浙江省工程物探勘察设计院有限公司 浙江杭州 310000
摘要：近年来，我国的岩土工程建设越来越多，岩土工程的勘察钻探也越来越受到重视，本文针对岩溶地区岩土工程勘察钻探中存在的主要问题，例如钻孔容易出现涌水、钻进效率比较低、钻孔出现偏斜等等，进行综合性的分析，并简单介绍了做好岩溶地区岩土工程勘察钻探工作的必要性，提出提升岩溶地区岩土工程勘察钻探质量的有效途径，希望可以给相关学者提供借鉴。
关键词：岩溶地区；岩土工程；勘察钻探
引言
在岩土工程勘察工作中，复杂的地质环境会给勘察工作带来诸多问题。在对复杂地质条件的现场进行岩土工程勘察的过程中，一般的勘察技术不能保证勘察工作的精确性和高效性，所以要结合实际的地质环境，采用科学的方法进行岩土工程勘察作业。在复杂地质环境的岩土工程施工中，岩土工程勘察技术的应用保证了岩土工程施工的安全性。
1岩溶形成的基本原理
岩溶形成的基础在于天然存在的可溶性岩石，如石膏、石灰岩、白云岩等，此类岩石如果受含有碳酸钙经流水长期冲刷就会逐渐被溶蚀，结合沉积作用或其他化学作用，就会形成多种岩溶地区，较为常见的有裂隙、石芽、石沟、石林、溶洞、钟乳石等。在形成条件上有大量可溶性岩石和大量水体两种：（1）大量可溶性岩石。岩溶地区的形成既需要可溶性岩石，且岩石的数量也必须达到一定水平，否则受流水冲刷条件下的水土流失效应，并不能形成岩溶地区。在岩体分类上，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，这些岩石的成分复杂，在流水侵蚀条件下，会逐渐形成岩溶地区。（2）大量水体。结合上述可见，流水水体也是形成岩溶地区的必要条件。一般情况下，如果大量可溶性岩石周边存在大量流水水体，水体就会对岩石造成溶蚀、动力侵蚀两种作用，在这两种作用下就会促成岩溶地区，同时如果流水水体来源与降雨，则代表水体可能属于二氧化硫水体，此类水体内部存在大量碳酸，冲刷条件下会不断扩张可溶性岩石地带的孔隙，使其不断扩张、增多。
2岩溶地区岩土工程勘察钻探现状
（1）钻孔容易出现涌水。在岩溶地区岩土工程勘察钻探工作中，由于岩溶地区的地下水特别丰富，会增加岩土工程勘察钻探难度。例如，在岩溶地区岩土工程勘察钻探期间，如果勘察人员遇到完全裸露岩溶区域，特别容易出现钻孔漏水现象。针对地势较低的岩溶区域，严重的还会出现涌水现象。如果该地区的地下承压水呈现较高的水头比，在勘察钻探过程当中，无法采用泥浆护壁进行施工，会产生特别严重的用水现象。（2）钻进效率比较低。在当前阶段的岩溶勘察钻探工作之中，如果勘察人员遇到的岩体特别脆弱，出现较多的裂缝与溶洞，此时岩溶勘察操作不规范，会损坏各项钻具，亦或是各项钻具直接被溶洞当中的填充物完全掩盖，不能够拔出，该钻孔破损，严重影响岩溶地区地质勘察钻探工作的顺利进行。若出现上述现象，会降低岩溶地区岩土工程勘察钻进效率。（3）钻孔出现偏斜。对于岩溶地区岩土工程勘察钻探人员来讲，在实践工作当中，如果发现岩土裂缝或者岩层的倾角比较大，两个岩石间存在软硬交错现象，会降低岩溶地区岩土工程勘察钻孔质量。通常来说，若遇到上述状况，勘察人员采取常规操作方法，钻杆顺着溶洞发育方向，包括裂隙方向，逐渐弯曲，进而出现钻孔偏斜现象。
3提升岩溶地区岩土工程勘察钻探质量的有效途径
3.1高密度电法勘察应用
高密度电法勘察技术的应用，通过电测探法可对地质不均匀的岩体进行探测，从而完成复杂地质岩土工程勘察作业。
