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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:

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