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        彈性波跨孔CT在巖溶探測中的應(yīng)用

        2018-03-06 12:46:46
        關(guān)鍵詞:終孔填充物溶洞

        廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九一大隊 廣東 花都 510800

        正文:

        1.勘察工作方法

        本次勘察采用彈性波跨孔CT法,考慮橋墩形狀、跨孔距、大橋施工搭建的平臺及樁護(hù)筒等因素,跨孔CT法使用的鉆孔在橋墩的四個角方向布置,鉆孔位置及CT斷面。

        2.鉆孔孔深及終孔要求

        CT鉆孔,要求查明樁底以下3D持力層的情況,考慮跨孔CT法須有預(yù)留段6m(跨孔CT法分辨率較低的區(qū)域5m+沉渣1.0m),同時全孔安裝PVC管;同一CT剖面,鉆孔深度相差小于5m;終孔處遇溶洞,若溶洞頂板厚度符合設(shè)計要求則鉆穿溶洞后,加深2m終孔;若溶洞頂板厚度不符合設(shè)計要求,則鉆至符合設(shè)計要求后按《地質(zhì)勘察技術(shù)要求》進(jìn)行控制。

        3.物探儀器設(shè)備及工作方法

        震源采用電火花震源作為跨孔CT法的激發(fā)震源; 接收探頭采用聲波探頭;記錄設(shè)備使用美國Geometrics公司生產(chǎn)的StrataView R24型淺層地震儀。

        野外數(shù)據(jù)采集采用跨孔式CT觀測系統(tǒng),檢波點間距為1m、炮點間距為1m。

        4.資料處理分析

        野外測試完成后處理流程包括:抽道集、初至?xí)r間拾取、初至?xí)r間檢查、射線平均波速計算、速度模型預(yù)測、CT反演、波速影像圖繪制、地質(zhì)解釋、綜合工程地質(zhì)解釋剖面圖繪制。

        5.典型CT斷面解釋及場地巖溶空間分布特征

        本文以典型的CT跨孔CT斷面為例對場地巖溶空間分布特征進(jìn)行分析。

        CT-3 CT斷面:10-4-1→10-4-4:地震CT勘察波速影像及解釋成果圖見下圖《CT-3 地震CT斷面圖》和《CT-3 地震CT解釋斷面圖》,巖溶發(fā)育特征分析如下:

        (1)剖面范圍內(nèi)基巖面分布高程范圍-29~-33米,巖面起伏大,巖面成鋸齒狀起伏。

        (2)剖面范圍內(nèi)巖溶強烈發(fā)育,發(fā)育標(biāo)高從-33.2至大于-59.03m(終孔深度)均有分布。從整體看這些溶洞發(fā)育范圍廣,成多層分布,相互間相互連通,局部可能以裂隙相連通,整體為一規(guī)模巖溶發(fā)育區(qū)。

        (3)剖面范圍情況看,10-4-1鉆孔一側(cè)溶洞規(guī)模大,從巖面開始,除少部分有較完整灰?guī)r層外,向下大部分有溶洞分布,溶洞發(fā)育范圍大;10-4-4鉆孔一側(cè)溶洞規(guī)模相對較小。

        (4)10-4-4鉆孔一側(cè)上部有較多較完整巖體或巖塊,即下部溶洞規(guī)模大,溶洞中含較完整巖或未溶蝕巖少,上部溶洞呈串珠狀或蜂窩狀溶洞發(fā)育,單個溶洞規(guī)模不大,大部洞高小于1 m,下部單個溶洞規(guī)模較大,最大洞高可達(dá)2~3m。

        (5)標(biāo)高-38m以上巖完整性巖厚度較大,向下溶洞規(guī)模大,-48m以下有一層大規(guī)模溶洞發(fā)育,發(fā)育深度大于終孔深度,最大單個溶洞可>3m。

        6.結(jié)論與建議

        6.1 結(jié)論

        1、探測范圍內(nèi)巖溶強烈發(fā)育,巖溶強發(fā)育范圍大,向下延伸大,各層溶洞間有一定連通。

        2、基巖頂面起伏大,大部分溶洞以串珠狀或蜂窩狀發(fā)育,大部分溶洞有填充物充填,特別是上部溶洞;上部溶洞填充物部分為注漿填充物,注漿未能填滿上部溶洞,這些填充物大部分位置密實度差。

        3、從巖溶平面分布情況看,位于鉆孔10-4-1位置巖溶是最為發(fā)育的,發(fā)育規(guī)模大,上部完整巖層累計厚度小,其他三個鉆孔巖溶發(fā)育情況相近,巖溶發(fā)育相對鉆孔10-4-1鉆孔位置弱,上部有8~10m厚較完整巖。

        4、從巖溶垂直分布看,探測深度內(nèi)巖溶呈上部規(guī)模和溶蝕程度比下部小,上部有較多完整或較完整巖分布,下部相對少一些,下部單個溶洞規(guī)模比上部大,上部單個溶洞規(guī)模一般小于1m,下部則可達(dá)2~3m。

        5、除10-4-1鉆孔附近位置外,其他位置上部有8~10m厚完整或較完整巖,可作為持力層,但應(yīng)避開10-4-1鉆孔位置或?qū)υ撎幾魈厥馓幚?,同時上部8~10m厚較完整巖中還有一些巖溶發(fā)育,也應(yīng)進(jìn)行注漿處理。

        6.2 建議

        1、應(yīng)對樁底溶洞進(jìn)行處理,處理方法以注水泥砂漿為宜,注漿范圍應(yīng)從樁底至-49m標(biāo)高位置。

        2、治理范圍不應(yīng)僅限以樁身所在位置,還應(yīng)對樁周圍進(jìn)行注漿,注漿時建議采用多個注漿孔同時注漿方式,并應(yīng)適當(dāng)加大注漿壓力,注漿時可先用較稀混凝土砂泥或水泥漿進(jìn)行注漿,使注漿范圍加大,后用較濃砂漿進(jìn)行注漿。

        3、對10-4-1鉆孔一側(cè)應(yīng)進(jìn)行特別處理,如有可能可對樁位作小幅調(diào)整,即向右側(cè)偏移50-100cm。

        4、由于本場地巖溶極度發(fā)育,溶洞發(fā)育規(guī)模大,連通性強,富水和透水性強,CT探測也只是以管窺豹,建議在施工時做好觀測,成樁后應(yīng)先進(jìn)行載荷試驗,達(dá)到要求后才能繼續(xù)施工。

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