探究巖溶地區工程地質勘察技術的分析
【摘 要】巖溶作為一種特殊的地質條件下形成的現象,已經收到了地質勘探部門的高度重視,很多的研究者和專家已從多個方面對其進行了研究。要掌握巖溶地區的基本可行的工程地質勘察方法和手段,就一定要了解一個地區的巖溶發育規律和特性。本文闡述了巖溶發育的特點以及勘察方法和技術。
【關鍵詞】巖溶;巖土工程;勘察方法;探測技術;技術
一、前言
在我國喀斯特分布非常廣泛占地球總面積所有喀斯特地貌的1/3,世界上各個角落幾乎都存在喀斯特地貌,從寒冷的寒帶到炎熱的熱帶、從島嶼到陸地都孕育著喀斯特地貌。喀斯特(KARST)這一名詞的由來是Socialist Federal Republic of Yugoslavia(南斯拉夫)的伊斯特拉半島(Istria)該島位于南斯拉夫的西北部,上高原的石灰巖的名稱,其字面意思是巖石呈現暴露的地方,這種特殊的地貌形式,早在我國晉代地理學家裴秀傳所著的書中就有詳細的記載,而近代的徐宏祖和尤以明所編著的《徐霞客游記》也有詳細的記錄。所以世界各國的地理學家都在努力地研究以及勘測這種地質。
二、巖溶區喀斯特(KARST)地貌相關分析
(一)、巖溶區喀斯特(KARST)地貌產生的原因
若研究巖溶區喀斯特(KARST)地貌的勘測技術,就必須知道巖溶區是怎么形成的,巖溶區是經過很多年的風化,由于該地區底下水源豐富,地下水沿著可溶性巖石的層面、節理或斷層進行溶蝕和侵蝕而形成的地下孔道,造成石頭塌陷反復產生這種地質機械力作用和風化、水的侵蝕等化學作用產生的,所以喀斯特地貌會呈現出多種地貌,因為未塌陷之前是一種地貌,即將塌陷又是一種地貌,塌陷的形成溶洞又是一種地貌。由此可見大自然造物者是偉大的,創造了這種地貌。
(二)、巖溶區喀斯特(KARST)特點
喀斯特地貌不僅地表不同,就連產生果實、谷物也不同,地表區別主要是巖石組成不同,地表形態類型屬正地形的主要有峰林、孤峰、殘丘、喀斯特丘陵和石芽。由于喀斯特地貌影響氣候,所以果實,谷物也不同。這就是喀斯特的特殊性。
三、巖溶巖土工程勘察方法及探測技術
在巖溶地區,巖土工程勘察分析方法及巖溶探測技術,除了常規的鉆探手段外,目前國內主要采用以下方法或手段。
(一)、工程地質調查與測繪
包括巖溶地形地貌調查、地層巖性、水文地質調查、測量及試驗等內容的野外調查,能夠從宏觀上把握巖溶發育的分布和特點,并據此進一步進行工程地質勘探工作,該方法簡單,方便實用,能獲得直觀的野外工程地質基礎資料。
(二)、遙感技術
地球資源衛星遙感(MSS、TM、SPOT)、航空遙感、熱紅外遙感、側視雷達遙感等在70年代引進我國以后,具有調查面積大,重復性好等特點,對于研究巖溶地貌形態、巖溶層組劃分、地質構造等都能取得較好的效果,被廣泛應用于巖溶地區的工程地質勘察工作,該技術一般用于大型工程選址,而一般的工業與民用建筑用得不多。
(三)、工程地質原位測試技術
主要采用原位標準貫人試驗、動力觸探試驗等測定溶洞和土洞中充填物、巖溶塌陷堆積物的工程地質性質和地基土承載力,該技術在各巖溶地區有較成熟的應用經驗,施工簡單,成本較低,應用廣泛。
(四)、示蹤試驗
用示蹤劑(熒光染料等)進行巖溶地下水聯通試驗以及長期觀測的研究,以查明巖溶的發育程度和溶洞相互連通、分布情況,該方法簡單,較方便可靠,但不適用于無地下水的溶洞。
(五)、模型試驗
采用一定尺寸規模的試驗裝置,模擬砂、土層在各種條件下(如不同水動力條件)的巖溶地基的穩定性或巖溶塌陷過程一般用于巖溶塌陷的研究。
