张 坤
贵州省印江自治县自然资源局
摘要:现阶段中,随着科技的飞速发展,岩溶地区工程的勘查技术也逐渐得到提升,达到了对地质勘查精度及效率提升的目标,使地质勘查人员的工作负担有效地减少,使岩溶工程地质状况勘查的精准度得到了有效的提高,为岩溶工程地质参考提供有效的数据支持。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对岩溶地区工程地质勘察技术的相关探讨提出了一些建议,仅供参考。
关键词:岩溶地区工程;地质勘察技术;相关探讨
引言
我国的很多地区都存在着岩溶地质,贵州是典型的喀斯特地貌,这种较为特殊的地质条件在很大程度上限制着建设工程的实施,很多专家学者都对岩溶地区实施了勘测以及研究,了解到了岩溶的发育情况,同时收集到了相应的地质数据,为确保建筑物的稳定安全提供了保证,所以如何更加有效地进行岩溶地区的地质勘察工程成为了勘察人员最为关注的问题。随着工程项目不断增多,岩溶地区会遇到越来越多的地质问题,工程技术人员需要不断在实践中解决问题并总结经验,发展勘察方法,使得勘察技术得到进一步提升。
1岩溶地区地质类型
由于岩溶随时间的发育,其表面往往参差不齐、沟壑丛生,再通过地下水或者地表水的侵蚀,破坏了岩体的强度,随着水流的动力的变化,又会使得岩体产生不同程度的凹陷、开裂,这些条件都会在不同程度上影响地面建筑物的地基的稳定性。为便于地质勘察,根据岩体露出条件以及稳定性,现将岩溶地区地质分为以下几种类型:①裸露型,这类岩体一般被土层以及少量植被覆盖,岩体大部分裸露覆盖在地表上,仅有很薄的土层。同时又可以分为石芽地基和溶洞地基,石芽地基大部分分布在山谷斜坡以河流谷坡上,因此基岩面起伏较大,会造成地表建筑物地基滑动、不均匀凹陷等问题,给建筑工程造成困难。溶洞地基的稳定性与岩溶性质、表面结构以及分布区域有关,溶洞顶板是溶洞地基安全的关键;②覆盖型,碳酸盐岩体之上覆盖厚度达到十几米到几十米不等,规定30m以上覆盖层称为深覆盖层,30m以下覆盖层称为浅覆盖层。覆盖层可以是各种类型的土层或是砂石层,对于保证这类地基稳定需要考虑上部建筑物结构以及下层岩体承载力的共同作用;③埋藏型,岩体位置较深,在埋藏型碳酸盐岩体之上一般会覆盖着其他非可溶性岩体,其厚度也不尽相同,埋藏型岩体作为地基稳定性相对较高。
2岩溶勘察方法及手段
2.1工程地质调查与测绘
工程地质调查与测绘包括岩溶地形地貌调查、地层岩性、水文地质调查、测量及试验等内容的野外调查,能够从宏观上把握岩溶发育的分布和特点,并据此进一步进行工程地质勘探工作。由于该法具简单方便和直观等优点,在工程可行性研究阶段或初步勘察阶段得到了广泛的应用。
2.2钻探法
钻探是工程地质勘察最直接的勘探手段。钻探工作是了解一定深度范围内的岩溶发育情况,尤其当地表无岩溶现象或有覆盖层时,结合地质调查和物探资料,根据工程具体情况布置钻孔。工程地质勘察中使用的钻探方法较多,主要受地形条件影响较大,因而要根据具体情况选用适宜的钻探方法和机具,此外,为了利用钻孔更好地了解地下地质情况,配合钻探,往往要进行钻孔压水试验或抽水试验等水文地质工作。
2.3工程地质原位测试法
此种方法主要就是通过原位标准贯入试验、动力触探试验等方式确定出溶洞内部填充物、岩溶塌陷堆积物工程地质性质以及地基土承载力等内容。此种技术措施应用相对简便,并且施工成本低,可以大范围推广应用。
2.4瞬变电磁法
瞬变电磁法的技术在岩土工程地质灾害的勘测中得到了广泛的应用,它有着分辨力及探测效率高的优点,而且探测深度强。
