巖溶塌陷研究現(xiàn)狀發(fā)展趨勢(shì)及其支撐技術(shù)方法

劉瀅雪

【摘要】巖溶塌陷是一種較為常見(jiàn)的地理現(xiàn)象，對(duì)工程建設(shè)地基的穩(wěn)定性、承載性具有較大的影響?；诖?，本文對(duì)巖溶塌陷的研究，主要從當(dāng)前社會(huì)研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及支撐方法三方面進(jìn)行探究。

【關(guān)鍵詞】巖層結(jié)構(gòu)；巖溶塌陷；支撐技術(shù)

引言：

現(xiàn)代工程建設(shè)應(yīng)考慮多方面因素，除了常見(jiàn)的施工技術(shù)領(lǐng)域，同時(shí)也應(yīng)注意地質(zhì)環(huán)境的分析，合理規(guī)劃工程地理結(jié)構(gòu)，能夠提升工程建設(shè)的穩(wěn)定性。當(dāng)前工程中遇到的問(wèn)題中，巖溶塌陷最具代表。為了解決工程施工中巖溶塌陷帶來(lái)的一系列問(wèn)題，尋求有效的支撐方式，成為穩(wěn)固工程建設(shè)的主要途徑。

一、巖溶塌陷研究現(xiàn)狀

巖溶塌陷問(wèn)題，隨著地下資源開(kāi)采或者地理環(huán)境挖掘的不斷深入，研究程度也逐步提升，依據(jù)我國(guó)地質(zhì)相關(guān)部門調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2014年-2016年，國(guó)內(nèi)巖溶塌陷區(qū)域共計(jì)5897處，其中自然塌陷為35%，人為塌陷區(qū)域60%，以及5%其他原因造成。當(dāng)前，我國(guó)巖溶塌陷相關(guān)性研究在人力、物力方面的投資逐年增加，2017年與2016年相比，分別增加7%和13%，國(guó)內(nèi)巖溶塌陷逐漸從簡(jiǎn)單性防護(hù)，向著及時(shí)處理、合理應(yīng)對(duì)、以及防護(hù)處理三合一的方向轉(zhuǎn)變，為解決我國(guó)巖溶塌陷問(wèn)題帶來(lái)了更充裕的保障。

二、巖溶塌陷的發(fā)展趨勢(shì)及產(chǎn)生原因

巖溶塌陷是指覆蓋在溶蝕洞穴之上的松散土體，在外力或者人為因素作用下，產(chǎn)生的地面形態(tài)破壞，導(dǎo)致地面下陷，是地面塌陷較為常見(jiàn)的形式之一。隨著國(guó)內(nèi)建筑工程、地理資源采集等形式的研究結(jié)果來(lái)看，2014年-2016年以來(lái)，國(guó)內(nèi)巖溶塌陷的數(shù)量呈現(xiàn)遞增，再加上多雨天氣等自然環(huán)境的影響，使國(guó)內(nèi)巖溶塌陷發(fā)生越來(lái)越頻繁。

依據(jù)我國(guó)勘查人員的相關(guān)理論，將國(guó)內(nèi)巖溶塌陷的發(fā)展趨勢(shì)變化的原因歸結(jié)為：其一，地質(zhì)巖層的自我運(yùn)動(dòng)，發(fā)展趨向相對(duì)緩慢、有規(guī)律。地質(zhì)考察人員發(fā)現(xiàn)，巖溶塌陷發(fā)生的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境，主要是第四紀(jì)松散式的沉積巖，巖石間的密度縫隙較大，當(dāng)?shù)撞繋r層出現(xiàn)震動(dòng)，上部沉積巖的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化，隨著底部震動(dòng)頻率，上部巖層發(fā)生變化；其二，巖溶區(qū)域底層開(kāi)采挖掘時(shí)，挖掘人員對(duì)沉積巖的巖層結(jié)構(gòu)造成破壞，或者巖層上部的壓力超出了巖層的承載能力，就會(huì)造成巖底層塌陷，從而產(chǎn)生巖溶塌陷問(wèn)題。

三、解決巖溶塌陷的支撐方法

結(jié)合巖溶塌問(wèn)題，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)環(huán)境分析的相關(guān)性因素，有效尋求巖層塌陷問(wèn)題，尋求新的巖層處理方式。

1 強(qiáng)力夯實(shí)法

強(qiáng)力夯實(shí)法，能夠有效消除巖溶塌陷中上部土體堆積不平問(wèn)題，避免二次塌陷。我們將強(qiáng)力夯實(shí)法的實(shí)施過(guò)程歸納為：首先，在巖溶塌陷區(qū)域中，檢測(cè)塌陷的寬度、深度、分析檢測(cè)塌陷區(qū)的受力情況，集中性對(duì)巖溶塌陷區(qū)進(jìn)行信息歸納；其次，按照檢測(cè)數(shù)據(jù)，確定外力夯實(shí)的強(qiáng)度，運(yùn)用外力對(duì)坍塌區(qū)域進(jìn)行處理；最后，等待巖溶塌陷全部夯實(shí)完成后，再次進(jìn)行巖溶塌陷區(qū)受力強(qiáng)度檢測(cè)，對(duì)不符合要求的區(qū)域?qū)嵭泻笃趶浹a(bǔ)。強(qiáng)力夯實(shí)法的實(shí)踐方式較為簡(jiǎn)單，效果較為明顯，是現(xiàn)代工程處理中最常見(jiàn)的巖溶塌陷支撐處理方式。

