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岩溶调查表

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表层岩溶带的岩溶动力学

袁道先《现代岩溶学和全球变化研究》 强烈的溶蚀作用,使溶孔、溶隙、溶痕、溶沟、石牙、石柱等密集发育,有溶蚀形态典型,裸露环境的表层岩溶带厚度10米左右,土下表层岩溶带厚度可达20米。地质环境有利的地区,如云南路南、四川兴文、贵州兴义,福建永安等形成壮观奇特的石林景观。表层岩溶带的持续发育,还为峰丛峰林等宏观热带岩溶地形的形成奠定了基础。 1962,岩溶发育的四个基本条件:可溶岩,可溶岩能透水,有侵蚀性的水,水是不断运动的。有侵蚀性的水:具有大气圈生物圈的内涵,但并不明确,而且也可以做其他的理解。这样完成的许多有关岩溶发育规律的研究成果,常以岩性地质构造和水文地质条件如何控制岩溶发育的论述而告终。现在我们已经知道,与碳/水/钙共存的岩溶作用,如不是紧紧抓住它在岩石圈/大气圈/水圈和生物圈界面上的外部环境,即以地球系统科学为指导,就很难说清楚。 在众多岩溶形态中,常存在异质同相或异相同位的现象,使单纯的形态对比,特别是单项形态对比往往难以进行。 中国大陆地区的岩溶有三种类型,即北方的干旱/半干旱性岩溶,南方的亚热带超市性岩溶及西南高山和高原型岩溶。秦岭是北方半干旱型岩溶与南方亚热带潮湿型岩溶的分界线。 干旱半干旱型岩溶位于北纬35°以北,年均降水量为200~500mm,年均气温为10~15℃。尽管该地区的生物作用仍较活跃,但由于水循环(碳循环的重要载体)较慢,因而自然水中的碳酸盐极易饱和。因此,该地区的岩溶形态组合以常态山、微溶痕、钙结核和灰岩角砾为特征,洞穴及洞穴次生碳酸盐沉积物则较少。一些具有大型洞穴次生碳酸盐沉积物、贝窝和外源砾石的大型洞穴则是以前潮湿时期的产物,这对于古环境研究很有作用。 中国南方的亚热带潮湿型岩溶属于广泛分布于东南亚地区的相同类型的一部分,这些地区包括越南、马来西亚、太过、菲律宾和印度尼西亚。该类型岩溶以强烈的碳循环为特征,其形态包括峰林地形、漏斗、深尖溶痕、红色土、大量地表钙华、具有大量洞穴沉积物的大型洞穴系统和地下河系统。 西藏高原的现代岩溶作用以机械风化作用为特征,被陈伟高山或高原型岩溶。

复杂岩溶地基处理实例

复杂岩溶地基处理实例 1 工程概况 广西某市中心广场拟建一座24层的贸易大厦,该大厦地基工程地质条件和水文地质条件复杂,岩溶、土洞发育。基坑北5m紧邻七层高的图书馆及四层高的电影院,南面相距4m处为该市主干道。地基处理施工难度大,施工中引进一些新的施工措施进行尝试,并取得了良好效果。该楼为一层地下室,基坑开挖深度4~4.4m,采用一柱一桩独立基础形式,单桩最大垂直荷载21000kN。原设计为先开挖基坑,四周用毛石砌挡土墙,坑内采用人工挖孔桩。由于人工挖孔桩施工中抽取大量地下水,造成电影院、图书馆多处开裂,建筑物地基有向下滑移现象,同时挖孔桩没办法穿过多层溶洞,施工难以进行,造成停工。在此情况下,对该项工程进行了基础设计修改,采用冲孔和挖孔灌注桩相结合,并制订一套科学、合理、可行的施工程序,以保证相邻建筑物的安全及施工的顺利进行。 2 工程地质及水文地质条件 根据勘察报告及桩孔的超前钻资料,基坑开挖已经挖除了人工填土层及淤泥层,基坑底地下有6~9m厚的履盖土层,其下为灰岩。该地区属于岩溶发育区,地质条件非常复杂,土洞、溶洞发育,尤其主楼部位岩洞最为发育,最深溶洞达32m,方向呈多方位;洞的大小不一,最大的顶底板间距21m,最小的仅有十几厘米,有的溶洞全被充填或部分充填,有的为空洞并形成地下暗沙。土洞埋藏较浅,常发展到地

面。多层溶洞分布在不同的平面上,岩面起伏不平,高差较大并发育有大量溶槽、溶沟等。大部分基岩上部为块状风化堆积层,充填有黑色淤泥,且厚度大。 该场地地下水属于潜水及岩溶裂隙水,地下水系与相离不远的义昌江相联,场地地下水位高,常高于基坑底面,且流量大,为紊流状态。有的地段钻孔或桩孔地下水往上涌,有的溶洞夯穿时,数台抽水机也无法灌满,所灌浆水进入地下暗河流进义昌江。 3 岩溶地基处理方案 由于地基复杂,普遍存在土洞、溶洞,因此该楼采用一柱一桩的形式,要求桩端置于稳定完整的微风化基岩上。 a.在每个桩孔上钻进1~3个超前钻孔,钻孔深度进入稳定持力层不小于5m。主要目的:查明每个桩孔的地层结构及分布特征;查明土洞、溶洞分布及大小、规模、连通程度、充填情况;查明强风化层厚度,溶洞顶板厚度;查明稳定持力层的准确顶面标高及其标准承载力;初步判定地下水类型、大小及流向。 b.根据超前钻孔资料及建筑荷载进行桩的选型设计。当桩孔下无溶洞或厚层强风化带时,采用人工挖孔桩处理地基,人工挖孔桩要求进入稳定微风化岩石不得小于0.5m,对于起伏较大的持力层面,可打成30cm 宽的台阶;当桩孔下有溶洞或厚层强风化带时,采用大直径冲孔灌注桩处理地基。要求该桩穿过溶洞、土洞或厚层强风化带,进入稳定持力层不小于一倍桩径。