它的工作原理是将不接地回线作为工作载体,直接向地底传送一次脉冲电磁场,然后借助接电地极,在一次脉冲电磁场的工作间歇状态下,观察与其相对应的地底半空间二次漩涡场变化,对其呈现的变化进行观察及记录。此法可以勘查工作中广泛应用此技术,来达到提高工作效率的目的。
2.5原位测试法
原位测试包括静力触探、动力触探等多种测试或试验手段。武汉岩溶地区勘察中采用原位测试技术一般有下列几种:(1)静力触探试验本区岩溶大多属于覆盖型,通常采取静力触探试验等原位测试手段查明覆盖层中土洞的空间位置、规模及覆盖层的工程特征;当碳酸盐岩上覆有对工程有影响的流~软塑状红黏土时,采用静力触探试验查明红黏土的分布及工程特性也是行之有效的方法。(2)现场试验,进行物探或连通试验追索隐伏洞隙的联系;采取溶洞充填物土样及溶洞顶板岩样进行室内试验,必要时进行现场顶板岩体的静载荷试验,以便评价岩土体物理力学性质及溶洞稳定性;进行复胀缩、浸水、可溶性和剪切等试验,查明土洞形成的地质环境;若需查明场地水文地质条件或预测岩溶不良地质危害及发展趋势时,宜现场对水位、水质、流速、流向、流量等进行测定和观测。(3)水文地质试验岩溶地区进行的抽水试验可以提供水文地质参数,并可以判定岩溶水的连通性;抽水试验井孔的布置宜根据岩溶发育程度按下列要求确定:岩溶中等发育地段不应少于1个,岩溶强烈发育地段不宜少于2个;当评估抽水试验对环境产生不良影响时,应采用压水试验或注水试验。
2.6管波探测法
此种方法主要就是在钻孔中通过管波实施探测,能够获取孔旁范围内部溶洞、溶蚀裂隙、软弱夹层等不良地质体。从另一个角度讲,就是通过桩位中心的勘察钻孔进行管波发射,通过对管波反射信号的采集记录来探测整个桩位范围内的岩溶、软弱夹层及裂隙带的发育和分布情况,同时能够对嵌岩桩基桩持力层的完整性实施评定分析。
2.7高密度电阻率法
高密度电阻率法一般适用于对较浅深度的岩土地下水的勘查应用。岩土体在导电性上有着较高的差异,高密度电阻率法能利用这一特点,为勘查结果取得有效的数据。
2.8模型试验法
此种方法主要应用在岩溶塌陷方面的分析研究,主要是通过相应尺寸的试验装置模拟确定砂土层在不同情况下岩溶地基稳定性以及岩溶塌陷情况。
3岩溶地区工程地质勘察要点分析
(1)初步勘察工作采用工程地质测绘和综合物探勘察方法进行勘察并用使网格状布设,目的是查明该地区岩土层结构情况,为项目规划提供参考。首先考虑到该地区具有填土层和淤泥的存在,勘探孔以寻找结构硬度较高的基岩面为主要目的。在部分勘探孔检测到岩溶洞隙后,这时勘察工作变的复杂起来,首要目的是查明岩溶发育分布、规模以及影响范围,根据这种情况,我们对勘察方案进行相应的调整:①所有勘察孔深度大幅度增加,以查明岩溶位置,确定岩溶分界;②同时对每一个勘探孔进行对比,以掌握基础层基本结构,确定下一阶段重点勘察层位置。详细勘察根据初步勘察的结果基础上有针对性的进行勘察,揭露岩溶依然以钻探孔检测为主。(2)要求:①全面增加钻探孔深度,确保每个钻探孔对岩溶情况揭露符合相关规定要求;②对于每一个勘探层采用多种方法测定,要求测定结果具备代表性;③勘探过程中注意岩溶洞隙的发育情况,尤其是岩溶洞隙上方土层,查明岩溶不稳定地段;④严格控制回次进尺,对于岩芯和钻进情况做好记录和鉴别,对于局部软弱地区进行圈定和划分,便于控制和分析。
结束语
通过文章概述,说明了岩溶地区的工程地质勘察的复杂性,在今后的实际勘察工作中,我们必须针对工程的具体实际情况,选择合适的勘察技术,做到因地制宜,避免对单方法、单参数的局限性。建筑施工前的工程地质勘察可以有效减少施工中的的不确定因素,同时还可以起到缩短工程周期,节约工程成本的作用。
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