续性的平面和剖面形态,工作人员通过观察图件能够对溶洞的分布范围和埋深情况一目了然[3]。地质雷达定性预测溶洞和才空洞的存在非常准确,但是在溶洞和才空洞大小的预测工作中则跟实际尺寸相比有一定的出入,存在线性相关的关系。由于岩溶本身的空间形态发育具有一定的复杂性,溶蚀溶沟的形态会造成反射波点信号相互干扰和重叠。溶洞发育出现层状分布时,地质雷达的雷达图像会变得难以区分。地质雷达的探测深度比较小,要求操作人员需要具备专业的操作技术和操作经验,才能够取得良好的探测效果。
二、岩溶地区岩土工程综合探测措施
1.岩土工程勘察与分区
在岩溶勘察工程中,主要是采用了一种或者是几种不同的物探方法在某一区域中进行使用,并没有针对具体地质情况选择合适的物探方法[4]。施工场地的工程地质要做好分区,划分为无岩溶区和岩溶不发育区。然后在岩溶发育区分为岩溶发育场地稳定区和岩溶发育场地不稳定区。岩溶地质勘察工作分为地质调查测绘、勘探方法测试工作。在空间上岩溶发育具有不均一性和复杂性特点,常规的地质勘察方法会受到限制,需要针对地理环境选择综合物探方式,通过科学的划分勘察区域选择合适的勘察方法。结合地形设定勘察工作方案,确定出方案的科学合理性。
2.岩溶勘察工作
在实际的勘察工作中,任何勘察手段都是岩溶地区的表现,需要通过开展试验工作,结合勘察工作得到的数据进行计算和测试,得到准确的勘查结果。岩溶地区勘察工作会获得相应的信息,在信息中心初步判断地区结构和层次,按照制定好的作业流程开展工作(如下表1)。边坡勘察是岩土工程勘察重要的一部分,在边坡勘察工作时要确定好勘察目的,查看勘查区域中是否存在安全隐患,得出边坡稳定性的计算参数。要了解边坡地区的地貌特征和岩土地质实际条件,了解岩体物理力学性质以及软弱面抗剪强度。大型边坡勘察选择分段式勘查方式,最终实现全区勘查工作的整合和衔接,综合评估出岩溶地区整体情况。
(表1)
3.特殊性土地勘察
红黏土和膨胀土是岩土工程勘察中经常遇见的特殊土类,在实际的岩土工程勘查中也会碰到外观跟红黏土和膨胀土类似的粘性土,如果区分红黏土、膨胀土和一般粘性土之间的差别非常重要。需要勘察人员能够结合工作经验分析红黏土和膨胀土的成因、分布特征、土体结构和特性,针对红黏土要选择比较密的勘察点间距,均匀地基选择12-24米,勘察孔深度按照勘察阶段的不同进行选择,针对于不均匀地基勘察孔深度需要达到基层。膨胀土具有明显的吸水膨胀特点,在判定膨胀土过程中一般使用了自由膨胀率和液限两项指标。针对于膨胀土地区需要使用钻探、人力钻和人工挖探的方式。如果膨胀土层比较厚则选择钻至下卧非膨胀土层深度。膨胀土层厚度比较大时,则要满足工程对于勘探钻孔深度要求。
4.岩溶地质超前预报
针对于大型工程建设项目来说,由于岩溶地质十分复杂,为了能够确保工程的安全施工,需要做好地质超前预报工作,避免由于地质问题对施工造成的影响。目前地质超前预报工作存在很多问题,例如地质条件判读缺少了明确的指标,过于依赖经验,对于岩体工程类别的变化预报缺少科学依据,不良地质对象的定位不够精良,还需要进一步研究和发展。
5.综合地质勘察方法
物探方法属于间接的地质勘察方法,最终的地下岩溶地质情况,还需要通过使用钻孔勘察来进行准确的验证[5]。例如使用钻探和跨孔CT电磁波透视法,能够查明在地下埋藏型、覆盖型岩溶场地的溶洞空间分布规律。岩溶地区具有复杂性特点,需要在勘察过程中使用各种勘察手段结合的方式,了解实际情况相关资料,结合技术经济、地质条件和勘察性质等因素,确定出勘察方案,这才是岩溶地质勘察工作的关键内容。如果在勘察过程中只是单纯的使用钻探方法,不仅消耗大量的人力、物力、财力,也不一定满足勘察工作需求。
结语:
综上所述,针对岩溶地区开展岩土工程勘察工作,需要综合利用各种探测方式,才能够全面准确地反映出岩溶场地的地质情况。在勘察工作中工作人员需要把物探技术的先进性和全面性充分发挥出来,不断地在勘察工作中发现问题解决问题,才能够有效提升地质勘察质量。
参考文献:
[1]程宇,龙举,张霖.提高岩溶地区岩土工程勘察质量的探讨[J].岩土工程技术,2019,33(04):214-217.
[2]黄剑军.岩溶地区岩土工程勘察钻探的质量控制[J].城市建设理论研究(电子版),2018(29):88.
[3]张学娟.岩溶地区岩土工程勘察钻探质量控制对策[J].决策探索(中),2018(05):20-21.
[4]黄志华.岩溶地区的岩土工程勘察问题研究[J].门窗,2013(11):307-308.
[5]焦德全.岩溶地区岩土工程勘察钻探的质量控制研究[J].科技与企业,2012(11):245.