劉 恒
(貴州理工學院,貴州 貴陽550003)
在社會發(fā)展的背景下,我們更多關(guān)注重點是放在礦山開采上面,國家對經(jīng)濟投入的重視較高。在礦區(qū)地質(zhì)勘探中,其工程項目作為施工的重點,通過建設可以滿足礦山開采事業(yè)的發(fā)展需求。但是,由于貴州地處云貴高原,面積較大,不同地方的地質(zhì)形態(tài)存在差異,在礦區(qū)開采施工的前期準備過程中,由于該地區(qū)受到碳酸鹽或是硫酸鹽的形成影響,受到長期浸泡的影響,導致地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了系列反應,該種現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是由于地質(zhì)不穩(wěn)定、水文地質(zhì)活動頻繁造成的,為礦區(qū)開采前的施工帶來的較為嚴重的影響。因此,研究中結(jié)合貴州省礦區(qū)實際地質(zhì)狀況,對礦山地質(zhì)勘探進行較為全面分析,結(jié)合開采區(qū)樁基基礎(chǔ)施工技術(shù)進行施工方案研究,旨在通過施工技術(shù)的研究分析,為礦山開采施工方案的完善提供參考[1]。
貴州位于我國大西南東部,地質(zhì)面貌屬于西部高原山地,境內(nèi)呈現(xiàn)出西高東低的狀態(tài),結(jié)合貴州省主要的地質(zhì)特點,可以發(fā)現(xiàn)研究礦區(qū)的地質(zhì)特點體現(xiàn)在以下幾個方面:
礦區(qū)地質(zhì)勘查中,當?shù)V物表面受到大氣和溫度的影響,會發(fā)生一定的水化作用,而且,在受到地下水的侵襲,導致地形發(fā)生一定的變化,在這種狀況下,地面與采礦層高度差維持在1-5cm 的狀況,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)會為井下作業(yè)帶來一定的難度,影響后期開采進度。
通過在礦區(qū)地質(zhì)狀況分析,發(fā)現(xiàn)地表范圍內(nèi)的20m~10m地區(qū)常常分布有淺層溶洞,溶洞內(nèi)具有較多的填充物,這種填充物通常以流塑的形式存在著。由于淺層溶洞距離基巖表面的距離較近,其形成機理以及發(fā)育狀態(tài)相對復雜,因此,在整個工程項目施工的過程中,會對工程質(zhì)量造成影響。
所研究開采區(qū)的礦層表面存在著一定厚度的軟土層,這一部分的軟土層含水量相對較大,通常會呈現(xiàn)出流塑狀態(tài),因此承載能力相對較差。一般情況下,在礦山地質(zhì)勘探的過程中,應該對這部分軟土狀況進行分析并及時處理,合理分析不同程度的沉降作用。同時,在軟土層施工的過程中,會隨著地下水的變化而發(fā)生變化,當?shù)V井下水位出現(xiàn)沉降的問題時,浮托力會逐漸降低,這種現(xiàn)象的發(fā)生會對土層結(jié)構(gòu)造成影響,降低施工的環(huán)境質(zhì)量,為施工方案的完善帶來限制。
(1)工程鉆探法。在礦區(qū)地質(zhì)勘探的過程中,為了提高勘探技術(shù)運用的價值性,應該結(jié)合地質(zhì)調(diào)查的基本內(nèi)容,進行工程鉆探方法的構(gòu)建。工程鉆探中,應該對一定深度內(nèi)的礦層發(fā)育情況進行勘查,當勘查中運用該種方法時,會花費較多的時間,效率不高。而且,在工程鉆探的過程中,為了獲取高質(zhì)量的勘探結(jié)果,需要結(jié)合水文地質(zhì)工作的特點,進行輔助分析,例如,在工程鉆探中,可以采用抽水試驗方法以及鉆孔壓水試驗等方法[2]。
(2)地質(zhì)測繪法。地質(zhì)測繪內(nèi)容通常包括地表測繪以及洞穴調(diào)查,在對地表測繪的過程中,應該結(jié)合工程項目的指標,進行調(diào)查要素的分析,結(jié)合礦區(qū)的數(shù)據(jù)化因素,對可開采礦物質(zhì)分布狀況進行確定,掌握地下水的分布以及運動狀況。而且,在對洞穴狀況調(diào)查研究中,應該按照洞穴表面狀況、內(nèi)部狀況等因素,進行地質(zhì)結(jié)構(gòu)的問題分析,有效提高地質(zhì)勘探的質(zhì)量。
(3)遙感技術(shù)法。在科學技術(shù)逐漸發(fā)展的背景下,通過遙感技術(shù)的運用,可以結(jié)合礦區(qū)的特點,進行勘探方案的設計,這種技術(shù)可以有效提高勘探的質(zhì)量。例如,在遙感技術(shù)運用中,通過對礦區(qū)礦物分布狀況的確定,進行地區(qū)的清晰規(guī)劃,而且,遙感技術(shù)可以對礦區(qū)的基本狀況進行細致的劃分,提高勘探技術(shù)的使用效率。
(1)明確地質(zhì)勘查前的基本方案。在礦區(qū)地質(zhì)勘查中,應該結(jié)合勘查的目的及要求,進行勘查方法的確定,構(gòu)建針對性的解決策略。地質(zhì)勘查中,需要對勘查進程以及勘查程序進行確定,結(jié)合勘查方案的基本狀況,進行實地調(diào)查,以便幫助勘查人員掌握針對性的資料。而且,在進行勘查中,也應該就進行資料是收集以及選擇,保證勘查數(shù)據(jù)的代表性。