(六)、插釬
用一定長度鋼釬(筋)按一定的間距插人上覆土層,用來查明土層中是否發育有巖溶土洞。例如廣西桂林巖溶地區,在地基基坑開挖后,一般采用插釬來進一步查明土層中是否存在土洞或塌陷軟弱層,實踐證明該法效果顯著。該方法還具有施工簡單,經濟實用的特點。
(七)、管波探測法
管波探測法是在鉆孔中利用“管波”作為探測物理場,探測孔旁一定范圍內的溶洞、溶蝕裂隙、軟弱夾層等不良地質體的最新孔中物探方法,即利用樁位中心的一個勘察鉆孔,通過發射管波,采集記錄并分析管波反射信號,就可探明整個樁位范圍內的巖溶、軟弱夾層及裂隙帶的發育和分布情況,并評價嵌巖樁基樁持力層的完整性。
四、針對喀斯特地質勘察目的和勘測技術
(一)、針對喀斯特地質勘察目的
首先我們要了解什么地質勘察,地質勘察是用科學的放法,通過科學儀器或者機械手段得到地質層的一些資料,然后經過專家、學者的分析的一個過程,根目的是要了解持力層的地基承載力,確定基礎類型等等。是在對礦產普查中發現有工業意義的礦床,為查明礦產的質和量,以及開采利用的技術條件,提供礦山建設設計所需要的礦產儲量和地質資料,對一定地區內的巖石、地層、構造、礦產、水文、地貌等地質情況進行調查研究工作。而地質勘測的目的是了解不同表層巖溶帶、土壤、植被系統的結構,水循環及有關營養元素的運移規律;表層巖溶帶的調蓄功能。總結巖溶山區巖溶水合理開發利用的模式,尤其是地表地下水庫成庫條件、壩址選擇的技術方法、勘探工作程序;地表地下水庫調度水資源的水文。巖溶山區荒漠化(水土流失)影響因素的定量評價,土地整理和控制水土流失的工程措施及效益評價;土地覆蓋、荒漠化的動態監測及該區綜合治理效應評價。因為斯特地區地表異常缺水和多洪災,對農業生產影響很大。但地下水蘊藏豐富,徑流系數在熱帶喀斯特區域為50~80%。亞熱帶喀斯特區域為30%~40%,溫帶為10%~20%,所以研究明白喀斯特地貌對農業生產有一定的影響。
(二)、針對喀斯特地質勘察技術
喀斯特地質勘察主要分四種方法有挖坑、鉆探、槽探、地球物理勘探,除了這四種還有許多方法,只不過這四種方法是針對喀斯特地貌比較常用的。首先說一下最常用的方法鉆探,鉆探是指利用鉆孔機器,在土層地表上進行鉆孔,以得到獲取地質數據資料進行研究的方式,這種方式的優點是可以獲取到最深層地質的資料。第二種方法就是挖坑和槽探,這種方法也比較常用,通過挖掘機或者人工對土層表明進行施工挖掘,這種方式的優點是可以通過肉眼進行觀察,可以通過手觸摸土質,可以了解土層的資料,缺點是土層的比較淺而且比較耗費工時人力物力財力,還有一種就是地球物理物探方法,這是最科學也是最準確的方法這主要依靠的是物理學通過電,聲波,磁等介質去掃描地質不僅可以勘測到很深的土層,這種方式更直接、更科學,不僅節省物力人力還節約了成本。而且這種方式得到地址資料更為準確,但是這個對技術人員的水平要求比較高。以上四種勘探方式是常規勘探方式,現在還有利用先進設備如:用電磁波、超聲波觀察和勘測地質結構。喀斯特地貌有特殊性,所以只有運用好勘測技術才能從勘測數據研究地質結構,了解該地質產生的原因以及對農作物及氣候的影響。
五、結束語
巖溶地區的巖溶發育狀況是一個比較復雜的問題,在實際工作中,在研究和勘查的過程中必須針對工程具體情況,綜合考慮現場工程地質條件,采取綜合的和合理有效的勘察方法,對場地巖溶的發育規律和趨勢了解清楚,并對工作區作出正確的評價,提出合理方案和策略。
