岩溶地区工程地质勘察技术要点分析

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:张鹏
[导读] 摘要:我国国土面积广阔,地质资源丰富,地形地貌多种多样,如常见的喀斯特地貌。
        中南勘察设计院集团有限公司  湖北武汉  430074
        摘要:我国国土面积广阔,地质资源丰富,地形地貌多种多样,如常见的喀斯特地貌。岩溶地区是一种特殊的喀斯特地貌,在我国多个区域有分布,具有极高的研究价值以及开发潜力。其中以广西桂林、云南路南石林等岩溶地区最为有名。岩溶地区是一种特殊的地质结构,本文基于岩溶地区的特殊性,深入探讨岩溶工程地质勘察中所应用的各种技术以及要点。
        关键词:地质勘察;岩溶地区;岩溶工程;技术要点
        引言
        岩溶地貌属于喀斯特地貌的一种,其形成原理为在流水的侵蚀下岩石逐渐发生透水性的溶蚀,通常发生岩溶的岩石以石灰石和白云岩较多,像广西桂林则是以石灰石常见。在我国对岩溶地区的研究和记录最早出现是由宋代的王守仁和明代的宋应星主持研究的,对岩溶的在沉积做过了开创性的研究和记录。明代徐宏的《徐霞客游记》在这一点上记载的更为详尽。现在的科研中对岩溶地貌的地质工程勘察逐渐走向成熟,为更好的研究岩溶地质以及进行后续开发起到积极作用。
        一、岩溶地区的概述
        1、地貌类别
        喀斯特地貌类别划分有不同的分类标准,较为常见的为按喀斯特作用发生地分为地表喀斯特和地下喀斯特。依据裸露面积来划分可分为裸露型、覆盖型和埋藏型;根据地质形态来划分可包括地表喀斯特、漏斗、盆地、平原等喀斯特,在喀斯特的形成过程较为复杂,涉及到较多的地理演变,其演化过程主要依据蚀循环学说而形成的一种地质结构论。
        通过对岩溶区域地貌的分析,一定程度上能反应出岩溶水的具体分布以及掌握其规律,有利于了解地下水资源的动向,对工农业生产有重要的意义。另外,岩溶区发育有许多溶洞、暗河,因而在这些地区进行工农业建设规划时,要尽量避开它,如无法回避时,则会在建设的过程中影响到整体的效果,出现了渗漏的现象。但是在进行开发这一地区时,往往最大的阻碍是在它的工程地质勘察上。
        2.喀斯特岩溶区域的成因分析
        (1)总体原因
        岩溶是水的动态和可溶性岩石的静态的相互作用下产生的。可溶性岩石是岩溶作用产生的内因,具有透水性可溶性岩石只有在水流作用下,才能进行岩溶作用,所以水的溶蚀能力和流通循环,是推动岩溶作用不断进行的外因。
        (2)客观原因
        首先,岩石的可溶性,形成岩溶的必须条件就是岩石的可溶性,岩石的结构和他的组成成分也是决定岩石可溶性的条件。
        其次,岩石的结构,一般来说岩石的晶粒和它的溶解度呈现的是反比的关系,一方越大另一方就会变小。
        第三,岩石的透水性,岩石的透水性是岩石的表层水分进入岩石深层的必须条件,使得侵蚀的作用不仅仅局限于岩石的表面,有了更加深层次的物理变化。
        另外,水的溶蚀性,水里含有的CO2的含量是碳酸盐岩日溶解度高低的决定性因素,CO2的含量越高,溶解度也就越高,二者呈现正比的关系。(五)、水的流动性,水的流动性带动了水里的组成成分与外界的交换,最主要是CO2的含量的变化,新旧CO2的替换,会带来不同的岩溶作用。
        二、岩溶地区工程地质勘察的目的和必要性
        工程地质勘察是为了查明在工程建筑过程中会影响建筑结果的一些不利因素,从而保证工程建筑的过程和结果的顺利进行,在针对岩溶地区的工程勘察应包含几个方面的内容:地貌状况、水文地下水的情况、土壤的PH值、区域的物理化学变化,上述内容是工程地质勘察的常见内容,也是对整个地貌进行判断的依据。通过这些数据能清晰的分析出地貌的特点特征,以及过去岩溶的进化和发展史,为后续开展工作提供理论依据。
        岩溶地区的普遍特征是岩石较多,坡度高低不一,起伏较大,岩石裸露情况表现没有规律性和连续性,而且部分岩石表面侵蚀严重,往往破碎程度较为严重。在实际勘查过程中,在采用传统的勘探设备时需要注意,特别是普通地质钻探难度较高,很难真正反映区域的岩溶状况。如果小面积的勘测需要花费的时间、人力、物力将是无法预估的,一旦场地进入施工的状态,对场地的环境进行不断的复查,给地基处理、基础方案的选择带来了很大的难度,造成工期长和成本高的问题,加强岩溶地区的地基稳定状况,对岩溶地区的数据进行评估和分析,并根据评估的状况进行实际的解决措施,对科学研究有着重大的记录意义,更是科研史上的突破性成就。