岩溶地层中的盾构隧道施工(精)

岩溶地层中的盾构隧道施工 摘要:研究目的:岩溶地层中采用盾构法施工在国内尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、陷落,地层大量失水、坍塌,严重差异沉降而致隧道结构破坏等事故。对溶洞的空间分布、大小及充填情况,溶洞处理,盾构掘进技术措施3个方面进行深入研究,并组织精心设计、精心施工,以保证施工及运营安全。 研究方法:采用多种勘查手段分析岩溶地层,充分注重盾构机及盾构施工的特点,比选、优化设计施工方案。 研究结果:顺利完成岩溶段盾构隧道施工,验证了勘查及加固方案,填补了国内的空白。 研究结论:综合运用多种探测方法对探明溶洞的分布很有成效;根据盾构施工特点制定地层加固方案并有效实施以及对盾构机设计进行针对性的改进并采取相应的掘进技术措施都是适宜的。 关键词:广州地铁;岩溶地层;盾构施工 广州轨交通5号线草暖公园—小北站区间,在F1、F2两断裂带间地石炭系灰岩地层149.105m(YCK7+903.505-YCK8+052.610)范围内,详勘阶段有7个钻孔揭示存在溶洞。 但由于钻探孔间距(约20~40m)过大,未能完整揭示溶洞的大小、分布及充填物的物理力学性质。 经对草暖公园—小北站区间整体地质与环境的综合分析,确定其区间隧道(埋深22.86~24.30m)采用土压平衡盾构施工,而在岩溶地层中采用盾构法施工在国内外尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、陷落,地层大量失水、坍塌,严重差异沉降而致隧道结构破坏等事故。 为确保施工及运营安全,对溶洞的空间分布、大小及充填情况,溶洞处理,盾构掘进技术措施3个方面进行深入研究,并组织精心设计、精心施工。 1 运用多种勘查方法,探明溶洞情况 根据目前可行的勘测手段,为切实探明溶洞的分布与填充状况,拟定以钻探为主、多种方法综合运用的探测方案。即:高密度电阻率法地面物探(总体探查溶洞分布情况)加密钻孔(直观掌握溶洞及充填物状况)电磁波深孔CT(在钻孔间加密剖切面勘查,判断边界)综合判断后结合注浆孔布置补孔探测。 1.1 高密度电阻率法物探 对YCK7+880~YCK8+035范围内纵向进行探测,共设计物探剖面6条,剖面长均为177m(详见 图2)。每条剖面均有2个基点控制。 勘察的结果表明,本区地下有4处岩溶发育区(见图1)。据其成果将勘察范围划分为5个区域单元进一步深入勘察。

机场线岩溶勘察作业要求

武汉市轨道交通机场线工程岩溶专项勘察 钻探生产管理及作业方案 一、项目概况和主要任务 机场线起于在建天河机场交通中心的机场站,止于2号线一期工程起点金银潭站,线长19.53Km。根据出刊成果,管委会站至府河段揭示灰岩和白云岩等可溶岩,且较发育,钻探揭露溶洞呈全填充状,中小溶洞高度约0.5~5.0m大者高达11.5~12.4m。 为确保地铁建设、运营安全,将对机场线进行岩溶专项勘察。本次勘察线长约5.3Km,范围为右CK8+455~右ck13+790。勘察沿线主要为长江、府河的Ⅰ、Ⅲ级阶地,属河流堆积平原,地面高程19.5~40m,起伏较大,且湖塘遍布。场区地下水主要分为上层滞水和岩溶水,上部滞水埋深0.6~1.6m;岩溶水存于溶洞和裂隙中。 本次勘察任务主要目的是通过岩溶专项勘察(钻探),了解岩溶发育规律、溶洞或土洞的空间分布和规模特征,查明岩溶与非岩溶底层界线。 本次钻探目标性内容包括: 1.进一步查明洞穴、溶槽、土洞等岩溶发育情况; 2.查明拟建工程范围和影响地段各种岩溶、洞穴的位置、在垂直与水平方向分布、连通性及规模、埋深、岩溶充填物性状; 3.查明地下水各项指标参数和岩溶层的水文特征。 钻探计划工作: 常规钻孔731个、32890m,溶洞规模布孔40个、1800m,横剖面布孔20个、800m,物探异常验证孔30个、1350m;取土样45组、岩样45组和水样3组;抽水试验15孔;水位观测40孔;长期水位观测3孔。 计划于2014年5月30日完成钻探野外作业。 二、钻探要求及专项技术难点处理措施 据现场查勘,沿线街道和建筑密集,现场施工条件极为复杂。因此,钻探项目部将详细规划生产管理和作业制度规章,务必各尽其职,积极主动地解决各项困难,要求生产管理协调岗位人员必须提前协调好当地政府、居民关系,达成满意的临时占地、用水、青苗赔偿协议,并及时解决之。同时要求现场作业人员注意保护作业周边环境,善待附近居民,避免直接与周边居民冲突。 钻探作业必须按照项目部下达任务书认真完成各项工作,作业基本要求如下:

