探究岩溶地区工程地质勘察技术的分析
2016-12-05
一、前言
在我国喀斯特分布非常广泛占地球总面积所有喀斯特地貌的1/3，世界上各个角落几乎都存在喀斯特地貌，从寒冷的寒带到炎热的热带、从岛屿到陆地都孕育着喀斯特地貌。喀斯特（KARST）这一名词的由来是Socialist Federal Republic of Yugoslavia（南斯拉夫）的伊斯特拉半岛（Istria）该岛位于南斯拉夫的西北部，上高原的石灰岩的名称，其字面意思是岩石呈现暴露的地方，这种特殊的地貌形式，早在我国晋代地理学家裴秀传所著的书中就有详细的记载，而近代的徐宏祖和尤以明所编著的《徐霞客游记》也有详细的记录。所以世界各国的地理学家都在努力地研究以及勘测这种地质。
二、岩溶区喀斯特（KARST）地貌相关分析
（一）、岩溶区喀斯特（KARST）地貌产生的原因
若研究岩溶区喀斯特（KARST）地貌的勘测技术，就必须知道岩溶区是怎么形成的，岩溶区是经过很多年的风化，由于该地区底下水源丰富，地下水沿着可溶性岩石的层面、节理或断层进行溶蚀和侵蚀而形成的地下孔道，造成石头塌陷反复产生这种地质机械力作用和风化、水的侵蚀等化学作用产生的，所以喀斯特地貌会呈现出多种地貌，因为未塌陷之前是一种地貌，即将塌陷又是一种地貌，塌陷的形成溶洞又是一种地貌。由此可见大自然造物者是伟大的，创造了这种地貌。
（二）、岩溶区喀斯特（KARST）特点
喀斯特地貌不仅地表不同，就连产生果实、谷物也不同，地表区别主要是岩石组成不同，地表形态类型属正地形的主要有峰林、孤峰、残丘、喀斯特丘陵和石芽。由于喀斯特地貌影响气候，所以果实，谷物也不同。这就是喀斯特的特殊性。
三、岩溶岩土工程勘察方法及探测技术
在岩溶地区，岩土工程勘察分析方法及岩溶探测技术，除了常规的钻探手段外，目前国内主要采用以下方法或手段。
（一）、工程地质调查与测绘
包括岩溶地形地貌调查、地层岩性、水文地质调查、测量及试验等内容的野外调查，能够从宏观上把握岩溶发育的分布和特点，并据此进一步进行工程地质勘探工作，该方法简单，方便实用，能获得直观的野外工程地质基础资料。
（二）、遥感技术
地球资源卫星遥感（MSS、TM、SPOT）、航空遥感、热红外遥感、侧视雷达遥感等在70年代引进我国以后，具有调查面积大，重复性好等特点，对于研究岩溶地貌形态、岩溶层组划分、地质构造等都能取得较好的效果，被广泛应用于岩溶地区的工程地质勘察工作，该技术一般用于大型工程选址，而一般的工业与民用建筑用得不多。
（三）、工程地质原位测试技术
主要采用原位标准贯人试验、动力触探试验等测定溶洞和土洞中充填物、岩溶塌陷堆积物的工程地质性质和地基土承载力，该技术在各岩溶地区有较成熟的应用经验，施工简单，成本较低，应用广泛。
（四）、示踪试验
用示踪剂（荧光染料等）进行岩溶地下水联通试验以及长期观测的研究，以查明岩溶的发育程度和溶洞相互连通、分布情况，该方法简单，较方便可靠，但不适用于无地下水的溶洞。
（五）、模型试验
采用一定尺寸规模的试验装置，模拟砂、土层在各种条件下（如不同水动力条件）的岩溶地基的稳定性或岩溶塌陷过程一般用于岩溶塌陷的研究。
（六）、插钎
用一定长度钢钎（筋）按一定的间距插人上覆土层，用来查明土层中是否发育有岩溶土洞。例如广西桂林岩溶地区，在地基基坑开挖后，一般采用插钎来进一步查明土层中是否存在土洞或塌陷软弱层，实践证明该法效果显著。该方法还具有施工简单，经济实用的特点。