值得注意的是，巖溶塌陷區(qū)應(yīng)用強(qiáng)力夯實(shí)法進(jìn)行處理，主要是針對(duì)巖溶塌陷區(qū)域較小的范圍，實(shí)行區(qū)域內(nèi)部按照巖溶塌陷的地理位置，小面積內(nèi)實(shí)行夯實(shí)處理，如果巖溶塌陷的區(qū)域較廣，需要尋求大面積的巖溶塌陷支撐措施。

2 鉆孔充氣法

鉆孔充氣法是借助外力的作用，將巖溶內(nèi)部巖層條件破壞掉，在一定程度上“重新”組合巖層，使內(nèi)部巖層間能夠相互支持支撐，加固巖層的穩(wěn)定性。這種處理巖溶塌陷的方式步驟為：第一，運(yùn)用地理檢測(cè)儀，對(duì)巖溶塌陷區(qū)域的地理環(huán)境進(jìn)行全面性檢測(cè)，依據(jù)數(shù)據(jù)檢測(cè)的反饋數(shù)據(jù)，確定巖溶塌陷支撐點(diǎn)，按照定點(diǎn)進(jìn)行充氣比例分析；第二，按照初始檢測(cè)性充氣、集中性充氣、后期性充氣的階段性，對(duì)巖溶塌陷區(qū)內(nèi)部進(jìn)行充氣，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控畫面的巖層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后，實(shí)行處理后的巖層穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，直到巖溶塌陷區(qū)域的地步巖層穩(wěn)定即可。

3 灌注支撐法

灌注支撐法，就是直接在巖溶塌陷區(qū)域中放入灌注樁，借助外部灌注樁的支持力，緩解巖溶塌陷區(qū)巖層的受力度，這種巖溶塌陷支撐處理方式，實(shí)現(xiàn)塌陷區(qū)域中重力直接、有效的進(jìn)行分擔(dān)，是巖溶塌陷區(qū)域處理支持能力最好的方法之一，因此，灌注支撐法能夠有效的應(yīng)對(duì)大面積巖溶塌陷問(wèn)題。首先，灌注支撐法的實(shí)施，應(yīng)有較為穩(wěn)固的地理實(shí)施結(jié)構(gòu)，對(duì)于塌陷區(qū)中有豐富水源的區(qū)域，應(yīng)先進(jìn)行排水處理，并夯實(shí)塌陷區(qū)域的地理環(huán)境，實(shí)行巖溶塌陷地面的基層化處理；其次，應(yīng)用數(shù)字機(jī)監(jiān)控技術(shù)，確定巖溶塌陷區(qū)域中受力支撐點(diǎn)，開(kāi)展系統(tǒng)中受力各個(gè)要素的綜合化處理；最后，將事先準(zhǔn)備好的灌注樁按照設(shè)定的定點(diǎn)進(jìn)行固定，完成巖溶塌陷的上下巖層固定。

此外，我們也可以采取內(nèi)層加固法應(yīng)對(duì)巖溶塌陷問(wèn)題。一般而言，巖溶塌陷的內(nèi)部加固法，是按照內(nèi)部溶巖層的分布結(jié)構(gòu)，對(duì)巖層松動(dòng)較大的區(qū)域，實(shí)行巖層穩(wěn)固，可以采取外部巖石固定、或者混凝土固定的方式，都能夠有效的解決小區(qū)域內(nèi)巖溶塌陷問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)巖溶塌陷問(wèn)題的有效處理。

結(jié)論：

綜上所述，巖溶塌陷研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及其支撐技術(shù)方法分析，是現(xiàn)代工程技術(shù)分析的主要構(gòu)成部分。在此基礎(chǔ)上，為了提升巖溶塌陷問(wèn)題的應(yīng)對(duì)效果，采取強(qiáng)力夯實(shí)法、鉆孔充氣法、灌注支撐法、以及內(nèi)部加固法四種措施，對(duì)巖溶塌陷的底層加固、頂層重力分擔(dān)，降低巖溶繼續(xù)塌陷的發(fā)展局面。因此，淺析巖溶塌陷研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及其支撐技術(shù)方法，達(dá)到了地質(zhì)問(wèn)題的有效處理的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷明堂，朱光輝，袁靜怡，孫佳慧，等.近20年來(lái)中國(guó)巖溶塌陷研究回顧[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào).1997，21（17）：158-159.

[2]康彥仁，張錫侯，李高申，趙婷，等.中國(guó)南方巖溶塌陷研究[J].廣西科技出版社，1990，22（26）：132-133.

[3]雷明堂，謝小樂(lè)，魏羅新，等.湘潭市巖溶塌陷綜合預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治報(bào)，1997，11（17）：242-243.

[4]雷明堂，羅軍飛，汪迪，等.桂林巖溶塌陷信息管理系統(tǒng)[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，1997，28（16）：154-155.

[5]石建省，張錫侯，等.利用GIS對(duì)唐山市巖溶塌陷評(píng)價(jià)和危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的初步研究[J].GIS年會(huì)文集，2009.