岩溶地区岩土工程勘察技术的探究

发表时间:2021/5/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷第4期   作者:魏精瑞
[导读] 为了进一步提升岩溶地区岩土工程施工水平
        魏精瑞
        重庆川东南工程勘察设计院有限公司 重庆 400030
        
        摘要:为了进一步提升岩溶地区岩土工程施工水平,相关部门要积极建立健全完整的监管机制,夯实技术体系,同时要结合地区地质条件,落实更加完整的勘察方案,提高工程项目的质量和安全性。本文结合案例分析了岩溶地区岩土工程应用勘察技术的重要性,并对技术工艺要点和应用注意事项展开了讨论,仅供参考。
        关键词:岩溶地区;岩土工程;勘察技术;工艺要点
        0引言
        我国可溶岩分布面积广大,裸露于地表的碳酸盐岩面积有91×104km2,加上覆盖与埋藏于地下的碳酸盐岩,可溶岩分布面积达344×104km2,约占35%。由于岩溶地区的地质条件相对复杂,勘察施工难度大、风险高,质量保证困难,这是岩溶地区勘察工作中普遍存在的问题,从这个角度出发,制定合理可行的勘察方案和选择合理的勘察手段至关重要。
        1岩溶地区岩土工程勘察的特点
        岩溶又称喀斯特(Karst),是指水对可溶性岩石进行以化学溶蚀作用为特征的综合地质作用以及由此产生的一系列地质现象,是一种十分常见的地质现象,属不良地质范围。岩溶地区的基岩面复杂多变,不仅有溶蚀、溶洞等不良的地质条件,而且还具有复杂而特殊的地质条件。复杂的地质条件给岩土工程研究带来了很大的困难,尤其是岩溶的埋藏条件与建筑工程场地的适宜性和稳定性直接相关。因此,如何在复杂的岩溶分布区进行岩土工程研究是许多地质学家面临的关键问题之一。岩溶地区地质勘察的主要目的是查明各种岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深,岩溶堆积物性状和地下水特征,探明溶洞之间的关系及其与地下水和地表水之间的联系。要达到岩土工程研究和设计目标的关键是要合理地选择勘察手段和方法,常见的勘察方法有地质测绘、钻探、物探、遥感及原位测试。其次是对区域地质的分析和研究。同时工程建设会损害或影响周围的地质条件,所以,还需要对周边环境进行评估、分析和研究,以便为项目的基本设计提供强有力的技术指导。
        2岩溶地区岩土工程应用勘察技术的工艺要点
        在岩溶地区岩土工程运行过程中,要积极应用勘察技术,结合施工项目的综合需求,建立健全完整的监管机制,综合分析工艺要点,有效判定勘察工艺流程的综合价值,实现项目质量的全面进步。
        2.1黏性土勘察技术工艺要点
        在岩溶地区岩土工程项目中,要想从根本上提高施工项目的综合质量,就要对粉质黏土、淤泥质土以及混合质土进行综合监管,提升钻孔过程处理效果。目前主要利用回转钻和泥浆进行护臂回转钻进处理,从根本上维护管理工序的综合价值。
        2.2卵石层勘察技术工艺要点
        岩溶地区岩土工程项目遭遇卵石层的概率较大,要想提升勘察技术优势,就要结合实际问题进行监管处理,提升具体操作的实效性。第一,针对厚度较小的卵石层,目前主要采用旋转钻处理或泥壁旋转钻进处理机制,能有效提升勘察综合质量,提升相应处理流程的完整性,维护具体操作过程的应用效果。首先,技术人员在进行卵石层钻孔工作后,要借助套管进行处理,将套管一起直接打入外壳结构。其次,操作人员要完善保护孔壁工作的基本效率,有效提升具体应用的控制效果。
        第二,针对厚度较大的卵石层,一般利用旋转钻进的处理方式,需要注意的是,在钻进工作中,因为卵石层本身的孔隙率较大,会增加井壁坍塌的风险,因此相关技术人员在实际操作过程中要适量添加黄土,避免孔壁出现严重的安全隐患。
        第三,针对粒径较大的卵石层结构,施工部门要结合具体情况进行针对性分析,针对含有漂石的卵石层,要对实际操作予以改良,因为卵石层的孔隙率较大,就会导致颗粒之间的黏结度不足,一般借助回转钻进的处理方式。需要注意的是,具体的施工操作方案要结合地质条件的实际情况进行判定,适当利用加大泥浆浓度以及增加钻机下压力的方式完善钻孔工作的基本质量,避免出现严重的安全事故,提升岩溶地区岩土工程勘察操作流程的合理性和综合效果[1]。


