摘 要:本文僅就勘察中的巖溶勘察方法與問題進行分析,并提出相應的措施,旨在糾正巖土勘察中的不規范行為,提高巖土工程勘察的質量,為地基處理和施工提供準確、詳細的工程地質資料和技術參數。
關鍵詞:巖溶勘察;工程鉆探;方法
巖土工程勘察是運用地質學、巖土力學、工程地質學理論,按照科學的勘察程序與方法,利用有效的測試儀器和技術,調查和工程建設有關的工程地質條件,評價存在的與巖土工程有關的工程地質問題,為工程建設的設計、施工提供真實、科學、準確的地質資料。
1 工程地質勘察的目的
工程地質勘察的目的是通過調查、測繪,并借助各種勘察手段和方法,查明場地的地形地貌情況、地質構造情況、巖土體的空間分布狀態及不良地質現象:研究、分析巖土體的強度、變形特性:查明、研究并分析場地及與場地安全性相關的鄰近區域的水文地質條件:評價建筑工程場地的適宜性和穩定性,提供建筑工程設計與旆工所需的一切工程地質資料。
2 工程地質勘察工作的內容和任務
工程地質勘察工作的主要內容和工作任務可具體歸結如下:
(1)調查和測繪建筑場地的地形地貌,查明場地的地形地貌特征、地貌成因類型,確定并劃分場地地貌單元
(2)查明建筑場地中巖土體的空間分布狀況,鑒別巖石或土層的類別,確定其成因類型。對巖層尚應查明其風化程度和地層接觸關系。
(3)調查和確定場地的地質構造情況(包括:巖層產狀,褶曲類型:裂隙的性質、產狀、數量及填充膠結情況 斷層的位置、類型、產狀、要素、破碎帶寬度及填充情況):調查分析新構造運動活動情況及其對擬建工程項目的影響。
(4)進行現場及室內的巖石和土的工程特性試驗,測定巖石和土的物理和力學性質指標。對于膨脹土、濕陷性黃土、紅粘土、軟土、鹽漬土、多年凍土等特殊性土,還需進行與之相關的某些現場或室內的特殊性工程特性試驗,以確定其特殊性指標
3 巖溶勘察的方法
不同地質時代的可溶性巖層,在漫長的地質作用下形成的巖溶形態千差萬別,錯綜復雜,如溶洞、溶溝、溶槽、地下暗河等。由于巖溶在空間上發育的不均一性,造成巖溶地區的地質情況非常復雜,因此在進行巖溶勘察時,僅靠傳統的地質方法(如槽探、坑探)難以得到滿意結果。因為對巖溶認識不足,勘察方法不對路,工程處理不當,在一些城市(如濟南、廣州、南海等)發生了工程失誤現象,造成了極大的損失,因此了解巖溶地區的地質狀況,查清地下巖溶的分布情況,為工程提供可靠的地質資料至關重要。由此可見,巖溶地區工程地質勘察有著十分重要的作用,而合理的勘察方法也就成為人們所關注的問題。
4 常用方法的研究
(1)地質測繪
地質測繪包括地表測繪及洞穴調查。地表測繪的基本要求是在搞清各種有關地質要素的基礎上,查明場區巖溶現象分布與地下水的分布及運動情況,主要包括:① 測區內巖溶與非巖溶地層在水平和垂直方向上的分布和相互間隔情況:②實地測繪場區巖溶地層內各種不同力學性質結構面的產狀,弄清它們之間的配套關系,區分不同水理性質(導水或阻水)的結構面的主導方向:③根據各種天然及揭露水點的分布情況,區分它們是否與暗河系有關,以配合洞穴調查。還要結合地質構造、地貌條件初步查明巖溶地下水系的位置及補給排泄情況。洞穴調查的任務主要包括以下兩方面:一是查明洞穴的形態特征及其和地質構造的關系,特別是頂板高度及結構面產狀的測量,為研究巖溶的發育規律及頂板穩定性分析提供資料:二是弄清地下水系的來龍去脈,通過對地下通道的追索,弄清各種地面天然水點之間的聯系和地下水系的補給來源。
(2)工程鉆探
工程鉆探一直是地質調查中最常用的方法,但用時多、消耗大。該種方法不僅可以明確所鉆位置及附近的地層情況(巖土性質、厚度、地下水位等),還可以進行鉆孔的原位測試和利用鉆取的巖土芯做室內測試,以便獲取更多、更準確的巖土信息。除地形條件對機具安置有影響外,幾乎任何條件下均可使用鉆探方法。鉆探工作的目的是要了解一定深度范圍內的巖溶發育情況,尤其當地表無巖溶現象或有覆蓋層時,要在地質調查和物探成果的基礎上’,結合工程要求去指導鉆孔布置。工程地質勘察中使用的鉆探方法較多,因而要根據具體情況選用適宜的鉆探方法。
(3)遙感技術的應用
遙感技術具有調查面積大、重復性好等特點,遙感圖像能宏觀且真實地反映地表特征和各種地質現象的空間關系,遙感影像視域廣闊、信息量大,在識別巖溶地貌形態、巖溶層組劃分及地質構造特征等方面,具有其他勘測方法所不及的優點,尤其適用于我國南方裸露型巖溶地區。地球資源衛星遙感(MSS,TM,SPOT)、航空遙感、熱紅外遙感、側視雷達遙感等,被廣泛應用于巖溶地區工程地質勘察。
(4)靜力觸探
靜力觸探手段在工程地質勘察中主要是用來確定軟土、黏性土和砂類土的承載力。把靜力觸探用于覆蓋型巖溶工程地質勘察,在長(春)大(連)鐵路瓦房店路基塌陷病害整治工程提供了實踐經驗。在一定的地層條件下,靜力觸探手段解決了其他勘探手段不能解決的問題,取得了良好的效果。在覆蓋型巖溶工程地質勘察中,靜力觸探手段主要是查明第四系覆蓋層中有無隱蔽土洞存在,土洞的規模及埋藏位置,疏松裂隙帶的分布及其范圍等。其方法是:在依據鉆探物探資料進行初步穩定性分區的基礎上,有針對性地布置靜力觸探孔,結合具體情況,解釋靜力觸探PSH(PS貫入阻力,H探測深度),以是否出現異常值來推測有無土洞或裂隙帶。靜力觸探方法得到的成果分析資料的準確性和可靠性,在勘探期間和緊接著的設計與施工中,都得到充分的證實。
5 結 語
上述所列的各種方法都有一定的局限性,在以上中所提到的特殊調查背景下,要快速準確地查明巖溶現象,各種方法的綜合運用及優化是必然的,特別是不同物探方法的成果之間以及物探與鉆探成果之間的相互解釋尤為重要。物探工作時間短,其成果對鉆探工作指導性強,可以減少鉆探工作量,從而縮短調查時間。另外,隨著物探技術與設備的不斷更新,探測精度相應提高,物探在工程勘察中的應用必將發揮更出色的效果。
參考文獻
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