(2)規(guī)范勘查人員的操作。在礦區(qū)工程項目勘查中,勘查人員應該按照施工操作規(guī)范,進行施工狀況的勘查分析,根據(jù)不同礦層的發(fā)育狀況、分布形態(tài)等,進行施工方案的構(gòu)建,成功保證施工方案的質(zhì)量性以及安全性。而且,工程中為了保證勘查數(shù)據(jù)的質(zhì)量,應該結(jié)合施工規(guī)范內(nèi)容,進行操作方案的確定,充分展現(xiàn)工程項目設計的價值性,為施工方案的科學處理提供參考。
(3)勘查資料的整理。在礦區(qū)資料勘查及整理中,應該結(jié)合貴州地區(qū)的基本特點,進行詳細勘查報告的構(gòu)建??辈閳蟾鎽摲峡辈榈哪康模⒕邆湟欢ǖ纳疃?,充分保障地質(zhì)狀況分析的價值性,合理確定礦區(qū)周邊地質(zhì)環(huán)境,為樁基礎(chǔ)施工方案的優(yōu)化提供支持。
(1)鉆孔前預注漿處理。通過對井下地質(zhì)狀況的分析,其存在著較大的特點,因此,在可溶巖多的地方需要采用沖孔灌注樁的施工方案,但是,在整個施工的過程中,若缺少專業(yè)施工技術(shù),會出現(xiàn)偏孔問題,所以,在這種施工狀況下,可以進行注漿施工,然后采用相關(guān)的施工措施進行施工方案的完善,科學利用泥漿流動的特點,實現(xiàn)裂縫以及溶洞的有效填充。通常狀況下,在鉆孔前預注漿處理的過程中,應該做到以下內(nèi)容:第一,注漿施工的過程中,采用注入壓力和注漿量由小到大的注漿方法,在孔口進行注漿的施工處理,在漿液完全冷凝的狀況下,進行鉆進;第二,在組織鉆孔中,應該進行鉆孔壓漿處理,結(jié)合溶洞的特點進行處理,在處理完成之后在可以進行之后的施工;第三,在施工中應該結(jié)合鉆孔中心位置進行針對性的施工研究,提高注漿孔布置的科學性,而且,在樁側(cè)周圍以及鉆孔中當現(xiàn)異常問題時,需要構(gòu)建科學化的預防措施,提高施工的整體質(zhì)量。
(2)沉管灌注施工技術(shù)。在沉管灌注施工技術(shù)分析的過程中,應該結(jié)合錘擊打樁法以及振動打樁法進行施工,然后將帶有活瓣式樁靴鋼的鋼套管放入土中,通過灌注混凝土管形成樁基礎(chǔ)。沉管灌注的過程中,應該根據(jù)圖紙的特點,進行地下水位施工方案的確定,通常狀況下,在沉管灌注施工中,工藝方法如下:第一,保證樁靴、金屬管的準確就位;第二,沉管;第三,檢查管內(nèi)是否有砂、水;第四,放入鋼筋籠;第五,澆注混凝土、提管。在錘機沉管灌注樁中,應該結(jié)合單打法以及復打法進行施工方案的設計。例如,在反插法構(gòu)建中,應該在套管內(nèi)灌注混凝土之后,采用震動拔管的技術(shù),當拔管高度在0.5m~1.0m時,向下進行反插,深度為0.3m~0.5m,按照這種方法進行反復進行。
(3)沉管灌注樁施工常見問題。在沉管灌注的過程中,應該結(jié)合工程施工狀況,進行施工問題的分析。第一,斷樁問題及處理。斷樁現(xiàn)象通常發(fā)生在地下1m~3m的位置,呈現(xiàn)出水平以及傾斜的斷裂狀況。出現(xiàn)這種問題的原因主要是樁身混凝土終凝較短時間內(nèi),材料的強弱度以及承受力發(fā)生改變, 軟硬土層大小存在差異時所產(chǎn)生的剪應力。在處理的過程中,應該將樁距控制在大于3.5倍的樁徑范圍內(nèi),根據(jù)打樁順序進行樁架行走路線的確定,整個過程中應該減少對新打樁的影響。第二,樁靴進水進泥。樁靴進水或是進泥現(xiàn)象通常發(fā)生在地下水位較高的狀況下。出現(xiàn)的原因主要是由于樁靴活瓣閉合不嚴。處理的過程中應該拔出樁管,然后清除泥沙,整修樁靴活瓣,之后進行砂回填處理。
結(jié)合貴州省某礦區(qū)地下開采施工狀況,對礦區(qū)地質(zhì)狀況以及樁基礎(chǔ)施工進行分析。
結(jié)合注漿管布置狀況進行工程方案的設計,具體流程如圖一所示。在灌注管制作以及安設中,通常采用42mm焊接鋼管進行加工,長度為3.5m,頂端進行焊接,尖端2m范圍內(nèi)需要間隔0.2m進行設計。
圖1 注漿管布置立面示意圖
注漿管設計中,應該結(jié)合孔壁周圍布置距離,進行施工方案的設計,通過漿液配置、壓降異常現(xiàn)象的處理、注漿管壓漿參數(shù)的確定等,進行樁基礎(chǔ)施工。在巖溶施工項目設計結(jié)束之后,對施工狀況進行檢查,發(fā)現(xiàn)不存在缺陷以及不合格樁的問題,施工效果較好。
總而言之,在礦區(qū)地質(zhì)勘探以及樁基礎(chǔ)施工的過程中,應該結(jié)合礦山開采前施工的實際狀況,進行勘查方案的確定,有效提高開采前施工的質(zhì)量,為樁基的設計與完善提供一定參考。結(jié)合巖溶施工特點,進行樁基礎(chǔ)施工明確,為現(xiàn)代礦區(qū)地質(zhì)勘查質(zhì)量以及樁基礎(chǔ)施工方案的完善提供保證。