摘要:在岩溶区施工工程当中,岩溶的岩土工程勘察是整个工程中较为重要的环节,其结果是地基基础设计的重要依据。同时随着我国经济发展步伐的加速,我国多个地区的城市建设逐渐的转向了山区地区,地质结构环境对于建筑工程而言具有着重要的影响因素,所以对岩溶区进行岩土工程勘察具有重要意义。本文以云南地区的岩溶区特性为基础,重点分析其地质特点可能带来的重要问题。
关键词:岩溶区;岩土工程勘察;问题
我国多数的岩溶地区主要集中在了西南部,由于岩溶区的地质条件、环境复杂多变,导致其生态环境异常脆弱,从而使我国在该地区进行的工程展开都具有较大的难度,因此在工程建设前对岩溶地区进行工程地质勘察具有重要意义。
一、岩溶区形成主要条件
1.大量可溶性岩石的存在
岩溶区形成主要是当地存在着大规模的可溶性岩石,而可溶性岩石受到水的长期溶蚀后会具有一定的特性,在可溶性岩石具有一定规模又经过长期的水溶蚀后便会形成独特的地形地貌。可溶性岩石主要分为以下三类:碳酸盐岩、硫酸盐岩以及卤化盐岩,其主要是因为形成这类岩石的矿物均具有亲水性的特性,在流水侵蚀之后极为容易发生被溶蚀的现象,而经过长时间的累积演变便会形成独特的岩溶地貌。
2.存在大量的地下水
岩溶地貌地区的降雨量要比一般地区的降雨量大,且岩溶需要受到一定量的雨水侵蚀才能形成独特的地形地貌。雨水渗入地表以下到达岩石的表面,水流的溶蚀性以及流水过程中产生的动力两方面对岩石不可避免的造成了严重的破坏,特别是当岩溶区地下水的水中蕴含有大量的二氧化碳等带有一定侵蚀性气体时,水与二氧化碳等气体相结合发生相应的化学反应,从而导致可溶性岩石在流动的具有侵蚀、溶蚀性的溶蚀下导致了裂缝、裂隙及孔隙的形成,而已成型的裂缝与孔隙为地下水的流动提供了更多的通道,随着地下水的冲刷与侵蚀,可溶性岩石的裂缝与孔隙不断的被扩大,且数量也在不断的增加中,当被侵蚀的岩石形成了一定规模时,便会形成如同溶洞、裂隙、溶沟、落水洞、暗河以及石芽、峰丛、洼地等诸多复杂、危险的岩溶地貌。
二、岩溶地区岩土工程勘察的重要意义
岩溶区不仅存在着一定的安全隐患,也直接的影响到了地区发展以及工程建设,其主要对于建筑工程的地基会造成严重的安全影响,这不仅会威胁到建筑地基的稳定性,同时也为地基的后期维护处理造成了较大的难度。岩石在受到岩溶侵蚀之后便会出现严重的开裂以及溶蚀现象,进而加速了地区性的溶洞、土洞、孔隙的发生,且由于地下水的存在和岩石地基的分布范围较广,在地下不同的深度以及平面上都可能会存在着溶洞、土洞的分布。这些岩石溶洞、土洞的出现不仅会破坏地区性的地形环境,同时也较大的削弱了部分溶洞的顶部厚度,在一定的程度上降低了溶洞上部地层的承重能力,进而大大的降低了建筑工程地基的稳定性,并提高了建筑工程在施工中的危险性。
此外,由于建筑地基中存在着大量的流动性岩溶水会导致建筑地基在后期的维护处理也更加的困难。如果建筑工程的地基以及受力范围内存在着溶洞以及蠕动层,而没有经过仔细的工程勘察,其一会影响建筑项目工程的地基处理方案制定,其二便会影响建筑的安全性和可靠性。因此,岩溶地区的岩土工程勘察在我国的城市发展与工程开发中占据着重要的地位,并具有重大意义。
三、云南岩溶区工程勘察中石漠化现象的产生以及处理