高密度电法勘察技术原理，是在实际施工的勘察现场，选定勘察的测试点，通过多芯电缆把电极线连接在转换器上，通过自动电测器对勘察观测的剖面上的测试点进行电阻率的检测。高密度电法勘察的基础是根据岩土体之间的电性差异，对存在差异的电场观测其在空间上的分布规律，这样可以对地质结构进行有效的勘察。通过高密度电法勘察技术可根据岩体断层带和滑坡体电性不均匀的特点，实现对岩土的勘察作业。基于电阻率方法的勘察工作，是以岩体和矿石之间具有不同的导电性为依据的，通过地面观测来对天然电场的分布规律进行研究，进而确定岩土地质电阻率的分布规律，并对地下岩土地质的电阻率值进行计算。
3.2改进钻探施工工艺
岩溶区域岩土工程勘察钻机在运行期间，要求勘察人员结合钻孔内部水位变化情况，包括冲洗液消耗情况，以及用水量等，加强调整力度。由于岩溶区域的岩洞比较大，岩层裂隙发育容易出现连通现象，所以，勘察人员要对既有的钻探施工工艺进行改进，进一步提高岩溶区域岩土工程勘察钻探工作效率。在稳定性比较差的岩溶区域进行勘察钻探，各类施工机械设备容易出现振动，冲洗液会会覆盖层产生一定的冲蚀作用，将钻孔内部的土层取出之后，表层松散覆盖层会顺着溶蚀沟槽方向，逐渐向钻孔内部移动，出现地表塌陷现象，严重的还会出现卡钻现象。为了减少此种现象的出现，在勘察钻探期间，勘察人员需要提前确定好井口套管的具体位置，避免冲洗液对地表产生较大冲蚀。钻探结束后，勘察人员要立即封孔，并时刻观察岩溶区域岩土工程的地层情况，保证各项机具安全。另外，当前时期，岩溶区域岩土工程勘察钻探人员大部分为农民工，并没有接受过正规训练，因此，在岩溶勘察钻探期间，容易出现安全事故。在此种条件下，岩土工程中的勘察人员要充分发挥自身的管理作用，找到岩溶区域岩土工程勘察钻探工作中存在的主要问题，制定出针对性管理方案，并定期对基层勘察人员进行专业培训，不断提升其自身的勘察技能，保证岩溶区域岩土工程勘察钻探水平得到显著提高，妥善处理岩土工程勘察钻探中遇到的突发事故。由于岩溶地区岩土工程的勘察钻探难度比较大，所以，在实际施工之前，勘察人员要不断提升钻机的使用性能，保证勘察钻机能够安全运行，保证施工现场地基更加稳定，防止地基发生失稳现象。
3.3地基变形计算
岩溶地区的岩体、土体在承载力上较弱，受外力影响容易出现变形，而变形量大小将决定该地基是否能够用于工程建设，在这一条件下岩土工程勘察有必要对其地基变形进行计算。在方法上，同样可以参考《建筑地基基础设计规范》，采用其中第5.3.5条方法即可。可是当地区中存在一定量的地下水时，则不建议直接采用这种方法来得出结果，因为该方法中没有考虑地下水对地基变形量的影响。在地下水影响下，伴随水位下降会导致内有效应力提升，连带地基的自重应力、附加应力发生变化，这些现象均会引起地基沉降量异常，代表其变形量上的变化，面对这些变化上述提到的计算方法，其压应力取值范围在100～200kPa，不满足地下水条件下的变形量计算要求，因此，针对这一条件下的岩溶地区变形量计算，要采用取样方法先得到其实际压缩模量，后进行压缩试验得到实际压力值，最终将压力值代入计算方法中进行计算即可。
结语
综上所述，通过对提升岩溶地区岩土工程勘察钻探质量的有效途径进行全方位分析，例如科学处理钻探场地、改进钻探施工工艺、调整钻探机械设备条件等等，可以保证岩溶地区岩土工程勘察钻探效率得到显著提升，减轻勘察人员的工作强度与压力。
参考文献
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