中国岩溶地质调查报告

中国岩溶地质调查报告 (2016年) 在国土资源部正确领导和财政部的大力支持下,中国地质调查局会同相关省级人民政府及其国土资源主管部门,组织实施了一系列岩溶地质调查项目,完成1:25万水文地质环境地质调查78万平方千米,1:5万水文地质调查30万平方千米,1:5万岩溶塌陷调查3万平方千米,建立了10处石漠化综合治理示范区,调查具有开发价值的岩溶洞穴和天坑3000多处,在有效服务区域经济社会发展方面取得了突出成就。在岩溶动力学理论、岩溶石笋高分辨率测年、岩溶人工增汇和岩溶地下水探测等方面实现了重大科技创新。牵头承担国际地质对比计划,建立全球岩溶碳循环监测站,为推动全球岩溶合作研究与交流做出了重要贡献。 一、岩溶地质调查有效服务区域经济社会发展,在解决人畜饮水困难、石漠化治理示范、洞穴探测、碳汇调查、塌陷易发区评估和岩溶油气储层评价等6方面取得突出成就。 一是查明西南8省(区、市)岩溶区地下水资源开发利用潜力534亿立方米/年,实施地下河开发利用示范工程20多处,钻探成井8000多眼,解决了1500万人饮用水困难,为抗旱找水做出了突出贡献。 二是发现西南8省(区、市)岩溶石漠化面积由2005年的13万平方千米减少到2015年的9.2万平方千米。总结

出4种石漠化综合治理模式,可在西南岩溶区300个县石漠化治理中推广应用。 三是调查了3000多个岩溶洞穴和天坑的开发利用条件,指导建设52处岩溶国家地质公园、7处世界岩溶地质公园、11处世界岩溶自然遗产以及500多处旅游洞穴开发,产生了显著的经济社会效益。 四是评价得出我国岩溶地质碳汇潜力为4000万吨/年,近10年西南岩溶区石漠化综合治理工程增加的岩溶碳汇量为2500万吨,查明不同生态环境背景条件下岩溶碳汇差异,为应对全球气候变化提供了重要支撑。 五是圈定岩溶塌陷高易发区面积34万平方千米,年均发生岩溶塌陷灾害150多处,涉及41个地级以上城市和143个县级城镇,高速铁路、高速公路和油气管线等重大线性工程受岩溶塌陷影响的总长度达7200多千米。 六是在塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地,调查研究了深部古岩溶发育规律和碳酸盐岩油气储存机制,圈定油气聚集有利区30万平方千米,建立了古岩溶发育结构的地球物理响应模式,指导油气勘探开发取得良好成效。 二、调查与研究相结合,在岩溶动力学理论、岩溶洞穴石笋高分辨率测年、人工干预固碳增汇技术和岩溶地下水探测等4方面实现重大科技创新,达到世界一流水平。 一是研究和总结岩溶区碳、水、钙在地球多圈层中的互

岩溶地貌的形成条件

岩溶地貌的形成条件 学号:09440230xx (四川大学工商管理学院) 摘要:再演溶地区,水与岩石是构成岩溶作用的一对矛盾。就岩石而言,首先,必须是可溶的,否则水就不可能进行溶蚀,岩溶作用也就无从发生。其次,岩石必须是透水的,当岩溶具有透水性时,地表水才能渗透入地下并转化为地下水,这样,地下水才能起主导作用,形成作为岩溶标志的地下溶洞。就水而言,首先水具有溶蚀力,如果水没有溶蚀力,熔岩作用就很难进行,熔岩地貌也就无法形成。净水的溶蚀力是微弱的,担当水中含有CO2时,其溶蚀力就会增大,对碳酸盐类的可溶性岩石(石灰岩、白云岩等)才能才生溶蚀作用。其次,水必须是流动的,因为停滞的水很快就会变成饱和溶液,因而失去溶蚀力,岩溶作用就会停止,岩溶地貌也就得不到发育。因此,岩溶的可溶性、透水性,水的溶蚀性、流动性,就成为岩溶作用的基本条件。 关键词:岩溶作用透水性可溶性流动性溶蚀力 1 前言 岩溶,原称喀斯特。喀斯特原是南斯拉夫西北部沿海一带碳酸盐岩高原的地名。那里发育着各种碳酸盐岩地形。十九世纪末,南斯拉夫学者斯威治研究了喀斯特高原的奇特地貌,并把这种地貌叫做喀斯特。以后,就借用喀斯特这个地名来称呼碳酸盐岩地区一系列特殊的地貌过程和水文现象。这样,喀斯特一词便一直成为世界各国所通用的专有术语。 岩溶地区的许多特征,不仅在碳酸盐岩地区存在,而且在其他可溶性岩石地区,如白云岩、石膏、岩盐等分布的地区也可见到。不过由于石灰岩的分布广泛,所以岩溶地貌主要还是分布在石灰岩地区。 凡是以地下水为主、地表水为辅,以化学过程(溶解于沉淀)为主、机械过程(流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积)为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。这种作用所造成的地表形态和地下形态就叫岩溶地貌岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。 发生在石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等可溶性岩石中的岩溶叫真岩溶。另外,在碎屑岩(角砾岩、砂岩等)冻土和黄土地区,也存在着类似岩溶的现象。但这些发生在非可溶性岩中的类似岩溶的现象,都成为假岩溶。 岩溶地貌在我国分布非常广泛。广西的桂林山水、云南的路南石林,接闻名于世。这些奇异的景观都是法语在碳酸盐岩地区的。由此可见,岩溶的研究在我国具有十分重要的意义(参考文献《自然地理学》杨达源编)。

