岩溶地区工程地质勘察的有效方法雷永明

岩溶地区工程地质勘察的有效方法雷永明

黑龙江省第六地质勘察院黑龙江省佳木斯市154002

摘要:在岩溶地区开展地质勘察工作时会面临较大的难题,为了克服这一难题,需要在实际勘察中运用有效的勘察方法,以达到地质勘察的最终目的。本文简要介绍了岩溶地基类型与地质勘察的目的,并结合工程实例分析了岩溶地区工程地质勘察的方法,以供参考。

关键词:岩溶地区;工程地质勘察;勘察方法

引言:地质勘察是工程建设前期的重要工作事项,在当前地质勘察中,常常会遇到岩溶地区情况,由于岩溶地区存在着溶沟等不良地质构造,容易导致工程中埋下安全隐患,威胁建筑使用安全,对施工设计与施工工作的开展具有较大的不良影响。通过加强对岩溶地区勘察方法的研究,有助于更详细的掌握岩溶地区的具体情况,为施工设计与施工工作的进行提供可靠的支持。

一、岩溶地基的类型

1、裸露型

在山谷地区,地表可溶性岩石经过长期大气降水、地表水的溶蚀、侵蚀作用,形成了裸露型岩溶,覆盖土层厚度<10m的工程场地,岩溶完全裸露—半裸露。如溶沟、石芽、溶斗等。在溶沟边沿上的石芽一般来说其长度保持在三米以内,石芽并不是随处可见的,通常生长在山地斜坡与河谷坡地部位。石芽表面十分陡峭,部分溶沟的深度会超过10m,同时可以和溶蚀所引起的溶隙连接起来。因石芽表面凹凸不平,容易引起地基滑动,严重时可能会导致地基沉陷、裂缝等现象发生。岩溶顶板上部是否稳定,将直接影响着地基整体的安全稳定性。然而,它的稳定性和岩体结构面、岩石力学性质、溶洞规模及其分布情况等工程地质条件息息相关,甚至与溶洞现状、水质等都有密切联系。

2、覆盖型

覆盖型岩石上的覆盖土层在十米以上,甚至可以达到好几十米的厚度。小于三十米的被称之为浅覆盖型,大于三十米便是深覆盖型。普洱岩溶覆盖层主要是红粘土,这类覆盖型岩溶所存在的威胁就是地基(岩)土沉降不均匀及岩溶塌陷。地基的稳定性评价,需要考虑建筑荷载、(岩)土洞对建筑物的影响程度。

3、埋藏型

埋藏型的碳酸盐岩石上,通常情况下覆盖非可溶性岩石,大小、厚度不一,上部岩溶在满足建筑物强度之时,可以不用考虑下部岩溶情况。

二、进行地质勘察的目的

岩溶地区场地开展勘察工作为的是对场地区域的安全性与地基稳定性情况进行探查,查明对安全性与稳定性存在影响的岩溶发育规律,主要内容包括岩溶形态的空间分布规律、规模、密度和洞内的充填情况,可溶岩上覆岩层的厚度、工程性质和空间分布规律,地表和地下水的循环交替规律等。根据上述信息情况,再结合相关勘察经验,对地基稳定性与场地情况进行合理的评价,评价包含以下几方面内容:

(1)不同类岩溶的位置、大小、形状、高程、延伸方向、底部和顶板状况、洞内和围岩充填物情况、可能形成坍落的因素和时间段等。

(2)根据各层岩溶实际形态与分布情况对其进行明确的划分,并认真研究岩溶发育状态与底层厚度、岩性与结构之间的联系。

(3)划分出岩溶地貌类型和水平垂直向的分布带,并分析出岩溶发育情况与所在地地貌发展过程、水文情况和相对高程的关系,对不同地貌上的岩溶发育特征和强度差异进行阐明。

三、岩溶地区工程地质勘察方法

1、工程概况

某压气站场地属低山—丘陵地貌单元,剥蚀—溶蚀槽谷地形;场地地形较平缓,呈北东高南西低,地面最大相对高差约10m。地层主要为第四系残积红粘土、红粘土夹块石土及三迭系下统嘉陵江组中厚层可溶性灰岩夹薄层含泥质灰岩,场地岩溶化发育程度较高,溶蚀洼地、落水洞、竖井等垂直岩溶形态分布广泛,形成庞大而复杂的地下水赋存空间和运移通道,地下水补给畅通、资源丰富,以暗河或岩溶大泉的形式集中向乌江泄流,动态季节变化较大。