【關鍵詞】巖溶;巖土工程;勘察方法;探測技術;技術
一、前言
在我國喀斯特分布非常廣泛占地球總面積所有喀斯特地貌的1/3,世界上各個角落幾乎都存在喀斯特地貌,從寒冷的寒帶到炎熱的熱帶、從島嶼到陸地都孕育著喀斯特地貌。喀斯特(KARST)這一名詞的由來是Socialist Federal Republic of Yugoslavia(南斯拉夫)的伊斯特拉半島(Istria)該島位于南斯拉夫的西北部,上高原的石灰巖的名稱,其字面意思是巖石呈現暴露的地方,這種特殊的地貌形式,早在我國晉代地理學家裴秀傳所著的書中就有詳細的記載,而近代的徐宏祖和尤以明所編著的《徐霞客游記》也有詳細的記錄。所以世界各國的地理學家都在努力地研究以及勘測這種地質。
二、巖溶區喀斯特(KARST)地貌相關分析
(一)、巖溶區喀斯特(KARST)地貌產生的原因
若研究巖溶區喀斯特(KARST)地貌的勘測技術,就必須知道巖溶區是怎么形成的,巖溶區是經過很多年的風化,由于該地區底下水源豐富,地下水沿著可溶性巖石的層面、節理或斷層進行溶蝕和侵蝕而形成的地下孔道,造成石頭塌陷反復產生這種地質機械力作用和風化、水的侵蝕等化學作用產生的,所以喀斯特地貌會呈現出多種地貌,因為未塌陷之前是一種地貌,即將塌陷又是一種地貌,塌陷的形成溶洞又是一種地貌。由此可見大自然造物者是偉大的,創造了這種地貌。
(二)、巖溶區喀斯特(KARST)特點
喀斯特地貌不僅地表不同,就連產生果實、谷物也不同,地表區別主要是巖石組成不同,地表形態類型屬正地形的主要有峰林、孤峰、殘丘、喀斯特丘陵和石芽。由于喀斯特地貌影響氣候,所以果實,谷物也不同。這就是喀斯特的特殊性。
三、巖溶巖土工程勘察方法及探測技術
在巖溶地區,巖土工程勘察分析方法及巖溶探測技術,除了常規的鉆探手段外,目前國內主要采用以下方法或手段。
(一)、工程地質調查與測繪
包括巖溶地形地貌調查、地層巖性、水文地質調查、測量及試驗等內容的野外調查,能夠從宏觀上把握巖溶發育的分布和特點,并據此進一步進行工程地質勘探工作,該方法簡單,方便實用,能獲得直觀的野外工程地質基礎資料。
(二)、遙感技術
地球資源衛星遙感(MSS、TM、SPOT)、航空遙感、熱紅外遙感、側視雷達遙感等在70年代引進我國以后,具有調查面積大,重復性好等特點,對于研究巖溶地貌形態、巖溶層組劃分、地質構造等都能取得較好的效果,被廣泛應用于巖溶地區的工程地質勘察工作,該技術一般用于大型工程選址,而一般的工業與民用建筑用得不多。
(三)、工程地質原位測試技術
主要采用原位標準貫人試驗、動力觸探試驗等測定溶洞和土洞中充填物、巖溶塌陷堆積物的工程地質性質和地基土承載力,該技術在各巖溶地區有較成熟的應用經驗,施工簡單,成本較低,應用廣泛。
(四)、示蹤試驗
用示蹤劑(熒光染料等)進行巖溶地下水聯通試驗以及長期觀測的研究,以查明巖溶的發育程度和溶洞相互連通、分布情況,該方法簡單,較方便可靠,但不適用于無地下水的溶洞。
(五)、模型試驗
采用一定尺寸規模的試驗裝置,模擬砂、土層在各種條件下(如不同水動力條件)的巖溶地基的穩定性或巖溶塌陷過程一般用于巖溶塌陷的研究。
(六)、插釬
用一定長度鋼釬(筋)按一定的間距插人上覆土層,用來查明土層中是否發育有巖溶土洞。例如廣西桂林巖溶地區,在地基基坑開挖后,一般采用插釬來進一步查明土層中是否存在土洞或塌陷軟弱層,實踐證明該法效果顯著。該方法還具有施工簡單,經濟實用的特點。