岩溶地区勘察规范---要点

《岩土工程勘察规范》--岩溶勘察 4.1. 5 初步勘察的勘探工作应符合下列要求: 1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置; 2 每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密; 3 在地形平坦地区,可按网格布置勘探点; 4 对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第4.1.6条~第4.1.10条的规定。 4.1. 6 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表4.1.6确定,局部异常地段应予加密。

4.1.8 当遇下列情形之一时,应适当增减勘探孔深度: 1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时,应按其差值调整勘探孔深度; 2 在预定深度内遇基岩时,除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外,其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进; 3 在预定深度内有厚度较大,且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时,除控制性勘探孔应达到规定深度外,一般性勘探孔的深度可适当减小; 4 当预定深度内有软弱土层时,勘探孔深度应适当增加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度; 5 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。 4.1.9 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的l/4~l/2; 2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距,应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6个。 4.1. 10 初步勘察应进行下列水文地质工作: 1 调查含水层的埋藏条件,地下水类型、补给排泄条件,各层地下水位,调查其变化幅度,必要时应设置长期观测孔,监测水位变化; 2 当需绘制地下水等水位线图时,应根据地下水的埋藏条件和层位,统一量测地下水位; 3 当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。 4.1.11 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基作出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作: 1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点,基础形式、埋置深度,地基允许变形等资料; 2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议; 3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力; 4 对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征; 5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物; 6 查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度;

复杂地层的钻孔技术

第四章复杂地层的钻孔技术 1 什么叫复杂地层 复杂地层是相对好地层而言的。一般人们习惯于把出现坍塌、掉块、漏水、涌水、缩径、膨胀等一系列现象的地层,叫复杂地层。 复杂地层是客观存在的,是不依人的意志为转移的的。不论你承认不承认都会发生,是一种地质现象。不管你用什么设备,什么钻进方法;也不管大口径或小口径,合金或钢粒,还是金刚石;也不管是地质钻探、工程钻探、水文钻探或工程施工都会遇到这种现象,而且随着水电工程的发展,复杂现象也愈加严重。 具体讲,复杂现象的钻孔包括覆盖层,特别是深厚覆盖层的钻孔、岩溶地层的钻孔,以及不均匀地层的钻孔等。 2 复杂地层对钻孔施工的影响 在钻孔施工中,若遇复杂地层,就会严重地影响钻孔生产,轻者,使钻进不能正常进行,停待时间增多;重者,导致孔事故,质量达不到要求,拖延工程进度;再重者,钻孔报废。 复杂地层的钻孔事故屡见不鲜,这里不细述。 复杂地层对钻孔的影响是多方面的: 2.1 生产效率低 由于地层复杂,难以钻进,或钻具下不到底,或被卡、夹、埋,反复处理,辅助时间增多。发生孔事故多,又把大量时间用在处理事故上,纯钻时间相应减少,生产效率下降。 据有关资料,钻探发生的各类事故中,有70%以上都与复杂地层有关,有的大工程因地层复杂拖延了计划工期;有的钻机完不成任务,有的承包者赔本,连工资都发不出来。 2.2 工程质量得不到保证 一方面由于孔事故多,使一些钻孔在未达到设计孔深时被迫提前终孔;有的因为岩石破碎,岩心采取率达不到要求;有的因孔壁坍塌严重无法按时进行试验或灌浆;另一方面,由于人们把大量的精力用在处理事故上,无心去研究工程质量问题,使工程质量得不到保证。 2.3 成本增加,盈利减少 (1)效率的降低使单位成本增加; (2)处理事故使费用增加。如原材料消耗加大;运输量增多;机械磨损加剧;劳动量加大;而且,往往由于孔事故导致机械事故,机械事故又引起人身事故,形成恶性循环,使单位成本和总成本骤增,盈利大幅度下降,甚至亏本。 (3)由于事故迫使提前终孔的,需要另外补设新孔,也使成本大大增加; (4)由于工期紧,效率低,完不成任务,不得不增加钻机数量。 2.4 影响新技术推广 在试验、推广新技术、新方法时,一般都要孔有良好的条件。如金刚石钻进、绳索取心钻进就是这样,如果孔事故频发,将严重阻碍新技术、新方法的试验与推广。

岩溶地区的工程地质勘察方法研究

岩溶地区的工程地质勘察方法研究 谢文 桂林市工业设计研究院广西桂林541001 摘要:岩溶地区的工程地质勘察具有一定的复杂性,地质勘察往往因为岩溶发育的不确定性以及隐蔽等客观性陷入困境,在实际的地质勘察过程中要谨慎认真地做好具体的勘探工作,以便于取得较好的勘察结果。本文详细论述岩溶地区的地质勘察方法,通过对工程地质勘察方法的深入研究为实际的勘探工作提供有力的支持。 关键词:岩溶地区;工程地质勘察方法;工程应用 Abstract:The complexity of engineering geological survey in karst area,often because of karst geological survey uncertainty and hidden trouble such as objectivity,in the actual geological investigation process carefully to do specific exploration survey results,obtained better.This paper discusses the karst geological investigation method in detail,through in-depth study of engineering geological investigation method provides a strong support for the practical exploration. Key words:karst region;engineering geology survey;engineering application 中图分类号:P642.25 0前言 岩溶别名喀斯特,指的是以石灰岩、白云岩等为典型代表的可溶性岩石在水的作用下发生溶解溶蚀的现象,通常在地下流动水的作用下还会形成一系列的洞穴、裂隙等地质构造。在岩溶发育地区,地下水与地表水长期侵蚀可溶性岩石,逐渐形成了多种多样的岩溶地貌与形态,流水的作用使得岩层的完整性受到破坏,相应岩石的强度也会下降,此时岩层是不稳定的,无法为上部建筑物提供可靠的承载力。岩溶地区的工程项目建设首要做好的工作就是工程地质勘察,具体了解地下岩层的岩溶发育情况,掌握岩溶分布区域以及发育规律,以便于认知地下岩层的实际情况,收集有用的地质数据,为工程建筑的后续建设提供数据支持。岩溶地区的工程地质勘察是保障建筑物整体安全稳定的一项重要前期工作,必须认真对待。1岩溶地基简述 岩溶地区往往地下岩层各种溶沟、裂隙丛生,严重时会极大程度地影响岩层整体的稳定性,进而影响岩层上部建筑的安全。岩溶地区各种建筑物必须建立在一个可靠的地基之上,建筑物在建设开工之前必须对岩层地基有清晰的了解,依据碳酸盐出露条件等,岩溶地基可

