花岗岩类地质勘察探讨

花岗岩类地质勘察探讨

李端婷

福建岩土工程勘察研究院泉州分院福建泉州362000

摘要:地质勘察是一种对客观事物由浅入深、逐步深化的进行调查研究的认识过程。随着工程建设新一轮建设高潮的兴起,工程地质勘察面临着新的机遇和挑战工程地质专业在工程建设中具有十分重要的位置。对于花岗岩类的地质勘察则是工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。因此,对于花岗岩类的地质勘察必须明确勘察工作的因素,以确保勘察和设计的质量。本文分析了花岗岩类地质的主要特征,归纳了花岗岩类地质勘察研究对象的重点及主要工作方法和步骤。

关键词:花岗岩;地质;特征;内容;方法

1.花岗岩类地质的主要特征

花岗岩类岩石的主要矿物有角闪石、石英、斜长石、副长石、钾长石、辉石和黑云母、白云母等。矿物成分和含量在不同种类的岩石中不同,可以形成不同类型的花岗岩类型。尤其是石英和长石最为重要,它们是花岗岩类岩石命名的基础,也是主要的岩性对比的重要依据。暗色的矿物质也很重要,他们是划分和识别在入侵体的主要特征,在很大程度上可以作为一种指示性矿物。在野外勘察时,应当注意副长石、石英、斜长石、白云母、钾长石有无和它的含量;暗色矿物的种类和含量;对斑岩的鉴定,更要特别注意矿物质的含量和斑晶种属。副矿物岩石含量通常低于1%,主要有锆石、磷灰石、磁铁矿、榍石、钛铁矿等。它们的类型、含量、特征,包含的微量元素含量具有岩浆演化、岩浆系列特征、岩石类型等特点。此外,锆石、榍石、磷灰等矿物质是同位素测龄的主要矿物。

岩石的构造是指不同矿物集合体之问,岩石的矿物集合体、各个组成部分之间与岩石之间的相互关系特征。应特别注意对条带状构造、斑杂状构造、片麻状构造的仔细观察,因为就位过程与成岩后构造作用也可形成上述构造,因而应注意区别。对花岗岩类而言,矿物组合是确定岩石类型和给岩石定名的主要依据。尤其要注意根据浅色矿物和暗色矿物的含量给花岗岩类的岩石定名。通常浅色矿物中的石英(Q)、碱性长石(A)和斜长石(P)可确定岩石的基本名称,而暗色矿物的含量决定岩石的详细定名。岩石结构是指矿物大小、形状、结晶程度、形状系数和矿物颗粒之间或玻璃质之间和晶粒尺寸的关系的特征。特别注意观察区别等粒结构和不等粒结构、斑状结构和似斑岩状的结构等。

2.综合勘察技术

花岗岩类地质勘察的方法可以用来现场勘察和收集资料等多种方式。现场勘察即野外露头尺度的地质点、线和面相结合的考察法,是勘察者在现场对花岗岩类进行直接观察或借助仪器设备进行观测、记录,直接获得地质信息和所需各类资料的勘察方法。该方法能客观地反映花岗岩类的实际,是最常用的一种实地勘察法,其中最常用的方法有剖面测量、路线填图和专项勘察等。收集资料为间接勘察法,是通过收集花岗岩类的各种现有及历史信息、数据和情报资料,从中摘取与花岗岩类有关的内容,进行分析研究。

准确、客观地做出基本的岩石定名是获取地质信息的前提。确定基本名称和类型,结合岩石的结构的特点,结构,颜色,将基本名称进一步细分。以便在野外对露头尺度区分出更细的岩石类型,提高划分精度,为识别侵入体和解体岩体奠定基础。识别和填绘侵入体是勘察岩体内部构造信息获取的关键。从岩石成分标志、结构、构造标志、岩体中所含包体特征以及侵入体问的接触关系入手,逐个识别和填绘

