采用综合勘测技术研究隧道锚岩体工程地质特征

发表时间:2021/3/15   来源:《建筑设计管理》2020年19期   作者:冯永辉
[导读] 随着我国经济的快速发展,人们建设了大量的工程,一些工程建设在了可溶岩层区域。

        冯永辉
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        摘要:随着我国经济的快速发展,人们建设了大量的工程,一些工程建设在了可溶岩层区域。各种跨越河流、峡谷的桥梁工程不断出现,在诸多不同类型的桥梁工程中,悬索桥因为具有结构灵活、跨度大、外观美等优点得到了广泛应用。锚碇是索桥工程建设中的一种重要部分,常见的形式有隧道式、重力式,其应用会受地质条件和地形的影响,这也导致了采用隧道式锚碇悬索桥的数量很少,因此,提高桥梁工程质量,必须采用综合勘测技术对锚碇岩体工程地质特征进行全面研究。
关键词:综合勘测;隧道锚;岩土工程;特征研究
前言:隧道锚岩体工程地质特征是一项复杂工作,该项工作在实际开展过程中涉及到的技术较多,在具体问题研究过程中,为了保证研究的合理性,要对综合勘测技术进行合理应用,完成对隧道锚岩体工程地质特征情况的分析,从而为工程施工作业的顺利进行提供支持,提升工程质量。
1 锚碇概述
        锚碇使悬索桥的一项重要结构,其土方量占了悬索桥工程建设的总开挖量的大部分,其使减少外加环境扰动的关键。在悬索桥工程中对隧道锚进行合理应用,可以减少工程建设过程中开挖量,这对于保护生态环境,降低投资,提高索道桥工程建设的环境效益和生态效益来说意义重大[1]。
2 工程概况
        某管道工程采用的悬索桥跨越形式,主跨设计长度为278.5m,在两岸设置了的桥塔,两座桥塔的高度都为32.5m,桥面高程都为1354m,基础类型采用为桩基础。主缆由塔顶索鞍处绕服过,锚固在山体内,工程施工中采用的锚碇为隧道锚形式。对工程施工现场情况进行分析,该区域覆盖层薄弱,锚碇基础型式锚碇为对称隧道锚形式,平面尺寸大,锚塞体最大埋深为58.5m,锚碇被设置在了陡坡上,坡度主要集中在41°-63°。
3 综合勘察手段的应用
        工程勘察采用综合勘察手段,具体工作方法如下:
        (1)地质调查与测绘
        对路线穿越和追索法进行应用,在实际作业期间,对跨越区域的岩溶、滑坡、崩塌等不良区域的地质分布、厚度、性质等各项内容进行查明,并且要对岩层产状,节理裂隙发育情况等各项内容进行详细统计;详细划分非可溶岩、可溶岩;对跨越区水文地质情况进行详细查明,详细调查跨越地区的泉水分布、流量等各项内容[2]。
(2)钻探
        钻探进场的钻机采用的为金刚石钻头,在勘察期间对第四系地层的钻探,采用的为干作业钻进,利用回转钻进对基岩进行处理;对于工程施工期间涉及到的第三叠系破碎岩体,利用水泥浆护臂和套管钻进。
(3)波速测试
        利用一发双收声波探测仪,针对工程中应用存在的各项钻孔都利用弹性波测试,在具体布置过程中,为了保证测试作业顺利进行,以及最终测试结果的准确性,测点间据应当控制在0.24m[3]。通过观察可以发现两岸钻孔发生了较为严重的漏水问题,在实际勘测期间,为了确保最终勘测作业的顺利进行,要一边钻探一边进行声波检测。每钻进5-10m距离,就对孔内进行一次声波检测,依据测试结果,完成对岩体波速比进行计算。
        (4)电磁波测试
        利用地下电磁波仪进行测试。层析成像处理期间,生产网格边长自动效益最小探测对象直径。针对本次工程,在实际勘测期间,在两岸锚碇区域内一共布置了的4条检测线,测量作业开展过程中,测量深度能够达到距钻孔底部约4.8m处,在对其仪器进行应用时,仪器测量距离约为1.2m。