中国典型岩溶发育区域划分

Advances in Geosciences地球科学前沿, 2018, 8(4), 845-851 Published Online August 2018 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/442499968.html,/journal/ag https://https://www.sodocs.net/doc/442499968.html,/10.12677/ag.2018.84092 Typical Zone Division of Karst Development in China Xianfa Cao1,2, Hailing Li1 1College of Civil Engineering and Architecture, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi 2Guangxi Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Guilin Guangxi Received: Jul. 27th, 2018; accepted: Aug. 12th, 2018; published: Aug. 20th, 2018 Abstract Determining the typical area of karst development in China would provide positive reference for theoretical research of engineering geology in karst areas in China. By quantitative or semi-quantitative analyzing on the distribution characteristics, climatic conditions and formation lithology of carbonate rocks in China, regional difference characteristics of karst development in carbonate rock regions in China are evaluated, and finally the representative karst zone in China is reasonably and theoretically delineated and demonstrated. Results show that: the pure Carbo-nate rocks in southwest of China in tropical and subtropical climate zones which are very favora-ble for karst development, distribute continuously and massively, and therefore can be consi-dered as the most typical karst area. This is also a very explanation that karst morphology devel-ops completely. Especially, karst in the zone including Guangxi Zhuang Autonomous Region, southeast and northeast of Guizhou Province, and southeastern of Chongqing Municipality, is the most representative karst region in southwest of China because of its purest carbonate rocks. Keywords Carbonate Rocks; Karst Area; Representative Karst Zone 中国典型岩溶发育区域划分 曹贤发1,2,李海玲1 1桂林理工大学土木与建筑工程学院,广西桂林 2广西岩土力学与工程重点实验室,广西桂林 收稿日期:2018年7月27日;录用日期:2018年8月12日;发布日期:2018年8月20日

潜孔钻机在硬度大岩层钻孔技术

潜孔钻机预钻孔在岩溶强发育地层桩基辅助施工技术 郑先奇 (中铁十六局集团第三工程有限公司浙江湖州) 摘要结合京沪高速铁路三标荆河特大桥钻孔桩施工实例,介绍潜孔钻机预钻孔在岩溶强发育地层桩基施工中的应用。荆河特大桥钻孔桩施工,采用潜孔钻机预钻孔定位削弱桩基岩石的抵抗力、纠偏修正斜坡岩面斜孔。荆河特大桥岩溶强发育地层桩基钻孔进尺加快,斜坡岩面纠偏修正斜孔效果显著。 关键词潜孔钻机;预钻孔定位;抵抗力;斜坡岩面;斜孔 一、工程概况 京沪高速铁路三标荆河特大桥位于山东省滕州市境内,桥梁全长11.445km,孔跨布置:20×24双线简支箱梁、328×32双线简支箱梁、2-(32+48+32)双线连续箱梁。全桥墩台基础设计全部为钻孔桩基础,直径 1.0m,1422根,桩总长44272.77m,直径 1.25m,1538根,桩总长83527.39m,直径1.50m,108根,桩总长14325.16m。其中203号 墩直径1.50m,最大桩长为85.5m。 二、工程地质特征 岩溶是由石灰岩等可溶性岩石长期受水的化学溶蚀作用而形成。岩溶地层存在溶洞、溶沟、溶槽、溶隙及溶隙填充,尤其是溶洞顶(底)板犬牙交错,高低相差悬殊,溶洞内填充物不详。石灰岩长期受水的化学溶蚀,岩层存在着软硬不均或半岩半土、半岩半溶和斜坡岩面,钻孔进尺慢、斜坡岩面斜孔纠偏是岩溶桩基钻孔的重点和难点技术。 荆河特大桥主要以石灰岩为主,岩层为单斜构造,岩层产状30°∠12°桥位区岩体节理裂隙发育。DK580+229~DK582+100段;钻孔遇溶洞率达76.9%,岩溶强烈发育地段达90~100%。DK582+100~DK583+100段;钻孔遇溶洞率60.8%~73.7%,溶洞呈串珠状分布。其中203号墩串珠状溶洞多达13个,溶洞高度一般在2~8m之间。其中286号墩溶洞高度25.5m,DK583+100~DK586+100段;钻孔遇溶洞率66.1%~71.9%。 DK586+100~DK587+100段;钻孔遇到溶洞率42.5%,溶洞呈串珠状发育。 三、岩溶强发育复杂地层钻孔桩施工的重点和难点 荆河特大桥主要以石灰岩为主,岩层为单斜构造岩,岩层产状30°∠12°。岩溶地层存在溶洞、溶沟、溶槽、溶隙及溶隙填充等,在岩溶强发育复杂地层钻孔桩施工,由于岩溶地层的复杂的地质状况,溶沟、溶槽、溶洞等相互连通,有软塑、流塑充填物溶洞,无充填的空溶洞,钻孔会发生频繁漏浆。钻头穿透溶洞会出现泥浆骤然流失,使上部土层、松散砂土层、砂层顺钻孔陷进入空溶洞,造成地面塌陷、塌孔、卡钻、埋钻等事故。石灰岩长期受水的化学溶蚀存在着岩层软硬不均,钻孔施工过程中,钻孔一进入岩面,钻头顺岩面倾斜方向偏转,钻孔发生倾斜。荆河特大桥共有58个墩是斜坡岩面。采用回填片石反复冲击进行斜面岩斜孔纠偏,对于岩石坚硬斜孔采用回填花岗岩、灌注高标号混凝土进行纠偏斜坡岩面斜孔,施工周期长。345#墩10根桩,设计桩长24m,钻孔时间长达9个月,每根桩平均回填片石反复冲砸纠偏多达190余次。由于石灰岩层硬度大,钻孔进尺十分缓慢,24h进尺一般为0.4~0.6m左右。钻头磨损十分严重,工料消费巨大,施工周期长,严重制约施工进度。在岩溶强发育复杂地层钻孔桩施工综合起来主要有三大难点: ①频繁的钻孔漏浆,造成地面塌陷、塌孔、卡钻、埋钻等事故; ②遇到斜坡岩面发生斜孔,要反复进行斜孔纠偏; ③石灰岩层硬度大,钻孔进尺十分缓慢,施工周期长; 四、预钻孔的施工原理 潜孔钻机预钻孔,就是在桩基钻孔施工前,用潜孔钻机在桩基桩位岩面上钻5~9