        三、岩溶地区的工程地质勘察的要求和方法
        1.岩溶地质勘探的步骤
        按工程建设的阶段,工程地质勘察一般分为三步走,1、选址阶段,2、初步阶段,3、详细阶段;对待这一谨慎的工作必须再三的研究、核对、试验、反复,确保准确程度。工程地质勘察方法和手段,包括工程地质测绘、工程地质勘探、实验室或现场试验、长期观测(或检测)等。在勘探过程中需要注意的要点:
        (1)搜集研究区域的一切相关数据,包括:地质状况、地貌情况、鸟瞰图、水文图、气象图、植被覆盖状况和其他应由的数据;
        (2)工程地质的实地调查和简单测绘;
        (3)运用勘探的工具与精准的地质测绘(基本为图的形式)和实地勘探
        (4)地域的岩石测试和对实地的试验,现场还原试验、模拟试验等一系列的试验;
        (5)最后是整理资料和写出相关的报告。
        由于岩溶地区工程地质勘探的特殊性,和传统地质勘探应有所区分,一方面是在使用工具上不同,另外一方面是施工用勘查的方法也有所差异,应当因时因地的结合考察的地区的特点和岩溶的分布等情况采取不同的技术,合理的运用所拥有的的技术和资源。合理的调配资源,确定对其研究的范围,有针对性的进行研究和勘察。
        2.岩溶地区勘探方法
        在进行勘探时应重点研究岩溶地区的情况,包括地下水资源条件,地表形态,比如岩溶地下水的主要特点是沟壑纵横,向下有着深不可测的沟,向上石牙和峰丛很多,且每一个的大小、规模都是不一致的,因此在对复杂的地质情况的研究中,采取的主要的勘察方法主要有:
        (1)地质测绘
        地质测绘可针对岩溶地区的地表和洞穴深入调查,能明确岩溶现象分布情况以及地下水的分布规律,主要工作内容有:
        测量岩溶地层的垂直分布和水平分布情况;
        测量岩溶地区的力学性质结构,明确各种结构面的配套关系;
        根据天然和揭露水点的分布来测量和暗河之间的关系,方便对洞穴调查。
        (2)地球物理勘探
        原理是利用不同物体之间的不同物理特性来进行勘探,常见的物理勘探方法较多,如电位法、电磁法和声波探测、放射性元素检测等,对于岩溶地区工程勘探常见的方法有电位法、探底雷达,高密度电阻率法等。
        (3)工程钻探
        这种方法是地质调查中最为普遍的方法之一,需要花费较长时间,借助设备在岩溶地区钻孔,通过分析岩土来分析岩溶情况,几乎在任何调节下都能使用钻探方法,技术性不强,。
        (4)遥感技术
        遥感技术是目前较为先进的地质勘探技术之一,建立在地球资源卫星遥感基础上,能针对大面积的地区进行遥感成像,能更直观的体现岩溶地区的空间关系,具备视野广阔、信息量大、数据精准等多方面的优势,是其他方法所不能媲美的。
        结束语:岩溶地区工程地质勘察的技术种类繁多,可根据不同的地质条件来选择合理的技术方法,上述所列出的常见的方法和要求能满足大部分的喀斯特地貌。鉴于岩溶地区地质结构的特殊性,从开发和建设以及研究的角度来看,岩溶地质具备较高的研究价值,重要的是需要详细掌握这种地貌的特点特征,这就需要技术人员充分运用各种勘探技术,获取岩溶地区的精确数据,以便对岩溶地区进行科学分析。
        参考文献:
        [1]刘武权.岩溶地区工程地质勘察手段及应用分析[J].工程技术研究,2019,4(15):75-76.
        [2]李雄.岩溶地区工程地质勘察手段及应用[J].科技创新导报,2019,16(17):114-115.
        [3]李松岩.岩溶区工程地质勘察问题与地质选线探讨[J].工程技术研究,2019,4(07):234-235.
        [4]杜艳松.岩土工程勘察中岩溶水文地质的问题研究[J].黑龙江水利科技,2019,47(02):37-39.
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