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岩溶地区工程地质勘察手段及应用分析
刘武权
(贵州有色地质遵义勘测院,贵州遵义563003)
摘 要:岩溶是一种比较常见的地质情况,岩溶地区一般的地层都比较复杂,在进行工程勘察时,工作难度较大。对相关的勘察方法进行全面掌握,并在实际应用中进行详细控制,是进行地质勘察工作的重要内容。文章从岩溶地区的地质勘察方法进行详细分析,对勘察方法的实际应用策略进行仔细研究,希望能够给相关工作人员提供相关参考。关键词:岩溶地区;工程地质;勘察方法;应用策略中图分类号:TU195文献标志码:A岩溶是一种自然界的地质现象,这种地质分布比较广泛,且岩溶的形态各不相同。因为岩溶本身具有一定的复杂性及不确定性,还存在一定的隐蔽性,所以在对岩溶进行勘察的过程中,必须对岩溶的地质进行全面的研究,保证从面到点进行调查,同时需要进行区分对待,从地面到地下进行控制,再对点的疏密程度进行控制。面对不同的岩溶地质,需要选择不同的勘察手段及方式进行勘察,对岩溶分布的情况进行分析,还需要对所在地的岩溶实际稳定性及未来发展趋势进行全面分析,以保证现场施工工作能够稳定进行。
1 我国岩溶地区基本现状及岩溶地区类型
1.1 我国岩溶地区基本现状
岩溶也被称为喀斯特地貌类型,这种地貌类型在我国主要分布在贵州地区、广西地区、云南地区及广州等地,具有非常广泛的分布面积,是世界上最大的岩溶分布地区。其一般情况下基本的形态为溶洞、裂缝、暗河等。其中可溶性岩会在物理作用及化学作用的影响下产生一种特殊的地质地貌类型,这是我国土木工程进行施工中需要特别注意的内容。在作业过程中可能出现渗漏问题,也可能导致地区不稳定情况的出现,还可能出现涌水及涌泥土等现象,若未能对这些问题进行全面并仔细的排查,则可能出现非常严重的基础施工工程问题,影响工程施工进度。
目前我国的喀斯特地貌(岩溶)地区由于土层薄、岩石出露,再加上地形多为陡坡,水土流失严重,正在面临石漠化问题。这种问题出现的人为原因是人类过度开采及开垦,并进行不科学的耕作,同时还出现了严重的乱砍滥伐现象。这些行为都是非常严重的环境破坏行为,是导致石漠化形成的主要原因。我国的岩溶地区人口较多,但是经济发展较为落后,贫穷人口较多,人们没有较强的环境保护意识,出现了过度的资源开采情况,导致石漠化现象越来越严重。岩溶地区本身地貌类型较为特殊,加上地区所在的生态环境不断恶化,在进行土木工程作业中,更需要加强勘察手段的使用,才能对工程的正常进行提供一定的保障。1.2 岩溶地区类型
(1)裸露地区类型。裸露地区所在的岩溶地区地表植被比较稀少,地区主要的存在形式为石芽地区及溶洞地区。在进行实际施工中,地区的厚度、岩石的性质
作者简介:刘武权(1976—),男,副高级工程师,研究方向:岩土工程。
文章编号:2096-27(2019)15-0075-02
类型及水文地质条件等因素都会对工程施工产生一定的影响,在对岩溶地质进行实地勘察过程中,需要特别注意影响因素。石芽地区的形成都是因为地表水侵蚀及降水等。地区表面的岩石不具备平整性,地区的基本结构不够稳定,非常容易出现倾斜现象及沉陷现象,这也会对工程开展产生非常不利的影响。
(2)覆盖型地区类型。覆盖型地区的覆盖层基本厚度都已经达到了几十米,且因为厚度情况的不一致使得地区出现浅覆盖及深覆盖两种地区类型。覆盖型地区内部的土质一般都比较松软,内部的土质类型有填土、红黏土类型等特殊类土,荷载不大的建筑可对松散填土处理后作基础持力层,或选择红黏土作持力层。对这种地区类型进行勘察时需要特别重视地区的沉降现象及地面的基本塌陷情况,对地区的基本承载能力进行全面的预测及分析。
(3)埋藏型地区类型。埋藏型地区的碳酸岩层上部含有土层或其他不可溶性岩石进行全面覆盖。在施工过程中若可溶性岩石的厚度及强度能够满足建筑物的标准承载力度,在对其进行勘察时,需要对这种地址岩层下部的岩溶实际发育情况进行全面分析。
2 岩溶地区存在的问题
岩溶地区进行地质勘察工作主要是为了在后期工程进行中能够为工程设计及相关工作提供必要的依据。因为岩溶地区基岩面的起伏比较大,并无连续性及规律性,导致岩石表面非常脆弱,所以在施工进行中需要对施工环境进行整体并全面性的检查,制定科学合理的地区及土木工程施工方案。在勘察过程中,若精确度出现误差,就可能会导致工程施工工期的延长及工程施工质量的不达标现象出现。目前使用的勘察技术较多,这些技术能够在地下岩层埋藏的深度进行分析,能够对各岩土层进行划分,也能够对地下洞穴及破碎带等地质情况进行全面分析,采用科学的勘察技术则能够保证勘察结果的精确性。
因为岩溶地区本身的地质类型比较特殊,所以工程勘察过程中经常会出现各种不利因素。例如,在进行钻探作业时,若因为人为因素或者各种外部因素造成不当的操作问题,就会导致漏浆及偏孔等问题的出现;溶沟溶槽发育,基岩面起伏大,相邻钻孔孔深相差较大,可能会造成先施工的钻孔深度不够等问题,这都是在实际勘察过程中需要重点关注的点。岩溶问题已经成为施工过程中非常严重的问题,将岩溶地区的实际稳定性增强,需要对相关措施进行合理分析并利用,这对岩溶地区的发展也有着非常重要的意义。岩溶地区在进行勘察工作