岩溶分类

第五章岩溶分类 对岩溶进行合理的分类,根据不同类型岩溶特征,制定针对性的施工方案。 (一)按型态大小分类 按照岩溶的型态大小不同,可以将岩溶分为洞穴型、裂隙型、管道型和大型溶洞四个类别。 1、洞穴型 洞穴型是指发育规模小于50m3的干溶洞或充填型溶洞。 2、裂隙型 裂隙型是指由各种构造裂隙经溶蚀形成的岩溶裂隙。岩溶裂隙宽度一般在1cm~1m,平面延续性好,地下水运动已不符合达西定律。 3、管道型 管道型是指岩溶裂隙经进一步溶蚀扩大呈汇流的的管道特征。 4、大型溶洞 大型溶洞指发育规模大于50m3的干溶洞或充填型溶洞。 (二)按充填特征分类 根据岩溶的充填特征,可将岩溶分为充填型岩溶、半充填型岩溶和无充填型三个类别。 1、充填型岩溶 由充填物充填的岩溶称为充填型岩溶。

2、半充填型岩溶 岩溶溶腔内既有部分充填物,又有一部分空腔的岩溶称为半充填型岩溶。 3、无充填型岩溶 岩溶溶腔内无充填物,为干溶腔的岩溶称为无充填型岩溶。 (三)按充填物性质分类 根据岩溶内充填物的不同,可将岩溶分为充填粘土型、充填淤泥型、充填粉细砂型、充填块石土型、充水型五个类别。 1、充填粘土型 充填粘土型是指岩溶内充填物为粘性土的充填型溶洞。 2、充填淤泥型 充填淤泥型是指岩溶内充填物为淤泥的充填型溶洞。 3、充填粉细砂型 充填粉细砂型是指岩溶内充填物为粉细砂型的充填型溶洞。 4、充填块石土型 充填块石土型是指岩溶内充填物为块石土的充填型溶洞。 5、充水型 充水型是指岩溶内充填物为水的充填型溶洞。 (四)按岩溶水量分类 按岩溶涌水量大小可将岩溶分为特大涌水型、大量涌水型、中等涌水型、少量涌水型、微量涌水型。如表5-1。 表5-1 岩溶涌水类型表

