探究巖溶地區(qū)工程地質勘察技術的分析
2016-12-05
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?？λ固兀↘ARST）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?guī)r的名稱，其字面意思是巖石呈現(xiàn)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(qū)喀斯特（KARST）地貌相關分析
?。ㄒ唬r溶區(qū)喀斯特（KARST）地貌產生的原因
若研究巖溶區(qū)喀斯特（KARST）地貌的勘測技術，就必須知道巖溶區(qū)是怎么形成的，巖溶區(qū)是經過很多年的風化，由于該地區(qū)底下水源豐富，地下水沿著可溶性巖石的層面、節(jié)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(xiàn)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(chuàng)造了這種地貌。
?。ǘ?、巖溶區(qū)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(qū)別主要是巖石組成不同，地表形態(tài)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(qū)，巖土工程勘察分析方法及巖溶探測技術，除了常規(guī)的鉆探手段外，目前國內主要采用以下方法或手段。
?。ㄒ唬⒐こ痰刭|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(fā)育的分布和特點，并據(jù)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(wèi)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(tài)、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(qū)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(yè)與民用建筑用得不多。
?。ㄈ?、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(qū)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(lián)通試驗以及長期觀測的研究，以查明巖溶的發(fā)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。
?。ㄎ澹?、模型試驗
采用一定尺寸規(guī)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(wěn)定性或巖溶塌陷過程一般用于巖溶塌陷的研究。
?。?、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(fā)育有巖溶土洞。例如廣西桂林巖溶地區(qū)，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(fā)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(fā)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
?。ㄒ唬?、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(fā)現(xiàn)有工業(yè)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(qū)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(tǒng)的結構，水循環(huán)及有關營養(yǎng)元素的運移規(guī)律；表層巖溶帶的調蓄功能?？偨Y巖溶山區(qū)巖溶水合理開發(fā)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(qū)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(tài)監(jiān)測及該區(qū)綜合治理效應評價。因為斯特地區(qū)地表異常缺水和多洪災，對農業(yè)生產影響很大。但地下水蘊藏豐富，徑流系數(shù)在熱帶喀斯特區(qū)域為50～80%。亞熱帶喀斯特區(qū)域為30%～40%，溫帶為10%～20%，所以研究明白喀斯特地貌對農業(yè)生產有一定的影響。
?。ǘ?、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(shù)據(jù)資料進行研究的方式，這種方式的優(yōu)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(yōu)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(jié)省物力人力還節(jié)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(guī)勘探方式，現(xiàn)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(shù)據(jù)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(qū)的巖溶發(fā)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(xiàn)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(fā)育規(guī)律和趨勢了解清楚，并對工作區(qū)作出正確的評價，提出合理方案和策略。
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