叶军
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摘要:岩溶地区的地质勘察中,由于地形地貌多种多样,如果存在勘察不准确的现象,就会影响勘察质量,甚至会产生建筑工程建筑物的变形或者地基的不稳定。本文对如何提高岩溶地区岩土工程勘察质量进行分析,以供参考。
关键词:岩溶地区;岩土工程;勘察质量
引言
岩溶地区地下发育不均匀,地质结构复杂,在岩溶勘察中,如果采用传统的钻探和电测技术,很难获得完善的勘察结果。采用电磁波CT技术,不仅分辨率高,而且能够准确显示出岩溶区域地质结构图像,并且反演成果准确可靠。因此,需对电磁波CT技术在岩溶地区勘察中的应用方式进行深入研究。
1概述
岩溶是指在地表水和地下水作用下,以化学溶蚀为主、机械剥蚀为辅,对可溶性岩石所产生的一种地质作用及其产生的各种现象的总称。岩溶发育一般具备以下条件:岩石具有一定的可溶性,岩石的可溶性主要取决于其成分和结构;岩石具有透水性,岩石的透水性主要由岩体裂隙和孔隙度决定,其中,裂隙比孔隙更为重要,连通性好的裂隙,是地下水流渗入可溶性岩体内部的主要通道并促使岩溶发育;水具有一定的溶蚀能力,水蚀能力的大小主要由CO2的含量决定,CO2的含量越高,碳酸盐类可溶性岩石的溶解度也就越高;和地下水流动形式有关,岩溶地貌的位置、形态、延伸方向及规模大小主要取决于地下水的运动方式和强度。
2现状
近年来,随着国家的发展和进步,工程建设不断发展和深入,己经成为关系民生的重要项目,而不断发生的工程事故己经严重威胁到人民和财产的安全,所以对于工程灾害的预防越发的重要[1]。岩溶作为工程建设中一种典型的不良地质体,是引起工程建设灾害的重要原因。溶洞不仅会导致基岩而起伏很大,并且会产生较多的溶蚀带、溶洞、土洞等不良地质现象,对建筑物的结构安全带来极大的隐患和危险,因此查明地下岩溶的发育情况显得尤为重要。在工程建设中,对工区进行溶洞和溶蚀不良地质体的勘查,仅通过钻探的方法难以达到理想效果。为解决这一问题,采用高密度电法探测地下岩溶是一种行之有效的方法。因为高密度电阻率法其理论基础是依据地下岩土的电性差异,通过观测人工电场的地下分布规律来推断不同电阻率的岩矿体[2]。因其成本低、数据采集密度大、效率高、显示直观等优点而被广泛应用于岩溶勘察领域,并且取得了可观的经济效益。利用高密度电法成功地对某高速公路石灰岩地区的各种溶洞进行了识别。在某高速公路勘查中运用高密度电法,并取得了预期效果,该实例显示了高密度电法在岩溶洞穴、地质灾害等探测领域的实用性。等研究了高密度电法在岩溶地质勘查中的应用。
3电磁波CT法原理
在电磁波CT技术的实际应用中,主要有2种成像方式:①绝对衰减层析成像;②相对衰减层析成像。在第一种成像方式的应用中,可创建地下介质绝对衰减二维分布图像,而在第二种成像方式的应用中,可创建地下介质相对衰减二维分布图像。不论采用何种成像方式,其反演方程组的数字形式相同,通过将CT技术应用于电磁波法中,能够避免人为因素影响,保证勘察结果准确性和可靠性。
4岩溶勘察中电磁波CT的应用方法
在岩溶地质勘查中,收发距为2个钻孔的间距,要求控制在25m以内。另外,发射点距与接收点距分别为2m、0.5m。工作频率共有3个频段,分别为10M、12M和14M。在获得大量勘察数据后,要求对各类勘察数据进行预处理,在数据预处理中,要求准确识别突变点,同时还应对可以数据前后各类数据的变化特征进行分析,在去除突变点后,对相邻点的数据做好平滑处理。通过应用上述数据处理分析方式,能够筛选出大量勘查数据中的可用数据,进而保证勘察分析结果的准确性和可靠性。
5预应力混凝土管桩施工