        2.3软土钻进技术
        在岩溶地区岩土工程项目中,软土是影响整体施工质量的关键因素。基于此,相关施工部门要对软土结构进行集中处理,优化勘察操作的完整性,也为后续监管工作的全面进步奠定基础,实现管理流程的监管目标。需要注意的是,在实际钻孔操作流程内,除了要对安全系数进行监督外,也要保证相应的管理模式符合岩溶地区岩土工程的实际工程质量要求。尤其是针对淤泥质土和土洞等结构,内部软土成分较大,且软土本身具有塑性较低且土质松软的特征,这就需要相关技术人员对其进行二次勘察,确保勘察要求能满足实际应用要点。值得一提的是,若是原有的土洞结构中存在一些填充物,相关技术人员要对具体情况予以判定,加之洞内的空间较大,只有建立系统化质量监管标准,才能提升施工项目的综合水平,为后续软土土层管理工作的进步提供保障。若是填充物数量较多,则会出现填充物和下部灰岩结构胶结度增加的现象,钻进过程很可能会导致渗水现象甚至是坍塌,影响相应工作的效力和安全性。基于此,在岩溶地区岩土工程项目管理工作中,要结合实际情况建立健全完整的监督机制,对软土土层进行综合监管,应用肋骨钻头,或适当结合施工项目运行要求加大孔径结构,完善勘察项目,确保能及时进行下套管应用处理,提升孔壁的保护效果,优化监督管控流程。
        2.4岩溶石灰岩钻进技术
        在岩溶地区岩土工程项目中,要利用不同的钻进技术建立对应的技术运维监管报告,确保能针对具体情况落实管控规划,提升管理模式的综合应用价值。第一,要利用泥球护壁结合套管机制,在实际岩溶地区岩土工程施工过程中,要针对岩溶进行裂缝漏浆处理,借助泥球护壁处理机制提升具体操作流程的完整性,有效对孔壁进行保护,减少漏浆问题对岩溶地区岩土工程项目质量造成的影响,最大化完善施工质量要求,实现填充裂缝的处理。
        第二,要借助多层套管护壁处理机制,应用前要对岩土工程项目进行资料监管和控制,尤其是对溶洞的发育程度要进行精细化调研分析,保证相应的操作机制和技术体系运行完整。要充分了解具体情况,判定钻孔结构和开孔口径的应用效果,关键是要对套管流程进行监督,确保能在明确相应问题后建立对应的处理机制,主要是利用Φ75mm的金刚石单动双管钻进技术进行施工处理,有效提升相应工序的完整性,并且要在溶洞应用后取出岩芯,从而维护实际施工流程和岩溶地区岩土工程项目质量标准,为后续监督管控效率的升级奠定基础。
        3结论及建议
        为了能够在岩溶发育地区把勘察工作取得满意效果,可为施工设计提供准确的数据。工程技术人员需要充分了解岩溶地区的基本特征并根据这些特征编制高效的勘察方案以及选择合理的勘察手段。根据本文经验,针对岩溶地区勘察中的不同勘察对象和目的,我们总结提出如下方法的建议,以优化勘察方案,提高勘察效率,降低勘察成本。
        (1)如果在岩溶发育的复杂区,根据现有工程勘察规范布设钻孔很难将不良地质勘察清楚,一味依靠加密钻孔来提高勘察精度的做法则会增加勘察成本、延长工期。建议通过采用合理的物探方法补充两孔之间钻探盲区的探测结果。根据物探的探测结果再针对性地布设钻孔验证,既可减少钻探工程量,也可以保证地质勘察精度,大大降低勘察成本。
        (2)如果岩溶地区进行可研性勘察时或勘察经费受限时,可根据现场环境条件和勘察目的按照标准选择合理的物探手段先进行普查,然后根据普查结果再有针对性地布置钻孔来相互验证,既可保证质量,也可满足勘察要求。
        (3)如果岩溶地区进行施工勘察时,应采用钻孔结合物探方法,比如“一桩一孔一管波”的方案来替代“一桩多孔”的方案,既可以节约勘察成本,又可以缩短勘察工期。
        参考文献
        [1]乔高乾.岩溶地区岩土工程勘察技术的探究[J].西部探矿工程,2021,33(04):15-19+23.
        [2]张小兴.岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的实际应用研究[J].工程技术研究,2021,6(02):104-105.
        [3]闫韦.岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用探讨[J].中国设备工程,2021(02):226-227.
        
       
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