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| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application2019年第15期
对力学及数学理论知识有着一定的依赖性。首先需要对洞体实际情况进行考察,然后需要建立立体几何模型及力学模型,包括对数学模型的建立,然后进行计算,最后得出相关结论。这一步骤中经历了由定性到半定量,再由半定量到定量的过程。不管是哪种勘察手段都与这些理论知识脱离不了关系,一定会按照这一理论知识进行勘察。
3 岩溶地区勘察手段及技术
3.1 勘察办法
(1)定性评价法。定性评价法中包含综合分析法及经验比拟法,根据岩溶外部各项影响因素进行分析,例如岩石的基本特征、岩石的厚度、岩石的裂缝情况、岩体的基本状况、洞穴的基本情况、埋藏条件、地下水分布、溶洞填充情况、岩体强度、是否存在冲蚀可能、是否有水流等因素。这种测量办法一般用在初期阶段的勘测过程中,适用于场地情况一般的岩溶工程施工中。
(2)半定量评价法。半定量评价法也叫作估算顶板安全厚度法或入顶板厚跨比法。采用这种方式进行测量不用对顶板的实际形态及基本荷载、顶板性质等因素进行考虑,可以将顶部的厚度及水平投影跨度作为基本依据,将相关的比率计算出来,将其作为勘察工作的主要参考性数据。这种计算方式比传统的计算方式更加快捷,但是不能保证计算结果准确无误。一旦在测量过程中出现计算错误或者测量错误等情况,将会导致非常严重的后果。因此使用这种勘测方式需要工作人员必须进行详细认真的计算,避免出现不必要的问题。这种勘测方式一般适用于围岩较为稳定的地区及岩溶性质特殊的地区。
3.2 岩溶地区勘察技术
要想保证上述方法能够正常投入勘测工作中,则需要利用相关的勘察技术确保勘察数据的准确性。
(1)钻探勘察技术。钻探技术是勘察工作中比较常见的一种技术,钻探过程中,能够使用这种钻探技术的范围较为广泛,实际施工中几乎不会受到外界相关环境的影响。使用钻探基本方法能够对地下岩层的岩溶发育情况进行全面了解。利用钻探技术在进行实际勘察工作时,需要充分重视钻孔实际位置的布置,保证钻孔位置的合理性,为勘察数据提供准确依据。
(2)地球物理勘探技术。地球物理勘探技术主要利用地球物理基本原理,将岩石的基本密度、性质、放射性等物理因素作为主要依据,利用相关办法及仪器,对勘探地区的水文情况及地质基本条件进行勘探,保证勘探工作的正常进行。在岩溶地区对物理勘探技术进行使用能够保证勘探效率的提升,对各种高科技仪器设备进行应用,促进勘探工作的准确性及无误性。通过技术及设备的配合,能够对地下岩溶的实际分布情况进行全面了解,并对分布情况进行全面分析。我国科学技术在近年来的发展速度不断加快,研究工作人员已经加强对
勘探技术及方式的研究,勘探技术也逐渐朝着成熟化方向不断发展。上述的这种技术能够与其他方式进行合理有效的结合,能够将地质数据勘探的准确性提升,还能够将工程施工现场的基本地质情况进行全面掌握。
(3)静力触探技术。静力触探技术利用压力装置对安装有触探头的探杆进行应用,将其深入地下土层中,利用测量系统对土层的惯性阻力进行全面的数据测量,对岩溶地区覆盖土层和填充内部的土层物力基本性质进行测量,根据基本的测量结果对岩溶地区的地层基本物理性质进行分析。这种技术一般会使用在填土、黏土及碎石土等土质承载能力较低的土质当中,岩溶地区中使用静力触探技术可以将其应用在覆盖型岩溶地质勘测工作中。这种技术能够在相关地质及外部条件下对很多技术不能探测的地方进行探测,例如,对覆盖型岩溶地质地貌类型进行实际勘察的过程中,静力触探技术能够对比较隐蔽的土洞实际分布情况及具体位置进行勘探,面对不同类型的工程地质情况,静力触探技术能够和雷达技术进行结合,将岩溶地区对工程地质情况的勘察准确度提升。
(4)遥感技术。我国航天技术不断发展使得各种遥感设备已经广泛应用在岩溶地区及工程项目的勘察中。这种技术的基本原理就是依靠电磁辐射对需要勘测的目标进行勘测,还需要利用各项遥感设备对相关的数据及信息进行接收。遥感技术在实际应用中能够对远距离的目标进行勘察,还能够保证勘察的准确性,保证地表及地质特征能够展现出来。这些技术上的突破都是由我国科学技术的快速发展决定的,技术发展成熟之后,将会被更加广泛地应用在岩溶地区的大范围地质勘察工作中。
4 结束语
在岩溶地区进行的地质勘探工作本身就具有一定的复杂性及难度,需要工作人员较高的工作经验及工作素质进行支持。勘探过程中需要对勘探技术进行全面掌握,并能够对勘探技术进行全面合理应用,加强对各类数据的采集工作。在实际工作中还应该融入创新因素,进一步促进勘探技术的提升,为我国勘探技术的进步提供一定的动力支持。
参考文献:
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