2、勘探方法

在建(构)筑物边柱线、角点、装置位置布置勘探点;采用XY-150型钻机揭示地层层序、结构,岩土工程特性;采用瑞典地质雷达及E60D型高密度电法仪物探手段,沿拟建(建)构筑的边线布置物探测线进行岩溶探测。

3、常规勘探

(1)地表岩溶的分布

场地位于溶蚀槽谷中,周边斜坡地表基岩裸露,基岩表层溶槽、溶沟、石芽广泛发育,总体上呈现为槽谷套漏斗、漏斗套落水洞的复式岩溶景观。溶槽、溶沟在水平及垂直方向上发育不规则,无法准确确定其走向及规模,在一定深度内水平方向岩、土分布不均匀,水平方向上无连续的岩石界面。地表即见有落水洞、溶蚀漏斗、岩溶沟槽26处,岩溶点密度高达79个/km2。

(2)隐伏岩溶分布

场地共有41个钻孔遇溶洞、溶蚀沟槽,1个钻孔遇土洞,见洞(隙)率为21%,线岩溶率为3.60%~38.7%,平均线岩溶率为17.8%,属岩溶中等—强发育区。主要分布在场地北段和南段东侧,隐伏岩溶发育标高集中在355m~365m和370m~375m二段,形态以净高大于0.50m的溶洞为主,最大净高为9.90m,少数为净高小于0.50m的溶腔,多由红粘土全充填或半充填,少量为无充填的空洞。地下隐伏岩溶以水平通道为主,与岩溶的区域发育规律相一致。场地内BZK84孔11.40m~18.90m段揭露约7.5m高半填充的溶洞,但在其周围2.0m处布置的6个加密钻孔均为揭露溶洞,未能查明溶洞的空间发育方向。

(3)构造对岩溶发育方向和规模的控制

场区岩溶发育是存在规律的,地表呈现为石芽、漏斗等垂直岩溶形态,地下则主要为溶洞、溶腔等组成的小型水平岩溶管道系统。区内岩溶发育主要受构造控制,岩溶发育的主要方向,与地层走向和区域构造的展布方向一致,总体上呈北东—南西向,有顺岩层走向或沿纵张裂隙发育的特点;岩溶发育的次要方向,与区域挤压应力的作用方向一致,呈北西—南东向,即顺横张裂隙发育。区内落水洞和岩溶漏斗在地表成串珠状分布,其连线方向与上述方向一致,表明构造对本区岩溶发育具有控制性作用。

4、工程物探方法及评价

(1)工程物探方法

①高密度电法可以有效地探测空洞、圈定空洞的空间位置,并能探测充泥洞穴和充水空洞。此次为了使勘探精度得到提升,应当选用小极距,但为防止极距较小导致自身干扰等现象,最好应选择2m极距。②地质雷达的分辨率极高,因此在实际勘察中能够达到良好的效果。

(2)成果评价

地质雷达及高密度电阻率法所显示的剖面特征与钻探揭露的岩溶情况无统一的异常规律可循,除钻探所揭露溶洞外,在场地ZK16,ZK17孔间发现深部的雷达反射信号较强,推断可能为一处地下隐伏岩溶;BZK69,BZK70孔间发现一低阻圈闭异常区,推测可能为一处地下隐伏充填型岩溶发育区;ZK18,BZK80孔间发现一低阻圈闭异常区,推测可能为一处地下隐伏充填型岩溶发育区。

结语:在岩溶地区工程地质勘察中,由于岩溶地区的岩溶发育情况十分复杂,在实践勘察时常常会遇到一些技术难题,作为勘察与施工技术人员,应当结合工程实际情况,全面分析现场的地质条件,进而确定最为合适的勘察方法,详细掌握场地岩溶发育规律与趋势。以便于准确评价现场情况,制定更为科学的施工方案,同时也要分析在后续的施工阶段可能产生的一些情况,注重经验累积,提高地质勘察整体效果。

参考文献:

[1]赵西文,范沛军,曹建华.工程物探在岩溶地区地质勘察中的应用———以费县电厂为例[J].山东国土资源,2013,05:36~39~50.

[2]苏亚辉.浅谈对岩溶地区工程地质勘察方法的探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2014,01:180~181.

[3]李瑞龙.浅谈对岩溶地区工程地质勘察方法的探讨[J].中国新技术新产品,2012,02:46~47.

[4]石东虹,段辉云.深度探讨岩溶地区工程地质勘察的合理方法[J].科技资讯,2010,04:33~34.

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