岩溶地区地质勘察关键技术研究及实例分析_赵雅男.pdf

江西建材规划设计与勘察1682023年1 月作者简介：赵雅男（1987-），男，上海人，本科，工程师，主要研究方向为水文地质、工程地质及环境地质。0 引言岩溶地貌即喀斯特地貌，其形成原因主要是可溶性岩石和水的相互作用。岩溶地貌在我国分布较为广泛，以云南、四川、广西、贵州最多1。岩溶地区地质构造较复杂、地下水作用明显，具有杂、繁、乱等特点，该类地区工程地质尤其水文地质条件具有隐蔽性、不确定性和特殊性等特点。因此，岩溶地区的工程地质勘察和工程建设一直是工程界的一大难题1。在岩溶地区工程地质勘察中，如何定量或定性地对岩溶的分布、规模、发育特征及形态等进行评价，为工程建设的后续开展提供可靠的工程地质依据，是一个十分复杂且重要的系统性难题。基于此，本文对岩溶地区的工程地质勘察关键技术进行深入研究，并对相关工程中岩溶专项勘察内容进行简要分析。1 岩溶地质勘察关键技术及勘察技术路线1.1 遥感技术遥感技术主要依靠地球资源卫星遥感、航空遥感、热红外遥感、侧视雷达遥感等手段，所得遥感图像除能够真实反映地表特征外，还能全面详细地反映整体空间环境，具有调查范围大、重复性好等特点。在岩溶地区采用遥感技术对于研究岩溶地貌形态、层组划分、地质构造等具有较好的效果。因此，该技术在岩溶地区的工程地质勘察中应用十分广泛。1.2 地质调查与测绘技术工程地质调查与测绘包括对岩溶地区的岩溶地形地貌调查、地层岩性和水文地质条件调查、测量等内容。工程地质调查与测绘能够从宏观上把握岩溶地区的分布和特点，具有简单方便和直观等优点。岩溶地区地质测绘主要包括地表测绘和洞穴调查两方面。进行地质测绘前，需搜集区域范围内的地质、气象、地震、水文等方面的资料，通过地质调查与测绘，对各类地质要素进行全面了解，并查明工程所在区域内岩溶现象的分布情况，明确地下水分布及运移情况。1.3 钻探技术钻探通常是详细勘察及施工勘察阶段的一种主要勘察手段。钻探能够全面了解地下岩层的岩溶发育和分布情况。该技术主要用于揭示地质结构、溶洞发育及填充物情况，同时配合取样、钻孔物探、摄像、井下电视等手段1，定量或定性对岩溶现象进行全面分析确认。1.4 物探技术地球物理勘探技术是依托地球物理基本原理，利用相关方法和仪器，依托岩土体基本密度、性质、放射性等因素对所勘探地区的水文、地质基本情况进行勘探的一种技术手段1。岩溶地区地质勘察常用的物探手段包括地面直流电法、地面电磁法、地面地震波法、钻孔弹性波 CT法、声波测井等。岩溶地区内使用物探手段能够全面、准确地了解地下岩溶的实际分布情况1，尤其对岩溶中等及以上发育地区，通常优先选择综合物探作为勘察手段。1.5 岩溶地区勘察路线目前，岩溶地区工程地质勘察通常综合地质钻探、物探、水文地质试验、遥感、地质测绘等多种手段和方法进行1。岩溶专岩溶地区地质勘察关键技术研究及实例分析赵雅男安徽省地质矿产勘查局322 地质队，安徽 马鞍山 243000摘 要：文中对岩溶地区地质勘察关键技术进行研究，分析了岩溶地区勘察工作的工作路线。结合工程案例采用的勘察技术以及勘察所得岩溶情况，对所述工程地质勘察关键技术进行进一步验证，并根据岩溶勘察结果对专项治理措施进行简要分析，所得结果对岩溶地区后续勘察工作的开展具有一定的指导意义。关键词：岩溶地区；工程地质勘察；关键技术中图分类号：TU195+.1 文献标志码：A文章编号：1006-2890（2023）01-0168-03Research on Key Technologies of Engineering Geological Investigation in Karst AreasZhao Yanan322 Geological Team,Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province,Maanshan,Anhui 243000Abstract:In this paper,the key technologies used in engineering geological investigation in karst areas are studied in depth,and the general working route of karst area exploration is analyzed.Combined with the actual survey technology used in the