岩土工程勘察中关于岩溶问题的初步研究

2020-12-08 14:16占申美
世界有色金属 2020年5期
关键词:突水溶洞岩溶

占申美

(湖南省地质矿产勘查开发局408队,湖南 郴州 423000)

岩溶区水文地质条件都是十分复杂的,岩溶问题主要是水文地质条件与可溶岩体相互作用的结果,水文地质条件与地表水、地下水又有非常紧密联系,同时又是水文地质条件两种最为重要的两种表现形式,所以岩溶问题是整个勘察工程中最为重要的内容。

1 岩溶区岩土工程勘察中存在的问题

(1)对勘察区中岩溶水文地质条件认识不清。在岩溶地区进行岩土勘察过程中,由于岩溶地区本身地质情况就十分复杂,整个水文地质体系设计多方面,加之,地质信息并非固定不变二是处于不断变化状态,因此,非常容易出现各种水文地质问题。在实际工作中如果相关工作人员对地下水含水层、隔水层、地下水类型、渗透以及岩土层低的水理性质判断不准确[1]。同时,也很容易出现水循环体系受阻情况,不利于岩溶地区的稳定性,而且也会导致岩溶水强行改道,出现更多的地质问题,所以这些行为必须杜绝。

(2)岩溶区影响地基稳定性的问题。岩溶区地质勘察过程中,由于地质条件复杂,岩土体物理力学性质中厚度不一、含水量差异、密实度、压缩模量等因素,都会直接影响到地基的稳定性,因此,在岩溶地区勘察中必须确认土层的地基承载力。通常情况下岩溶地区岩体、土体的承载能力比较弱,容易受到外界影响发生变形,而变形量的大小直接决定了地基是不是能够用于建设[2,3]。

(3)勘察区地面塌陷问题。目前,在勘察作业中工作方式还是存在粗放化的特点,影响着勘察作业的成果。一般勘察报告只提供单个钻孔揭露溶洞大小,填充情况等片面的内容,建议从整个场地中岩溶分布的平面和空间位置、发育特征进行分析,找出勘察工作中存在的不足及问题。同时,由于勘察过程中钻孔深度不够,相关技术人员只是简单地根据文件给出的地表与基础以下深度较浅的相关数据去设计,严重影响了施工质量。此外,如果工程地基较深的部分存在暗浜、溶洞、软弱层等,也会导致厂房出现沉降裂缝等问题。

(4)岩溶区地基突水的问题。地基突水指在日常正常基坑施工过程中突然发生的大量涌水现象,这一现象发生通常是因为工作人员在对基坑进行采掘作业时破坏了岩体自身天然平衡。有时还会因为突水来势凶猛,水量比较大,一旦工作不到位、防范不力或矿井排水能力不足,经常因为失误造成很严重的经济物质损失,有时甚至有人员伤亡等惨痛事件发生。

2 岩溶区岩土工程勘察中存在的问题解决对策

(1)勘察方案设定。根据不同岩溶地区特点有针对性的定制具体勘察方案,要结合实际岩溶地质工程地形地貌特点开展勘察工作。同时,重点设定岩溶勘察目标和范围、对重点、难点必须进行测试、计算确保数据的精准性,进一步确保勘察方案的合理性[4]。此外,还需要重注试验工作,因为无论采用什么勘察手段得到的结果只是局部的,并不是岩溶勘察的整体体现,因此要重视试验工作。

(2)确认地基承载力。将可溶岩作为持力层对后面工程建设起了决定性关键影响,所以,岩溶勘察工程必须计算出精准的数据。在岩溶地基承载力的确定方法上,通常按照《建筑地基基础设计规范》中的硬质岩石承载力进行取值,但是遇到岩溶区异常,则必须结合实际情况取值。这就需要勘察工作者进行实地作业,对熔岩区发育、岩石完整程度、完整岩体顶板厚度等情况进行具体数据的采集,然后在综合《建筑地基基础设计规范》中的数据确定最终承载力。

(3)对岩溶区地表塌陷处理。岩溶区一旦出现溶洞、坍塌问题将会直接导致建筑物地基沉降、变形以及承载能力降低,给建筑物地基产生不良影响。在实际工程中处理溶洞、塌陷等地基的时候,可以采取以下几种办法:

①填挖。如果是溶洞埋藏较浅,范围比较小,在开挖的时候可以直接将洞里面的软土清理出来,然后将填充土补充完整。②灌填。如果洞土或者溶洞范围比较大,且埋藏的比较深,钻孔位置则需要设置在洞体顶部的地基基坑面上,而且钻孔数量至少是两个以上,然后可以在洞内填入砂石或者混凝土。③对柱距或者跨梁板进行调整。如果是塌陷或者溶洞直径范围小,或者埋藏的比较深,并且溶洞周边岩体稳定性好,有较大承载能力的情况下,可以对结构的柱距进行合理的调整,或者利用梁板跨越洞体上部,不用对洞身再次处理。

根据目前笔者所了解掌握的建筑开裂原因来讲,地下水、地表水是导致开裂的最大因素。土体在地下水升降、地表水渗透的影响下会产生侵蚀现象,从而进一步导致土体、溶洞塌陷,促使地基产生变形,裂缝[5]。

(4)对岩溶区地基突水处理。岩溶区地基突水防治相关的一些具体措施根据以上所提出的地基突水一些比较明显的预兆及遇到的一些常见问题可得出有以下几个结论:①当实际隔层厚度大于极限平衡状态的厚度或当基坑工作面静水压力小于极限平衡状态,这两种情况都不会发生突水的危险;②如果基岩厚度大于地表采动裂隙深度之和时,采区也不会有顶板或底板突水的危险性。岩溶区地基突水防治相关的一些具体措施:①工作人员需定期检查水闸开关关闭是否灵活、严密,并及时清除杂物;②拆除岩溶区的短轨和架空线;③安排专门人士进行定期检查,保证有人定期看守;④及时检查所有排水设施和输电线路,确保水仓现有容量随时都是一个可明确的数据;⑤按时按刻派人清理水沟,防治泥沙淤积。

(5)合理选用勘察方法。在全面了解岩溶勘察项目内容的基础上合理选用岩溶勘察方法以及技术设备。首先,利用先进的技术设备对岩溶勘察数据进行验证分析,并及时调整优化勘察方案。其次,加强重点位置的岩溶勘察,尤其是地质、地形条件复杂的位置,采用更加详细的岩溶勘察技术方案,并根据实际范围和建设特点合理布置岩溶勘察的位置。最后,综合利用地质测绘、工程地质钻探、地球物理勘探等方法,对项目进行科学合理的勘察,确保岩溶勘察工作者的高效落实。

(6)有效提高勘察工作者的综合素质。岩溶勘察工作者的综合素质直接决定了岩溶勘察工作的实际效果。目前,我国岩溶勘察专业技术人才储备不足,整体岩溶勘察工作者技术与专业知识掌握不够深入,不能及时有效获取前沿技术信息。所以,必须加强岩溶勘察技术人员的培养,加强对岩溶勘察工作者的专业培训工作,通过讲座、技术交流、资深技师引领新员工等方式来扩展专业知识的深入,提高员工的综合素质。

3 总结

总之,目前我国岩溶区岩土勘察实际工作中还存在不少问题,我们必须从根本上认识到岩土勘察工作的重要性,并不断优化勘察策略,运用综合的勘察方法,加强岩溶区岩土勘察监测力度,不断提高工作者综合素质,确保岩溶区岩土勘察工作的顺利开展。

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