岩溶地区岩土工程勘察技术要点分析

(整期优先)网络出版时间:2024-06-25
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岩溶地区岩土工程勘察技术要点分析

王子轩

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摘要:岩溶地区岩土工程勘察钻探技术包括泥球护壁结合套管法和多层套管法。结合国内岩土地区地质环境特征,着重从前期准备、技术手段差异化运用等方面,分析岩溶地区岩土工程勘察钻探技术,以达到明确勘探技术操作要点,提升当代岩土工程施工品质的目的。

关键词:岩溶地区;岩土工程;勘察钻探

0引言

岩溶地区地质条件复杂,岩土工程勘察准确与否对保证工程设计质量有重要作用。岩溶地区地层复杂、强度变化大,因此需要勘察技术具备更高的水平和更广泛的应用。工程建设人员必须具备丰富的勘察经验,掌握多种钻探技术,并根据具体情况进行选择和应用,可保证工程在岩溶地区顺利进行,减少工程风险,提高建设质量。岩溶地区的工程勘察技术要点的分析和探讨对于保障工程质量和安全具有重要的意义。

1岩溶地区地质环境条件

岩溶地区地基岩层主要以可溶性石灰岩和白云岩为主,也称之为喀斯特地貌。就我国地理环境分布基本情况而言,西南地区是岩溶的主要分布区域。此类岩溶地形地貌复杂,生态环境脆弱,交通基础设施相对阻塞。结合我国岩溶地区地质环境考察具体状况,可将岩溶地区地质环境条件形成的原因归纳为:(1)岩石的可溶性。硅质岩层中含有丰富的燧石结核或条带石灰岩,石灰岩溶解性较高。石灰岩在长期受到外部高压作用时,岩层外部将逐步溶解;(2)岩石的透水性。岩层表面上有许多小孔,随着裂缝风化数量的逐步增加,裂缝深度逐步加强,外部水分浸入的可能性也在扩大,出现了地下水和断层区域岩层渗透性增强的状况;(3)水溶蚀和流动作用。水与空气中CO2成分结合为碳酸[1]。同时,水源流动也会在岩层表面形成痕迹,继而也就出现了区域岩层外层侵蚀。

2地质勘察对岩土工作的重要价值

岩溶地区的地层分布不均匀、岩石种类繁多,对工程勘察工作提出了更高的要求。地质勘察是为了全面了解和准确评估工程所处区域的地质情况,以便为工程设计和施工提供更科学的依据。首先,通过地质勘察可以让设计和施工人员了解地层结构。岩溶地区的地层分布不均匀,存在不同类型的岩石和土层,地层特性对工程的建设和建筑物的稳定性产生重要影响。通过地质勘察,可以准确了解地层的分布和特点以及岩溶现象的空间分布,从而为工程设计和施工提供合理的处理方案。其次,地质勘察关注岩石结构构造及其物理力学性质。通过地质勘察获得岩石层的物理力学参数,在工程设计和施工过程中采取相应的措施,确保工程的安全性和可靠性。最后,地质勘察还需要关注地下水情况。岩溶地区的地下水系统复杂,地下水位的变化和水文地质条件的差异会对工程的稳定性产生重要影响,尤其是间隙地下水流作用对地基的不利影响。通过观测掌握地下水位的变化规律、地下水质量和水文地质条件,从而在工程设计和施工过程中采取相应的应对措施,防止地下水对工程的不利影响。

3岩溶地区岩土工程勘察技术应用的基本原则

(1)岩土工程设计时,需要考虑到岩溶地区特殊的地质特征和工程需求。这包括选择适当的设计方法和参数,考虑地下水位变化、溶洞发育、岩溶裂隙和岩溶溶蚀等因素对工程稳定性的影响。通过采用适当的设计方法,可以提高岩土工程在岩溶地区的安全性和可靠性[2]。(2)岩土工程施工时,可以通过加固地基、防止地面沉降、控制地下水位等措施应对岩溶地区的地质条件,保障岩土工程在岩溶地区的稳定性和安全性。同时还可以减少地质灾害的发生,提高工程的可持续性。(3)在岩土工程的设计、施工和运营过程中,需要进行持续的监测和评估工作。通过监测和评估,包括地下水位、地表沉降、地下水化学性质等方面的数据,对岩土工程的性能进行有效掌控和调整,保证工程的可持续发展。

4岩溶地区岩土工程勘察技术分析

4.1做好地质勘察测绘

在岩土工程项目中,地质勘察测绘是一个关键的环节,涵盖了地形测量、地质勘察和水文观测等内容。在进行地质勘察测绘时,需要使用适当的测量仪器和方法,以保证数据的准确性和可靠性。首先地形测量是地质勘察测绘的重要组成部分。通过现代测量技术,比如全站仪和GPS,可以获取更精确和详细的地形数据。其次地质勘察是确定地质结构和地层情况的关键步骤。通过采用钻孔和地震勘探等方法,可以获取关于地下岩土层的相关信息。在岩溶地区的工程项目中,地质勘察测绘的准确性对于评估地质风险、制定地基处理方案以及选择合适的施工方法非常重要。最后水文观测是地质勘察测绘中不可或缺的一部分。通过对地下水资源进行调查和评估,可以了解地下水位、水质和水动力特征等信息。这些信息对于工程设计和施工过程中的水文地质问题具有重要意义。

4.2岩溶地区的岩石勘察钻探技术

岩溶地区的地质条件非常复杂,岩石种类繁多,分布和埋藏深度各不相同。岩石的勘察技术需要考虑岩溶地貌的特点和岩石的溶蚀性质。第一,要根据岩溶岩石分布的特点和勘察要求,合理布设钻孔。考虑到岩溶地区的地形复杂性和溶洞的存在,需要选择合适的位置和间距,以覆盖目标区域的地质情况。第二,根据地质调查结果和勘察目的,合理选择勘察设备和手段。根据工程项目的基础形式和岩石埋深不同,选用合理且高效的设备会取得事半功倍的效果。在岩石出露区域采用地质雷达和潜孔锤钻探相结合的方法,既避开地质雷达易受地下水和土层的干扰,突出地质雷达直观全面的优势,又发挥潜孔锤无水钻进的优势。第三,根据岩溶岩石的特点,选择适当的钻探工具。常用的钻探工具包括旋挖钻机、岩心钻机和岩溶钻机等。根据勘察要求和地质条件,选择合适的钻探工具,以提高勘察效率和准确性。第四,在钻探过程中,需要采用适当的钻进工艺。由于岩溶岩石的溶蚀性质,岩石面起伏大,溶洞内充填物状态变化大,经常产生漏水漏浆情况,容易发生井内事故。因此,根据地质情况和钻具的性能,合理控制钻压、钻进速度及泵量,保证钻孔的稳定性和勘察效果。

4.3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,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,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。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,卵石层本身的孔隙率较大,会增加井壁坍塌的风险,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,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,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[3]。

结束语

岩溶地区岩土工程勘察钻探技术分析,是当代岩土项目施工管理的理论归纳。在此基础上,通过做好前期准备活动、针对岩溶地区差异选择技术形式、把握常见技术优势和特点等方面,分析岩溶地区岩土工程勘察钻探应用方法,为国内岩溶地区工作展开提供了新视角。

参考文献

[1]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(2):226–227.

[2]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.

[3]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(4):171,193.