project and the actual situation of the karst area obtained by the survey,the key technology of the engineering geological survey is further verified,and finally the special treatment measures are briefly analyzed based on the karst survey results.The results obtained have certain guiding significance for the development of follow-up investigation in karst areas.Key words:Karst terrain;Engineering geological investigation;Key techniques江西建材规划设计与勘察1692023年1 月项勘察常用技术路线如图1 所示。图1 岩溶专项勘察技术路线图2 工程实例2.1 工程概况某高速公路全长约100km，为厦门至成都高速路段的重要组成部分。项目所在区域具有亚热带温带过渡型气候特征，季节温差大，降雨量较大，且年蒸发量略小于降雨量，地表水系发育，河网密布，多呈树枝状及叶脉状分布。2.2 勘察技术分析本项目在可行性研究阶段采用的勘察技术包括遥感技术、工程地质调查与测绘技术、物探技术、控制性钻探技术等，对工程所在地区的地形地貌、地质构造、地层岩性以及水文地质条件等内容进行初步的勘察了解。其中，遥感与测绘技术主要采用卫星遥感技术，对项目所在地区的工程地质条件和水文地质条件进行刻画，绘制1:50000和1:10000的综合工程地质图，对工程建设所在地区涉及的不良地质条件和特殊岩土体进行判别和说明。物探技术主要是在遥感技术和工程地质测绘的技术基础上，对项目控制路线方案中的隧道位置、桥梁位置采用相关物探手段进行勘探，明确项目终点位置的工程地质条件，防止突发问题的发生。工程钻探是在前述工作的基础上，对工程建设场地区域内所有线路、桥梁、隧道等位置，按照相关规范要求，进行控制性钻探，并取样试验。2.3 岩溶勘察结果分析2.3.1 岩溶地区地形地貌本项目公路线形主要通过侵蚀构造高中山地貌、构造侵蚀溶蚀峰丛丘陵和低山丘陵地貌三类，其中有关岩溶地区的地形地貌包括：构造侵蚀、溶蚀低山丘陵地貌（）中的峰丛谷地（2）和低山丘陵（4）。其中，峰丛谷地（2）存在泥盆系、石炭系碳酸盐岩分布，海拔在5001000m，并发育有小型谷地及断层陡壁、盲谷等。该层内峰丛发育，山顶呈现锥状，在场地范围内分布有溶洞、溶槽、漏斗、暗河、落水洞等喀斯特地貌，偶见小型滑坡及崩塌现象发生。层内喀斯特地貌发育方向与岩层走向基本呈现一致。低山丘陵（4）由中上泥盆统、石炭系碳酸盐岩及部分二叠、侏罗系碎屑岩构成。层内山势走向呈南北西东走向，局部地段发育有少量溶洞。区内表层普遍覆盖第四系表土，地形较为复杂。2.3.2 岩溶地下水岩溶区内地下水根据赋存和运移特征可分为松散堆积层孔隙水、碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水等。其中，碳酸盐岩溶水最为丰富，主要储水层为碳酸盐岩，岩溶水的补、径、排特征与岩溶发育强度关系密切。区内碳酸盐岩溶水化学成分均以HCO3-Ca类为主，HCO3-Ca Mg为辅。其中，碳酸盐岩岩溶水矿化度在0.100.479g/L，水质整体呈现中性至弱碱性。松散堆积层孔隙水主要含水层为第四系全新统的冲洪积相粘土质砂和砂砾石等，地下水埋深约1.53.7m，工程区内常年有泉水露出，经检测泉水露出量与泉眼表高成相关性。2.4 岩溶地区工程地质条件工程所在区内碳酸盐岩分布较为广泛，岩溶发育程度以棋子桥组白云质灰岩发育最强。区内岩溶发育强烈，溶洞分布广泛，形状多变且规模较大，多呈长条状、圆形以及裂隙型，区内溶洞大部分有地下水赋存，洞底稍有堆积物，少量溶洞上下贯通，分支较多。区内溶洞长度约3050m，宽约518m，高约720m，最大长度达195m，钻孔线岩溶率0.12%8.8%。本工程区域内控制性溶洞特征见表1。表1 工程沿线附近发育的溶洞特征表序号基岩岩性发育特征其他1白云质灰岩沿层面发育砾石堆积2白云质灰岩沿顺层节理发育块石堆积3白云质灰岩沿顺层节理发育砾石堆积4灰岩沿岩层走向发育砂砾堆积5灰岩沿顺层节理发育石钟乳、块石、砂砾在岩溶地区进行公路工程的建设，主要面临的工程地质问题包括地下岩溶水的活动以及洞穴顶板塌陷。