        (5)实验室内分析
        通过物理学试验对土样、岩样进行检查,在具体检验期间,要选择具有地表性的试样,通过试验方式,对试样的抗拉、抗剪断等内容进行详细分析,针对水质情况进行分析[4]。
4 分析工程地质情况
4.1 明确地层分布状况
        工程中的采用的锚碇位于白云质灰岩岩体中,大部分基岩都裸漏在外,分布大量的危岩体。强风化白云质灰岩分布受外界情况影响,会出现中断,其厚度主要集中在0.2-7.3m,有中风化为主;锚碇区中风带多且厚,尤其是锚固端,其厚度不均,主要集中在35.8-64.2m,其余地段都十分薄弱。微风化白云质灰岩岩质硬,岩体整体十分完整,因此,工程整体性能较好。
4.2 确定岩溶发育状况
        对大理岸锚碇勘察,在实际勘察过程中对钻探、CT等手段进行合理应用,从而完成对锚碇岩溶,以及破碎带的具体发育情况调查分析。具体分析内容如下:
        (1)通过对钻探结果进行分析可以发现,在基岩中下部的岩溶也有发育,岩溶的整体发展规模较小,在洞体内填充了大量的溶蚀残缺块及黏性土,洞体的高度约为0.64m;工程中的洞体的规模小,并未形成串珠状发育;从整体分布情况来看,岩溶部分布高程在1392.28-1394.15m。
        (2)为了实现对锚碇区情况的全面检测,确保最终检测结果能够准确反映锚碇区的具体情况,在锚碇区一共布置了6条跨孔CT测线,通过对跨孔CT进行应用,发现锚碇区一共存在了6处岩溶异常体,在勘察时,要对锚碇区岩溶异常体的分布情况,以及溶蚀面积在锚碇区的占比进行统计,并且要做好分析工作[5]。同时,结合钻孔资料,完成对锚碇区内存在的异常体情况的合理推测。通过分析可以发现,锚碇区岩溶的发育特点情况如下:
        ①锚碇区岩溶的总体发育等级还处于较低等级。
        ②锚碇区岩溶呈给高角度发育,主要集中在锚固区高程的1379-1409m之间。
        ③通过CT对锚碇区的岩溶情况进行勘察,以及勘察结果,为勘察到超过0.76m的溶洞。需要注意的时,因为电磁波CT勘察方法在实际应用过程中具有自身特征,针对剖面进行实测,在实际勘察期间,存在一些没有检测到的剖面,因此,并不排除存在局部区域存在较大规模的岩溶体。
4.3 分析裂隙发育情况
        在锚碇区域内选取1个钻孔,对孔内进行全景数字摄影测试,通过对测试结果进行分析可以发现,锚碇区白云质灰岩裂隙发育,在锚碇区的局部形成了溶蚀破碎区域,区域的规模大小为0.63-3.48m。依据钻孔内的数字摄影成果进行分析可以发现,揭示节理裂隙依据宽度和产状情况进行适当分组,在此基础上,完成相应的分析工作。平均裂隙间据大小约为0.18m,裂隙宽度主要集中在0-18mm,结构面以硬性结构面为主,结构面的整体结合较差,锚碇区内的裂隙的整体发育等级处于发育状态。
4.4 水文地质情况
        对锚碇区内的地下水进行勘察,地下水类型的主要为基岩裂隙水和岩溶水,在对工程勘察时,勘察钻孔深度内出现了较为严重的漏水情况。
5 结束语:
        在工程中对综合勘察技术进行应用,完成对锚碇区情况的勘察,查明工程场地总体情况。工程受白云质灰岩岩体裂隙、风华等多项因素影响,在工程所在区域内形成了复杂地质结构。同时,工程中采用的锚碇的体积过大,并且由于工程质量十分重要,因此,在对工程进行设计及检验时,要有足够的安全储备,要将锚塞放置在完整岩土内。在工程施工期间,岩体开挖作业应当采取多循环、小进尺方式进行,对爆破进行适当控制,尽量降低锚塞体围岩造成的扰动。
参考文献:
[1]计悦洪.长大深埋隧道工程地质勘察中地质对物探的配合探析[J].工程技术研究,2019,4(19):114-115.
[2]吴楚怡.工程物探技术在高速公路工程勘察中的应用探讨[J].工程技术研究,2019,4(16):101-102.
[3]杨勇.公路隧道超前地质预报应用现状与技术应用[J].绿色环保建材,2018(07):112+114.
[4]雷明臣.现代测绘技术在公路勘测中的应用[J].建筑技术开发,2017,44(07):108-109.
[5]王睿.隧道工程渗水原因分析及防治措施研究[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2010,10(02):100-102.
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