1)根据设计图纸和施工勘察报告,选用合理的桩节组合,尽量减少接桩次数。2)严格控制桩身质量,有质量缺陷的桩严禁使用。
3)采用静压法施工工艺。4)压桩过程中要密切注意控制压桩力及入土速度。5)压桩过程应测量桩身垂直度,当桩身垂直度偏差大于1%时,应停止压桩,找出原因并设法纠正。6)出现断桩及时上报,由设计人员出具补桩方案。
6岩溶地区岩土工程勘察的方法
工程地质调查与测绘是采用搜集资料、调查访问、地质测量、遥感技术等方法,明确所勘探地区的地质特点,并绘制成相应的工程地质图的方法。测绘前要搜集区域内地质资料、气象资料、地震资料、水文及工程地质资料和遥感资料。测绘的方法主要分为两种,一种是相片成图法,一种是实地测绘法。①相片成图法是利用地面摄影、航空卫星摄影得到的相片,在室内进行解译。②实地测绘法,分为路线法、布点法和追索法。路线法是沿着一些选择的录像、穿越测绘场地,将沿线所测绘或调查的地层、构造、地质现象、水文地质、地质界线和地貌界线等填绘在地形图上;布点法是根据地质条件复杂程度和测绘比例尺的要求,于现在地形图上布置一定数量的观测线路和观测点;追索法是沿地层走向或某一地质构造线,或某些不良地质现象界线进行布点追索,主要目的是查明局部的工程地质问题。
7钻探与物探在岩溶勘察中的综合应用
7.1弹性波CT
弹性波CT?主要用来圈定岩溶发育的范围,反映两个测试孔之间的地质情况。通过测定弹性波在两个钻孔之间的走势和对两孔之间的地层进行网格划分,建立模型,反演各个网格的弹性波速,通过波速的判断,确定岩溶的位置。该CT观测系统采用跨孔式,在场地设置一个发射钻孔的同时设置一个接收钻孔,发射钻孔设置一定数量激发点,接收钻孔设置相应的接收点,激发点和接收点的相互间距皆为1.0m,对应于每一个激发点产生的弹性波,在设置的所有接收点进行接收。
7.2跨孔弹性波CT法成果的地质解译方法
对取得的弹性波CT法成像图进行分析整理,再和地质钻探成果资料进行比较,综合确定不同岩土层在该次勘探条件下,所处的波速范围值,最后对弹性波CT影像反演,进行地质解译。确定好各岩土层波速范围,然后根据波速值对岩土层进行分类。不同岩土层对应不同范围波速值,依此对CT法成像图进行地质解译。
8提高岩溶地区岩土工程勘察质量的措施
8.1克服环境影响
熔岩地区地质环境相对复杂,地形切割较大,通视条件差、交通不便,在实际测绘时应提前关注气象信息,加强对于测绘项目周边环境的观察,在建设基础控制网与收发信号塔时,要尽量选择视野开阔和外部磁场干扰小的地方,这样才有利于细化测量线路和保证数据的准确性
8.2加强测绘监管
工程地质调查与测绘的工作内容广泛,涉及面广,因此在实际测绘期间,要完善地质测绘监管体制,既要制定完善的管理制度,同时也要对测绘工作质量实施动态监管跟踪,保证测绘人员能够严格按照任务需求进行测绘,对于测绘期间出现的问题也能够及时解决,以此提高工程地质调查与测绘的工作质量。
结束语
总之,岩土工程勘察报告质量对工程的安全和造价起到重要作用,勘察成果的质量将直接影响建设项目的工程安全。在岩溶地区的地质勘察中,针对提高岩溶地区岩土工程勘察质量的问题,提出了上述措施,供参考。
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]熊翔.岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用分析[J].中国战略新兴产业,2017(36):109.
[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,2017(11):245.