其中，地下岩溶水活动会导致路基底部发生冒水、隧道涌水等问题，增加施工难度，影响工程建设质量；地下洞穴顶板塌陷主要是由于溶洞顶部较薄弱，在工程建设过程中出现承载力不足，导致溶洞顶部塌陷危害影响工程建设质量，或在公路工程投入使用后，由于车辆荷载作用，使溶洞进一步发育，引起地面塌陷，严重影响人们的生命财产安全。2.5 岩溶专项治理措施针对溶洞的处理方式包括跨越法、加固法、穿越法和避让法等，具体方法的选择应根据工程实际需求和溶洞具体发育情况而定。公路工程常用的溶洞处理方式包括跨越法和加固法两种，其中跨越法又可分为梁跨越和板跨越，其主要目的是以板或梁作为主要承载结构，将公路荷载传递至溶洞外部，避免溶洞位置受力过大引发安全事故；加固法包括溶洞灌浆和压力注浆等方式，将胶凝材料填充至溶洞内部，解决溶洞内部空间问题，使溶洞密实以达到解决溶洞问题的目的。在工程建设过程中，应根据工程地质和水文地质勘查结果，对公路线形进行比选。当场地内存在较大且无法解决的溶洞时，为解决该溶洞可能会造成工程预算增加、工期和施工难度加大等问题，在工程经济和安全稳定角度不满足相关要求时，可采用避让法规避溶洞位置，彻底消除溶洞对工程建设的危害。岩溶水在工程处理上，应以疏导为主，采用截流、排泄、堵塞等措施进行截断、引排，确保路基及构造物稳定。3 结语本文简要介绍了岩溶地貌工程地质勘察的主要技术手段（下转第174 页）江西建材规划设计与勘察1742023年1 月关键施工节点的技术管理水平，确保关键节点设计方案的有效落实。例如，在首个标准层结构、样板间、重要结构的施工环节，设计管理人员一方面要加强与施工的沟通协作，切实做好技术交底工作，确保施工技术管理人员明确该环节的设计意图和质量控制标准；另一方面应在施工作业过程中，做好旁站监理工作，及时发现和处理施工中出现的问题，避免出现施工与设计不符的情况。通过积极参与现场施工管理，确保各环节施工质量，使设计方案得以有效落实7。4 结语综上所述，做好建筑设计管理工作，能够进一步提升工程项目造价和品质的控制水平，有助于工程项目总体建设目标的实现。新时期背景下，针对现阶段建筑设计管理存在的普遍性问题，建筑企业可通过构建竞争机制、强化现场勘查和管理、加大施工阶段设计管理力度等策略，来提高设计方案的完善性与合理性，确保设计方案的有效落实，以此充分发挥设计管理的作用和价值，更好地保障工程项目的建设品质。参考文献 1 张键.建筑设计管理中存在的问题及对策分析J.造纸装备及材料，2022，51（8）：216-218.2 王少华.房地产企业建筑工程设计管理的关键点控制J.江苏建材，2022（3）：117-119.3 刘红旗.建筑设计管理中的问题与对策J.工业建筑，2022，52（5）：234-235.4 董鑫.房地产公司建筑设计管理要点浅谈J.房地产世界，2022（4）：16-18.5 王瑞贞.建筑设计管理存在的问题与解决方法J.四川水泥，2022（2）：85-87.6 张备，王英战.浅谈如何做好房地产项目建筑设计管理 J.居舍，2022（2）：154-156.7 张振振.现阶段建筑设计管理中存在的问题及对策J.门窗，2019（17）：160.以及勘察技术路线，对实际工程中所采用的勘察关键技术和所得勘察结果进行论述，进一步论证了岩溶地质勘查关键技术手段，并结合勘察结果对岩溶转向处理手段进行分析，以期对岩溶地区工程地质勘察工作的开展发挥一定的指导作用。参考文献 1 陈土均.浅谈如何提高岩溶地区岩土工程勘察质量J.西部探矿工程，2020，32（9）：46-47，50.2 彭都，刘伟，赵福玉，等.昆明轨道交通岩溶专项勘察手段及方法J.隧道建设（中英文），2019，39（S2）：269-282.3 彭华中.武汉岩溶地区地质勘察方法探讨J.江西建材，2020（5）：95-96.4 黄焕强.岩溶地区岩土工程特性及基础施工探讨J.西部资源，2016（3）：52-53.5 任启磊.岩溶地区工程地质勘察方法技术应用J.资源信息与工程，2018，33（3）：12-13，15.6 李双前.岩溶地区工程地质勘察技术要点分析J.建材与装饰，2020（11）：227-228.7 龙治国，彭华中，胡帅.武汉岩溶地区深隧工程岩土工程勘察方法J.土工基础，2020，34（4）：511-514.2 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