（七）、管波探测法
管波探测法是在钻孔中利用“管波”作为探测物理场，探测孔旁一定范围内的溶洞、溶蚀裂隙、软弱夹层等不良地质体的最新孔中物探方法，即利用桩位中心的一个勘察钻孔，通过发射管波，采集记录并分析管波反射信号，就可探明整个桩位范围内的岩溶、软弱夹层及裂隙带的发育和分布情况，并评价嵌岩桩基桩持力层的完整性。
四、针对喀斯特地质勘察目的和勘测技术
（一）、针对喀斯特地质勘察目的
首先我们要了解什么地质勘察，地质勘察是用科学的放法，通过科学仪器或者机械手段得到地质层的一些资料，然后经过专家、学者的分析的一个过程，根目的是要了解持力层的地基承载力，确定基础类型等等。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。而地质勘测的目的是了解不同表层岩溶带、土壤、植被系统的结构，水循环及有关营养元素的运移规律；表层岩溶带的调蓄功能。总结岩溶山区岩溶水合理开发利用的模式，尤其是地表地下水库成库条件、坝址选择的技术方法、勘探工作程序；地表地下水库调度水资源的水文。岩溶山区荒漠化（水土流失）影响因素的定量评价，土地整理和控制水土流失的工程措施及效益评价；土地覆盖、荒漠化的动态监测及该区综合治理效应评价。因为斯特地区地表异常缺水和多洪灾，对农业生产影响很大。但地下水蕴藏丰富，径流系数在热带喀斯特区域为50～80%。亚热带喀斯特区域为30%～40%，温带为10%～20%，所以研究明白喀斯特地貌对农业生产有一定的影响。
（二）、针对喀斯特地质勘察技术
喀斯特地质勘察主要分四种方法有挖坑、钻探、槽探、地球物理勘探，除了这四种还有许多方法，只不过这四种方法是针对喀斯特地貌比较常用的。首先说一下最常用的方法钻探，钻探是指利用钻孔机器，在土层地表上进行钻孔，以得到获取地质数据资料进行研究的方式，这种方式的优点是可以获取到最深层地质的资料。第二种方法就是挖坑和槽探，这种方法也比较常用，通过挖掘机或者人工对土层表明进行施工挖掘，这种方式的优点是可以通过肉眼进行观察，可以通过手触摸土质，可以了解土层的资料，缺点是土层的比较浅而且比较耗费工时人力物力财力，还有一种就是地球物理物探方法，这是最科学也是最准确的方法这主要依靠的是物理学通过电，声波，磁等介质去扫描地质不仅可以勘测到很深的土层，这种方式更直接、更科学，不仅节省物力人力还节约了成本。而且这种方式得到地址资料更为准确，但是这个对技术人员的水平要求比较高。以上四种勘探方式是常规勘探方式，现在还有利用先进设备如：用电磁波、超声波观察和勘测地质结构。喀斯特地貌有特殊性，所以只有运用好勘测技术才能从勘测数据研究地质结构，了解该地质产生的原因以及对农作物及气候的影响。
五、结束语
岩溶地区的岩溶发育状况是一个比较复杂的问题，在实际工作中，在研究和勘查的过程中必须针对工程具体情况，综合考虑现场工程地质条件，采取综合的和合理有效的勘察方法，对场地岩溶的发育规律和趋势了解清楚，并对工作区作出正确的评价，提出合理方案和策略。
参考文献：
[1][美]R，E，谢里夫，[加]L，P，吉尔达特.勘探地震学.2版.北京：石油工业出版社，1999.
[2]陆基孟.地 震勘探原理.北京：石油大学出版社，1993.
[3]邹才能，张颖.油气勘探开发实用地震新技术.北京：石油工业出版社，2002.
[4]王妙月，等.勘探地球物理学.北京：地震出版社，2003.