复杂地层中深孔绳索取心钻探技术研究

收稿日期:2006-01-06  基金项目:中国地质调查局2003年地质调查实施项目“西部复杂条件下综合钻探技术研究与示范” (编号:20023000066) 作者简介:孙建华(1962-),男(汉族),山东人,中国地质科学院勘探技术研究所教授级高级工程师,探矿工程专业,从事勘探技术研究工作,河北省廊坊市金光道77号,(0316)2096185,sunjianhua@cniet .com 。 复杂地层中深孔绳索取心钻探技术研究 孙建华,张永勤,赵海涛,刘秀美 (中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000) 摘 要:研究开发成功的S Q 系列高强度绳索取心钻杆首次采用了薄壁钻杆内镦粗技术。同时,通过优化接头螺纹参数,改进钻杆接头热处理和表面处理工艺,简化钻具结构等措施,使绳索取心钻杆强度提高40%以上,使用寿命明显增加,钻具冲洗液过流阻力大幅降低。钻杆可以采用垫叉和扳叉拧卸。在地质条件复杂的勘探区试验示范,取得了良好的应用效果。 关键词:绳索取心;钻杆镦粗;螺纹优化;复杂地层;示范推广中图分类号:P634.5 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2006)05-0046-05 Research on D eep Hole W i re L i n e Core dr illi n g Tech .i n Co m pli ca ted Stra tu m /SUN J ian 2hua,ZHAN G Yong 2qin,ZHAO Hai 2tao,L I U X iu 2m ei (The I nstitute of Exp l orati on Techniques,C AGS,Langfang Hebei 065000,China ) Abstract:I nner up setting technol ogy for thin wall drilling p i pes was used in Series S Q high strength wire line drilling p i pes .The strength of drilling p i pes was increased 40%by op ti m izing j oint thread parameters,i m p r oving heat treat m ent and surface treat m ent techniques and si m p lifying structure .The life of the drilling p i pes was obvi ously increased .The p res 2sure dr op thr ough the drilling p i pes was decreased .A good result was gained in comp licated geol ogy conditi ons . Key words:wire line coring;drilling pi pe up setting;tread op ti m izati on;co mplicated stratu m;de monstrati on and popularizati on 1 概述 我国西部地区地质调查钻探工程钻遇地层复杂,钻探工作量分散,施工区域偏远,钻探施工技术难度很大。同时,先进的钻探技术推广应用发展较缓。目前在同类的地质条件和施工条件下,复杂地层中深孔地质调查钻探施工的质量、效率和进度等综合水平明显落后于历史最好水平。 随着国家经济建设重心逐步向西部转移和国内战略矿产资源供需矛盾日益突出,西部地区成为我国目前地质调查工作的重点区域,该区域的地质调查钻探工程增加。但是在国土资源大调查工作实施以来,西部地区钻探效率低下,质量难以保证,施工费用大幅度增加等问题,直接影响了地质调查效果,增加了工作成本,延长了地质调查工作周期,给国家地质调查工作造成巨大损失。因此,通过复杂地层中深孔绳索取心技术的研究示范,力求在技术上取得一定创新和发展,并以创新的钻探技术的集成为突破口,提高我国西部地区地质调查复杂地层中深孔岩心钻探技术水平是非常必要和十分迫切的。 2 复杂地层中深孔绳索取心钻探研究2.1 金刚石绳索取心钻探标准现状研究 项目组收集了M I CON 公司绳索取心钻具、A tlas Copco 公司绳索取心钻具、Boart -Longyear 公司绳索取心钻具、M I TS U I &CO.,LT D 公司绳索取心钻具等技术资料,通过科技信息检索、对外交流等方式对国外金刚石绳索取心管材标准的最新进展进行跟踪,并对国外金刚石绳索取心管材和螺纹设计加工采用标准的情况进行了调研。 国家技术监督局1998年发布实施了《金刚石岩心钻探钻具设备》、《金刚石绳索取心钻探钻具设 备》,取代《金刚石钻探用无缝钢管》(G B 3423-82)中尺寸系列部分内容。同时原地质矿产部标准 DZ211、DZ212等废止执行。迄今正式和非正式发布金刚石岩心钻探国际标准有8项,但获多数成员国或组织通过的国际标准仅有4项:I S O 3551《金刚石岩心钻探设备 A 系列》、I S O 3552《金刚石岩心钻探设备 B 系列》、I S O 8866《金刚石岩心钻探设备 C 系列》、I S O 10098《金刚石岩心钻探绳索取心设备 CSSK 系列》,而应用较广的绳索取心钻具标准草案———I S O /DSI 10097《金刚石岩心钻探绳索取心设备 A 系列》未获得国际标准化组织TC82/SC6小组多数成员通过。 印度在许多方面的国情与中国相似,因此项目

浅谈关于岩溶区地质工程勘察技术

浅谈关于岩溶区地质工程勘察技术 【摘要】本文主要对岩溶区地质勘察技术进行论述,从形岩溶区成因和性质进行分析,并结合笔者多年来的工作经验提出相关勘察技术方法。 【关键词】岩溶区地质勘察技术 随着工业不断地发展,地球污染也日益严重,所以我们很多的地理专家学者要研究地质方面,来了解气候变化对农作物的影响,岩溶区又称喀斯特地貌,岩溶区地貌是典型的地貌特征,它拥有着地址特殊性,气候特殊性,农作物果实的特殊性。这三种特殊性就值得我们去研究,但是也是由于这些特殊性,很多传统的地质勘察方法都不适用该地区。要想更好地了解和勘察岩溶区地质,就要有更好的勘查技术。所以本文针对岩溶区地貌地质勘察技术进行以下探讨,希望能给予相关专业读者借鉴。 1 岩溶区成因和特殊性及分布 1.1 岩溶区地貌成因 要想研究岩溶区岩溶区地貌的勘测技术,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,所以岩溶区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。 1.2 岩溶区性质 岩溶区地貌不仅地表不同,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、岩溶区丘陵和石芽。由于岩溶区地貌影响气候,所以果实,谷物也不同。这就是岩溶区的特殊性。 2 岩溶区地质勘察目的和勘测技术 2.1 岩溶区地质勘察目的 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

