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岩溶地区岩土工程勘察技术的探究章潋

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年7月13期作者：章潋

[导读] 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。

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摘要：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。
关键词：岩溶地区;岩土工程;勘察技术;
        引言
        工程基础结构多处于一定深度范围的岩土体中，因此，岩土体的物理力学性质等势必会对整个结构稳定性产生直接的影响。为了消除岩土体对工程结构所造成的不利影响，通常在工程设计阶段之前进行详细的岩土工程勘察，通过勘察来掌握工程现场的岩土性质，进而为工程设计、施工提供必要的参考。虽然岩土工程勘察技术日益进步，但是，岩土工程勘察中还存在着诸多问题，如何进一步加强岩土工程勘察工作，解决勘察工作中存在的问题成为亟待研究的主题。
        1岩溶地区岩土工程勘察的特点与要求
        分析岩溶地区岩土工程勘察特点与要求有助于工作人员在思维层面形成正确的认知，准确把握技术应用的要点，确保岩溶地区岩土勘察相关工作的有序开展，避免出现技术应用误区。岩溶地区开展岩土勘察的根本目的在于系统掌握岩溶发育的基本规律，明确岩溶空间分布情况、整体规模以及分布密度。相关部门以及开发主体可以借助于岩溶地区岩土勘察获取的各项数据，在较短的时间内，对岩溶地区开发的可行性、危害性进行预估，避免了岩溶地区的盲目开发，减少了生态破坏、塌陷等相关情况的发生。考虑到岩溶地区的地质环境极为复杂，为保障岩土勘察工作的顺利进行，整个勘察工作对于技术要求较高，需要根据岩溶地区的实际，对勘察设备选型、钻探工艺选择等方面的工作，确保勘察技术优势的充分发挥。
        2岩土工程勘察的原则
        钻孔深度，以结构物类型、工程规模、岩土类别、持力层深度、桥涵及防护工程基础深度、隧道埋置深度和其它工点处理深度而定，以满足能评价项目工程的地质条件、确定适宜的基础类型和埋深要求。一般根据构造物类型具体确定。勘察资料的后处理工作应得到重视，对于复杂岩溶地基上的重要建筑需要采用专门的后处理方法（数理统计、处理软件等）对各种勘察手段获得的结果联系起来进行整理分析，为工程建设的设计与施工提供准确直观的依据。精心组织、设计和使用先进的勘察手段和方法，确保岩溶地区的勘察精度和勘察质量，为岩土工程勘察的有效进行提供保障。由于岩溶地区的岩土工程勘察主要是对地层变化及其物理和力学特性的综合评估，帮助相关单位了解该地区岩溶发育的形态和分布，形成机理和物理力学特性。所以合理地选择勘察手段和实施方案尤为重要，它可以事半功倍，同时还可以确保岩溶地区岩土工程项目的整体质量得到提高。通过大量工程实例总结得出按照以下勘察方案的布置原则较为合理；①坚持以工程地质调绘查为先；②遵循从面到点、先地表后地下、先定性后定量、先控制后一般以及先疏后密的原则；③岩溶勘探点数量应根据勘察阶段、场地地形条件、岩溶发育程度、构筑物类型及规模，并结合物探方法、水文地质试验要求等综合确定。

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        3岩溶地区勘察方法及选择
        3.1钻探
        3.1.1泥球护壁结合套管法
        泥球护壁结合套管法在岩溶地区岩土工程勘察钻探中经常会使用到，其最大的作用就是可以对裂缝漏浆问题进行解决，而原理则是在孔中注入湿黏土球，再借助钻具的帮助在孔中不停地上下移动，从而对土球进行压实，使其和裂缝密切连接在一起，逐渐形成泥浆。
        3.1.2多层套管护壁法
        多层套管护壁法的使用就是通过跟管钻进的形式来进行的，先对小直径进行钻探，再对大直径进行钻探，多层套管护壁法的使用需要进行反复的变径，才能进行钻探。并且，在实际的勘察钻探过程中，使用这种方法进行，在正式展开勘察钻探之前，施工人员需对周围的环境非常了解，并确定一个钻探深度，还需对钻探深度内可能出现的溶洞个数有所预测，从而制定科学的勘察钻探计划。在实施开孔的时候，需在口径的地方留出一个位置，采用φ75米的金刚石单动双管进行钻探，当在遇到溶洞时，施工人员也应有快速的反应，需将钻具提起来，把岩芯取出来，换成中146毫米的合金钻具，将孔径进行扩大后再进行钻探，一直到溶洞底端为止，然后，再采用φ146毫米的芯管作为二级套管，将其放在钻孔里面，再换成小一径的金刚石单动双管继续钻探。多层套管护壁法的使用就是需要进行反复的换径，才能达到最终的勘察钻探目的。
        3.2工程地质调绘
        工程地质调绘是进行岩溶地区勘察的第一步。开展工程地质调绘应紧密结合工程设置，采用远观近察、由面到点、点面结合的工作方法，在地质调绘的基础上，合理、有效地布置工程勘探、地质测试工作，为线路方案比选和工程设计提供准确、可靠的地质资料。它包括地表调绘和洞穴调查两部分；地表调绘是在查清各种有关地质要素的基础上，查明场地岩溶现象与地下水的分布及运动情况。洞穴调查一是查明洞穴的形态特征和地质构造的关系，特别是顶板高度及结构面产状的测量；二是查清地下水的情况。
        结束语
        （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相关规范来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。
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]邓腾.岩土工程勘察中的常见问题及其解决措施[J].工程建设与设计,2021(01):41-42.
[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.