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岩溶塌陷研究现状发展趋势及其支撑技术方法

2017-10-19刘滢雪

水能经济 2017年9期

刘滢雪

【摘要】岩溶塌陷是一种较为常见的地理现象,对工程建设地基的稳定性、承载性具有较大的影响。基于此,本文对岩溶塌陷的研究,主要从当前社会研究现状、发展趋势以及支撑方法三方面进行探究。

【关键词】岩层结构;岩溶塌陷;支撑技术

引言:

现代工程建设应考虑多方面因素,除了常见的施工技术领域,同时也应注意地质环境的分析,合理规划工程地理结构,能够提升工程建设的稳定性。当前工程中遇到的问题中,岩溶塌陷最具代表。为了解决工程施工中岩溶塌陷带来的一系列问题,寻求有效的支撑方式,成为稳固工程建设的主要途径。

一、岩溶塌陷研究现状

岩溶塌陷问题,随着地下资源开采或者地理环境挖掘的不断深入,研究程度也逐步提升,依据我国地质相关部门调查数据显示,2014年-2016年,国内岩溶塌陷区域共计5897处,其中自然塌陷为35%,人为塌陷区域60%,以及5%其他原因造成。当前,我国岩溶塌陷相关性研究在人力、物力方面的投资逐年增加,2017年与2016年相比,分别增加7%和13%,国内岩溶塌陷逐渐从简单性防护,向着及时处理、合理应对、以及防护处理三合一的方向转变,为解决我国岩溶塌陷问题带来了更充裕的保障。

二、岩溶塌陷的发展趋势及产生原因

岩溶塌陷是指覆盖在溶蚀洞穴之上的松散土体,在外力或者人为因素作用下,产生的地面形态破坏,导致地面下陷,是地面塌陷较为常见的形式之一。随着国内建筑工程、地理资源采集等形式的研究结果来看,2014年-2016年以来,国内岩溶塌陷的数量呈现递增,再加上多雨天气等自然环境的影响,使国内岩溶塌陷发生越来越频繁。

依据我国勘查人员的相关理论,将国内岩溶塌陷的发展趋势变化的原因归结为:其一,地质岩层的自我运动,发展趋向相对缓慢、有规律。地质考察人员发现,岩溶塌陷发生的区域地质环境,主要是第四纪松散式的沉积岩,岩石间的密度缝隙较大,当底部岩层出现震动,上部沉积岩的结构就会发生变化,随着底部震动频率,上部岩层发生变化;其二,岩溶区域底层开采挖掘时,挖掘人员对沉积岩的岩层结构造成破坏,或者岩层上部的压力超出了岩层的承载能力,就会造成岩底层塌陷,从而产生岩溶塌陷问题。

三、解决岩溶塌陷的支撑方法

结合岩溶塌问题,应结合地质环境分析的相关性因素,有效寻求岩层塌陷问题,寻求新的岩层处理方式。

1 强力夯实法

强力夯实法,能够有效消除岩溶塌陷中上部土体堆积不平问题,避免二次塌陷。我们将强力夯实法的实施过程归纳为:首先,在岩溶塌陷区域中,检测塌陷的宽度、深度、分析检测塌陷区的受力情况,集中性对岩溶塌陷区进行信息归纳;其次,按照检测数据,确定外力夯实的强度,运用外力对坍塌区域进行处理;最后,等待岩溶塌陷全部夯实完成后,再次进行岩溶塌陷区受力强度检测,对不符合要求的区域实行后期弥补。强力夯实法的实践方式较为简单,效果较为明显,是现代工程处理中最常见的岩溶塌陷支撑处理方式。

值得注意的是,岩溶塌陷区应用强力夯实法进行处理,主要是针对岩溶塌陷区域较小的范围,实行区域内部按照岩溶塌陷的地理位置,小面积内实行夯实处理,如果岩溶塌陷的区域较广,需要寻求大面积的岩溶塌陷支撑措施。

2 钻孔充气法

钻孔充气法是借助外力的作用,将岩溶内部岩层条件破坏掉,在一定程度上“重新”组合岩层,使内部岩层间能够相互支持支撑,加固岩层的稳定性。这种处理岩溶塌陷的方式步骤为:第一,运用地理检测仪,对岩溶塌陷区域的地理环境进行全面性检测,依据数据检测的反馈数据,确定岩溶塌陷支撑点,按照定点进行充气比例分析;第二,按照初始检测性充气、集中性充气、后期性充气的阶段性,对岩溶塌陷区内部进行充气,当监控系统中监控画面的岩层结构发生变化后,实行处理后的岩层稳定性进行检测,直到岩溶塌陷区域的地步岩层稳定即可。

3 灌注支撑法

灌注支撑法,就是直接在岩溶塌陷区域中放入灌注桩,借助外部灌注桩的支持力,缓解岩溶塌陷区岩层的受力度,这种岩溶塌陷支撑处理方式,实现塌陷区域中重力直接、有效的进行分担,是岩溶塌陷区域处理支持能力最好的方法之一,因此,灌注支撑法能够有效的应对大面积岩溶塌陷问题。首先,灌注支撑法的实施,应有较为稳固的地理实施结构,对于塌陷区中有丰富水源的区域,应先进行排水处理,并夯实塌陷区域的地理环境,实行岩溶塌陷地面的基层化处理;其次,应用数字机监控技术,确定岩溶塌陷区域中受力支撑点,开展系统中受力各个要素的综合化处理;最后,将事先准备好的灌注桩按照设定的定点进行固定,完成岩溶塌陷的上下岩层固定。

此外,我们也可以采取内层加固法应对岩溶塌陷问题。一般而言,岩溶塌陷的内部加固法,是按照内部溶岩层的分布结构,对岩层松动较大的区域,实行岩层稳固,可以采取外部岩石固定、或者混凝土固定的方式,都能够有效的解决小区域内岩溶塌陷问题,实现地质岩溶塌陷问题的有效处理。

结论:

综上所述,岩溶塌陷研究现状、发展趋势及其支撑技术方法分析,是现代工程技术分析的主要构成部分。在此基础上,为了提升岩溶塌陷问题的应对效果,采取强力夯实法、钻孔充气法、灌注支撑法、以及内部加固法四种措施,对岩溶塌陷的底层加固、顶层重力分担,降低岩溶继续塌陷的发展局面。因此,浅析岩溶塌陷研究现状、发展趋势及其支撑技术方法,达到了地质问题的有效处理的目的。

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