浅析岩溶地区岩土工程勘察施工技术

发表时间:2021/5/19   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第4期   作者:刘德利
[导读] 我国很多岩土工程所在区域都位于岩溶地区
        刘德利
        黔南州水利水电勘测设计院  贵州  都匀 558000
        [摘要]:我国很多岩土工程所在区域都位于岩溶地区,而在这种区域进行施工时,会存在很多不可测因素,在不充分了解岩溶的情况下,选择不合适的勘察方法会导致勘察效率低下,因此,现阶段有必要加强岩溶地区勘察质量控制的研究。因此,本文在分析岩溶地区岩土工程勘察的特点的基础上,对岩溶地区岩土工程勘察技术进行了探究,希望能为业界同行提供参考。
        [关键词]:岩溶地区;岩土工程;勘察施工技术
        引言
        岩溶地貌在我国是一种很常见的地貌,在岩土工程勘察过程中经常会遇到岩溶地貌,由于岩溶发育的不规律性,在勘察过程中,只能依据现场钻孔施工资料去判定场地岩溶发育情况,同时根据现场已有资料再去判定是否还需要其他的辅助勘察手段继续对场地岩溶发育情况进行探查。
        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岩溶地区岩土工程勘察施工技术
        2.1多层套管护壁技术
        多层套管护壁技术作为现阶段成熟的岩土勘察钻探技术手段,其主要通过跟管钻进的方式,降低钻探勘察的难度。具体来看,工作人员首先使用小径超前钻进的方式,在短时间内,扩大钻探半径,完成小径超前钻进任务后,通过大径扩孔的方式,扩大钻孔的尺寸,多层套管护壁技术通过多次变径,能够降低钻进的难度,并且准确记录钻进过程中各个地质结果的基本数据,帮助工作人员更加全面、系统地掌握有关情况。在多层套管护壁技术应用过程中,为保证钻探勘察的有效性,工作人员需要提前进入施工区域,分析勘察区域的岩土地质数据,准确掌握钻探的深度,并借助过往经验,对钻进深度范围内可能存在的溶洞数量做好估算;根据估算结果,工作人员可以针对性地进行套管程序的设置,提升整个多层套管护壁技术应用的针对性。在多层套管护壁技术的应用过程中,工作人员需要使用直径为75mm的金刚石单动双管设备进行钻探,当遭遇溶洞地质时,工作人员提取钻探设备,抽取岩芯,然后换用直径为146mm的合金钻具,继续进行扩孔操作,当到达溶洞底部后,使用直径为146mm的岩芯管作为二级套管,并将其预留在钻孔内,完成上述换装后,采用跨级换径的方式,继续进行相关工业,从以往施工经验来看,这种处理方式,操作难度低,能够有效防范钻具卡顿等故障的发生。
        2.2泥球护壁结合套管技术
        泥球壁结合套管技术其主要用于对岩溶洞地区裂缝漏浆问题的勘察、分析。其技术原理在于工作人员通过操控一定的设备,向钻孔内填充湿黏土球,在填充过程中,钻具来回运动,将土球压实,浆液填充岩溶裂缝。这种处理方式使土球在外力作用下,逐步进入岩溶缝隙的内部形成一层泥浆;泥浆形成后,工作人员需要对泥浆进行检视,一旦出现部分孔隙未被泥浆覆盖的情况,应及时进行反馈,进行二次填充处理。确保泥浆完全形成后,工作人员使用钻具对缝隙进行扫孔处理,让泥球能够深入孔隙内部,经过多次反复扫孔处理,最终在孔隙外部形成泥壁,达到裂缝回填的目的。

泥球护壁结合套管技术能够在较短的时间内,快速掌握裂缝发育情况,并且在多次填充的过程中,工作人员可以根据填充的体量、次数,评估岩溶地区裂缝漏浆的基本情况,为后续岩溶地区的开发提供了数据参考,明确了开发环节中岩溶裂缝处理的基本要求。考虑到泥球护壁结合套管技术的应用场景,工作人员需要认真做好黏土配备工作,在配备环节,应确保黏土的塑性与黏结性较大,并具有较强的耐冲洗能力,只有这样才能够充分完成填充任务,实现对岩溶地区裂缝发育情况、可填充性的准确评估。
        3岩溶地区岩土工程勘察施工技术的应用措施
        3.1加强岩土工程勘察人员的福利待遇和技能
        我们的施工企业、岩土工程勘察企业首先要努力提升目前岩土工程勘察人员的收入以及福利待遇,比如可以把岩土工程勘察人员的办公环境进行一定的改善优化、提高平时的劳动保护措施,提高勘察人员的工资和奖金收入,让工作人员可以切实感受到自身的价值及体现,薪资上的提高才是对工作人员实实在在的奖励;其次岩土工程勘察企业要不定时的对工程勘察人员进行一些理论上的培训,学习目前最为先进的岩土勘察技术,企业也可以不定时的安排相关的专家来企业进行培训和讲座,向一线的岩土工程勘察技术人员传授目前最先进的技术和相关的技术案例。
        3.2加强软土层钻探的应用
        在对岩溶地区岩土工程进行勘察钻探时,无论是使用什么方法进行钻探,其进尺的速度都应较快,如果在遇到土洞的时候,难免会遇到掉钻情况,这也意味着,在不施压或者转动的情况下,只需要自己的力量就能够下落。通常情况下,淤泥并没有上面塑造性可言,质量也比较软,当施工在提钻后,孔洞可能会出现缩径现象,这种现象是正常的。而在这时候,二次下钻的深度不应比第一次多,如果孔洞里面的填充物较少,那么,孔洞中的空间相对而言就要大一些,在进行二次下钻的时候,则会使得孔位发生偏差,如果孔洞已经被填充物占满了,那么,钻探到这个位置时就会有很多水流出来,会导致孔洞塌陷,还会改变地下水的水位。因此,在对软土层进行钻探的时候,施工人员就需将钻具更换成为肋骨钻头,从而扩大直径,而为了出现塌陷现象,就需使用管套保护孔壁。
        3.3加强砂卵石层钻探的应用
        对于砂卵石层,在勘察钻探过程中,如果砂卵石的厚度较小,工作人员可以直接使用泥浆护壁回转钻探技术方案进行勘察钻探,以此获取岩溶地区的基本地质情况。但是当砂卵石厚度较大的情况时,应使用多层套管护壁技术,借助多层套管护壁技术的技术优势,在不产生过多扰动的情况下,快速开展钻探工作,确保在较短的时间内,准确掌握砂卵石层的有关数据,帮助工作人员更好地评估岩溶地区的地质情况。考虑到砂卵石含水量较大、密实度较低的情况,在实际钻探过程中,工作人员应做好相关防范举措,避免塌落情况的出现。
        结语
        岩溶地区的岩土工程勘察工作一直以来都是一项重点、难点工作,虽然现在有较多对岩溶发育特殊地区的勘察技术手段及避让或处理工程措施,但是也正因为岩溶发育的不规律性,迫使在今后的勘察实践过程中继续对此种特殊地质条件的勘察工作进行更加深入的研究。
        参考文献
        [1]李小明.岩溶地区岩土工程勘察钻探的质量控制研究[J].建材与装饰,2020(09):208-209.
        [2]饶乐.岩溶地区岩土工程勘查钻探技术的研究[J].世界有色金属,2019(16):230-231.
        [3]吴顺彬.探究岩溶地区岩土工程勘察技术的应用[J].中国资源综合利用,2019,37(03):176-178.
        [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]钟小兴.岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用[J].西部资源,2017(04):171+193.
        
        
       
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