(七)、管波探測法
管波探測法是在鉆孔中利用“管波”作為探測物理場,探測孔旁一定范圍內的溶洞、溶蝕裂隙、軟弱夾層等不良地質體的最新孔中物探方法,即利用樁位中心的一個勘察鉆孔,通過發射管波,采集記錄并分析管波反射信號,就可探明整個樁位范圍內的巖溶、軟弱夾層及裂隙帶的發育和分布情況,并評價嵌巖樁基樁持力層的完整性。
四、針對喀斯特地質勘察目的和勘測技術
(一)、針對喀斯特地質勘察目的
首先我們要了解什么地質勘察,地質勘察是用科學的放法,通過科學儀器或者機械手段得到地質層的一些資料,然后經過專家、學者的分析的一個過程,根目的是要了解持力層的地基承載力,確定基礎類型等等。是在對礦產普查中發現有工業意義的礦床,為查明礦產的質和量,以及開采利用的技術條件,提供礦山建設設計所需要的礦產儲量和地質資料,對一定地區內的巖石、地層、構造、礦產、水文、地貌等地質情況進行調查研究工作。而地質勘測的目的是了解不同表層巖溶帶、土壤、植被系統的結構,水循環及有關營養元素的運移規律;表層巖溶帶的調蓄功能。總結巖溶山區巖溶水合理開發利用的模式,尤其是地表地下水庫成庫條件、壩址選擇的技術方法、勘探工作程序;地表地下水庫調度水資源的水文。巖溶山區荒漠化(水土流失)影響因素的定量評價,土地整理和控制水土流失的工程措施及效益評價;土地覆蓋、荒漠化的動態監測及該區綜合治理效應評價。因為斯特地區地表異常缺水和多洪災,對農業生產影響很大。但地下水蘊藏豐富,徑流系數在熱帶喀斯特區域為50~80%。亞熱帶喀斯特區域為30%~40%,溫帶為10%~20%,所以研究明白喀斯特地貌對農業生產有一定的影響。
(二)、針對喀斯特地質勘察技術
喀斯特地質勘察主要分四種方法有挖坑、鉆探、槽探、地球物理勘探,除了這四種還有許多方法,只不過這四種方法是針對喀斯特地貌比較常用的。首先說一下最常用的方法鉆探,鉆探是指利用鉆孔機器,在土層地表上進行鉆孔,以得到獲取地質數據資料進行研究的方式,這種方式的優點是可以獲取到最深層地質的資料。第二種方法就是挖坑和槽探,這種方法也比較常用,通過挖掘機或者人工對土層表明進行施工挖掘,這種方式的優點是可以通過肉眼進行觀察,可以通過手觸摸土質,可以了解土層的資料,缺點是土層的比較淺而且比較耗費工時人力物力財力,還有一種就是地球物理物探方法,這是最科學也是最準確的方法這主要依靠的是物理學通過電,聲波,磁等介質去掃描地質不僅可以勘測到很深的土層,這種方式更直接、更科學,不僅節省物力人力還節約了成本。而且這種方式得到地址資料更為準確,但是這個對技術人員的水平要求比較高。以上四種勘探方式是常規勘探方式,現在還有利用先進設備如:用電磁波、超聲波觀察和勘測地質結構。喀斯特地貌有特殊性,所以只有運用好勘測技術才能從勘測數據研究地質結構,了解該地質產生的原因以及對農作物及氣候的影響。
五、結束語
巖溶地區的巖溶發育狀況是一個比較復雜的問題,在實際工作中,在研究和勘查的過程中必須針對工程具體情況,綜合考慮現場工程地質條件,采取綜合的和合理有效的勘察方法,對場地巖溶的發育規律和趨勢了解清楚,并對工作區作出正確的評價,提出合理方案和策略。
本文標簽:探究巖溶地區工程地質勘察技術的分析
* 由于無法獲得聯系方式等原因,本網使用的文字及圖片的作品報酬未能及時支付,在此深表歉意,請《探究巖溶地區工程地質勘察技術的分析》相關權利人與機電之家網取得聯系。