高速铁路复杂岩溶环境下超长钻孔桩施工技术

高速铁路复杂岩溶环境下超长钻孔桩施工技术 新建潍坊至莱西铁路大白村特大桥大理岩一般呈层状分布或以夹层、透镜体产于吕梁期侵入岩斜长角闪岩中,地质特征较为复杂。受构造作用、地层结构及地下水等影响,大理岩岩溶强烈发育,呈现出竖向串珠状、横向强连通性的特征,尤以59#墩最为显著。该墩钻孔灌注桩设计为75.5m,屬超长岩溶桩,成孔困难,综合比较后采取冲击钻成孔,长钢护筒、溶洞反复回填冲击、泥浆护壁等综合施工方法,保证了成孔质量及施工进度。 标签:高速铁路;岩溶;钻孔灌注桩;冲击钻 我国高速铁路建设快速发展,但是岩溶地区桩基尤其是超长桩基施工,质量控制较为困难,前人研究采用注浆、钢护筒跟进等方法,但该类方法经济成本高、工期较长,本文通过对复杂岩溶环境下超长桩基施工过程中卡钻、埋钻、漏浆、偏斜等难点进行分析,结合本研究区现场实际施工情况,采用长钢护筒、片石及黏土反复回填等综合施工方法,有效控制了施工质量。 1 工程地质概况 新建潍坊至莱西铁路平度市云山镇区段为剥蚀丘陵、剥蚀斜坡地貌,地层属华北地层区。研究区主要分布元古界中深变质岩,以工程性质较为稳定的硬质岩为主,岩性主要为大理岩;元古界上覆中生界泥岩、泥质粉砂岩、砂岩,以软质岩为主;地表第四系广泛发育,主要为黏土、砂类土等松散堆积物。研究区风化程度界线起伏大,地层软硬不均显著,吕梁期斜长角闪岩侵入显著,大理岩及斜长角闪岩互层,地层产状变化大,加剧了地层的不均匀性,地质特征较为复杂[1,2]。 大白村特大桥大理岩一般呈层状分布或以夹层、透镜体产于斜长角闪岩中。受构造作用、地层结构及地下水等影响,岩性交界面大理岩岩溶强烈发育,溶洞见洞率及层数多,大多数泥浆漏失严重,尤以59#墩为最。该处溶洞以竖向串珠状、横向强连通性为主要特征,地勘取芯揭露洞高2m居多,最大达6.3m,溶洞底板最深达75.7m,充填、半充填及无充填均有分布,充填物以大理岩全风化及强风化碎屑为主,夹少量黏性土、砂类土。 该墩基础采用摩擦桩基础,设计单桩承载力3719.8kN,容许单桩承载力5167.3kN。设计为8根φ1.0m钻孔灌注桩,单根桩长75.5m,下部基岩为强风化斜长角闪岩(W3,σ0=500kPa),基岩面起伏较大。桩长范围内弱风化大理岩(W2,σ0=1500kPa)、溶洞及强风化斜长角闪岩(W3,σ0=500kPa)交替出现,极易出现卡钻、掉钻、塌孔埋钻及泥浆严重漏失等异常情况,桩基成孔难度大。通过对该区复杂岩溶环境下桩基成孔技术研究,采取适宜施工方法,对桩基质量控制具有重要意义。 2 难点分析及设备选型

岩溶的工程地质调查

岩溶的工程地质调查 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

岩溶的工程地质调查岩溶(国际通用术语Karst,译名喀斯特)是指水对可溶性岩石(在我国以碳酸盐岩为主,局部尚有硫酸盐岩、卤化物岩等)进行以化学溶蚀作用与特征(并包括水的机械侵蚀和崩塌使用以及物质的携出、转移和再沉积)的综合地质作用,以及由此而产生的现象统称。岩溶作用的结果在可溶岩表面及其内部形成各种岩溶现象,在地表的如洼地、槽谷、漏斗、落水洞、溶沟溶槽、石芽、石柱、溶峰等;在地下的则为各种形态的溶洞、溶隙、管道等。由于岩溶作用受着地下水水流系统的控制,因而各种岩溶现象也往往组成一定的系统,称为岩溶系统,受各种因素的影响,岩溶的发育有强弱之分,一般可溶岩岩性较纯,连续厚度较大,出露分布较广,断层较发育、岩层较破碎的,岩溶较易发育;可溶岩岩性不纯,含泥质及其它不溶杂质成分较多,连续厚度不大或多类有非可溶性夹层,出露分布较局限,断层不发育、岩层较完整的、岩溶发育较弱。 岩溶调查的目的 通过开展岩溶调查,为矿山开发与整治、自然资源的合理利用和环境保护提供区域性、基础性资料;为矿山工程建设的规划和合理布局提供区域性工程地质资料;为矿山内进一步开展大比例尺岩溶工程地质调查、专门岩溶工程地质和岩溶环境工程地质勘察提供设计依据,为开展岩溶工程地质专题研究、编制专门性岩溶地质和环境地质图提供基础资料,为矿山防灾减灾提供基础支撑。 岩溶调查的任务

查明矿区岩溶发育特征和分布规律;矿区岩溶工程地质条件,阐明在各种主要自然地质因素作用和影响下矿区岩溶工程地质条件的变化规律;查明矿区内岩溶主要地质灾害的分布和发育规律;查明矿山工程活动对岩溶地质环境的作用和影响,对主要岩溶环境工程地质问题和质灾害及其发展趋势做出初步评价和预测。应重点查明岩溶塌陷发育的现状、特征及其水文地质工程地质条件,进行岩溶塌陷易发性区划;岩溶地下水与地表水的水力联系及地下岩溶水形态,研究分析岩溶发育形态、规模等。 1.岩溶塌陷调查 岩溶塌陷发育的基本条件是:岩溶洞隙的存在,一定厚度的松散盖层和水动力条件易于改变的岩溶地下水。围绕其基本条件开展以下调查任务: 1)开展岩溶塌陷现状调查,查明岩溶塌陷的数量、类型、发育特征和分布规律;2)开展岩溶塌陷发育的地质环境背景和水文地质工程地质条件调查,查明可溶岩分布、第四系覆盖层特征、岩溶地下水动力条件和诱发岩溶塌陷的人类工程活动等; 3)开展典型岩溶塌陷勘查,查明岩溶塌陷地质结构和动力条件,分析岩溶塌陷形成深化模式; 4)开展岩溶塌陷易发性区划,建立岩溶塌陷调查评价数据库,提出岩溶塌陷灾害防治对策建议。 2.岩溶地下水调查

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