3.花岗岩地段球状风化体的勘察方案

在前期初探过程中,基本了解球状风化体的总体分布规律,宏观上主要受区域地质构造条件,水文条件、气候、地形的影响。微观上主要受岩石的特征(岩石结构、构造、矿物成分及含量、矿物抗风化能力大小)等因素影响。通过对球状风化体表面特征,成分结构及球体周边土质差异性风化规律等进行综合分析,对比研究,确定勘察方案。

(1)初步确定本区域花岗岩顶界埋藏深度、标高及顶界面起伏变化规律。编绘花岗岩顶界埋深地质剖面图。可以对花岗岩地下风化球体可能发育的区域进行预判,从而指导物探和钻探工作区域的选取。即应该在地表风化球体发育的地段重点展开物探和钻探工作,而地表风化球体不发育的地段则可以只选择一些代表性的地段进行物探工作和钻探工作

(2)可以对局部地段(主要是施钻钻孔)的地下风化球体的发育情况、风化球体的赋存特征、地质特征从竖向剖面上进行详细的揭示,并为后续的物理力学性质试验和岩矿微观试验提供样品。但对于地下风化球体在横向剖面上的特征则不能准确的揭示。由于地下风化球体发育具有较大的离散性,在宏观层面上,钻探结果不能完全揭示风化球体的特征。钻探采用双管取土(岩)芯工艺,确保土(岩)芯收获率大于90%。钻探时提高泥浆粘度、增加泵的排量,尽量使岩屑返出井口。按规范做好原位测试、标准贯入试验和取土样室内分析试验。钻探过程中如遇异常,现场作出判断,有必要时提出加密钻孔方案。

(3)可以在宏观层面上对花岗岩的风化界面进行揭示,并为钻探布置深度提供指导,但对于局部风化球体的地下发育特征不如钻探揭示的那么详细和具体。根据上述分析可知,三种方法各有其应用意义。在实际应用中,应该综合运用三种方法,才能对花岗岩球状风化的发育特征进行一个全面、详细的揭示。因此,对球状风化花岗岩,可提出以下综合勘察技术:

首先,应对花岗岩地段,进行详细花岗岩风化球的地表调绘,并按照发育和不发育两种类型对花岗岩地段进行分区;其次,针对地表风化球发育的地段,采用电测深法、地震波反射法、地震映像法三种物探手段综合勘探,从宏观上掌握测区花岗岩风化界面的深度,为钻探深度提供指导性意见;最后,根据物探的指导性深度,展开钻探工作,揭示局部的风化球体的发育情况、赋存特征、地质特征,从而为工程设计和施工提供参数和处理意见。

4.花岗岩球状风化体工程施工影响

花岗岩球状风化体工程施工、处理措施由于球状风化体离散性大,钻探资料有一定的局限性,地质调绘也只限于总体趋势,因此,在工程施工过程中避免不了球状风化体的影响。

(1)天然地基

基坑开挖过程中如遇球状风化体,采用挖除或爆破方法,然后回填压实的处理措施。

(2)桩基础

①钻孔灌注桩施工过程中,确认钻遇球状风化体,即改用冲击钻进的办法,穿越球体至基岩。

②锤击灌注桩施工过程中,确认钻遇球状风化体时,应立即停止锤击,捣置桩体,采用多桩连成桩承台,加大受力面积,增加桩体承载力的办法来处理。

③静压预应力管桩施工过程中,在未达到设计桩长,桩阻力上升至二倍设计承载力时,应立即停止施工,否则容易造成断桩,处理措施是加桩,连成桩承台办法来解决。

5.结语

花岗岩的地质特性勘测是对可能发生的与花岗岩特性相关的工程地质问题的揭露,可以提前采取合理的工程处理措施。有助于认识、预测处于不同气象条件、水文地质条件的花岗岩发育区可能存在的不良地质现象,从而及时提出有效、合理的防护和治理措施等。

参考文献:

[1]陈家渊,工程地质勘察的问题与对策分析,建筑工程,2011

[2]张万奎,花岗岩的地质特性及相关工程地质问题,云南水力发电,2011

[3吴有林等,不同地区花岗岩的工程地质条件、不良地质现象及治理对比,中南公路工程,2007

[4]李永军,花岗岩类地质信息的采集与集成,长安大学,2005

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