石漠化是云南地区岩溶区工程勘察中的常见问题,是由岩溶地区的土地退化所形成的现象,是在自然因素以及人为因素的共同作用下导致地表土层大量流失,进而导致岩溶区的岩基裸露,最终导致了岩溶石漠化现象的产生。我国当前时期的云南岩溶区地质生态环境异常恶劣,并在地貌的演化中呈现出了大量石漠化的趋势,且石漠化的土地流失现象在云南省的各个地区均有分布,犹在滇东地区显得极为严重,甚至在一定程度上直接的影响到了当地居民的日常生活。
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云南省的岩溶区面积占据到了全省土地总面积的1/3之多,主要分布在元江以北的滇东片区、滇西北、滇西保山至沧源片区等,通过相关单位的调查,云南地区的岩溶区域总面积多达11万km2,而其中岩溶区发生石漠化的面积约为37000km²,如文山、曲靖、红河等地方均存在着大面积的石漠化现象,其石漠化甚至还在不断的扩展中,当前的石漠化占据云南岩溶面积的35% 左右。而在多数发生石漠化现象的岩溶区域中,碳酸盐岩的地质结构是岩溶区发生石漠化的主要类型。岩溶地区的6500km²的石山都出现了岩石裸露的现象,甚至农耕地带也出现了有3000km²的石漠化现象,矿山矿石区域出现石漠化的土地约有2800km²,且有约7000km²的土地呈现出了可能发生石漠化的趋势。近年来,云南地区的岩溶石漠化现象愈演愈烈,总体呈现出了上升趋势。
1.石漠化现象出现的自然因素
其一,由于岩溶地区的岩土结构特性,碳酸盐岩的地层较为坚硬,其岩石的孔隙度仅仅维持在4%左右,存在着保水、持水性较差的特性。由于地壳运动,在地壳的抬升过程中,雨水对地表以及地下岩石产生了较为严重的侵蚀现象,从而导致山峰峰体挺拔,山高坡陡,并大量的出现了岩溶裂缝等现象,进而容易形成特殊的地表、地下双城结构。由于水流渗透性的加剧,水土资源的大量流失而减缓了地区碳酸盐岩土的成土速度,导致地区的上覆土层较为浅薄,从而使岩石与土体之间的粘附性大大的降低,容易使土层被雨水带走,从而加速水土流失。其二,由于云南的岩溶地区地形地貌较为复杂,地形的起伏变化无常,内外地质作用强烈,使云南多地区的地质抗干扰能力低下,容易受到地形的影响,导致植被无法正常生长,无法有效的保留土壤,从而容易出现岩石裸露的现象,经过风化、雨水侵蚀而出现石漠化现象发生。
2.人为因素
人类的发展离不开各类矿产资源的开采,而矿产资源的过度开采是加速云南地区岩溶石漠化的因素之一。云南的滇东南部地区,例如开远以及平远街等地区的工业活动较为频繁,该地区的有色金属矿物开采较为普遍,矿物开采加上废物排放导致了该地区的植被大量的死亡,进而导致大量的岩石裸露而使石漠化加剧。再者便是土地的开发利用,随着森林的开发,植被资源的使用过度,使土地的水土流失加剧,引起岩石裸露及石漠化等问题。
3.岩溶地区的工程处理办法
云南地区的石漠化现象较为严重,但是依然可采用现代化技术以及方法来进行有效处理。主要可采用以下办法来进行处理:
对于出现石漠化程度不深的地区可直接进行挖掘换填,通过对其松软的砂石等进行清除,然后填筑恰当的材料或者直接进行混凝土的浇灌等。对于岩溶区洞体直径较大的,可在顶部钻孔,并填入大量砂或者砾石等,之后灌入水泥浆或者直接进行混凝土的浇筑,最后采用梁板进行跨越或调整柱距等方法进行处理。对于石漠化较为严重的地区可先实施生态修复工程,开展植树、退耕还林等,并控制矿物资源的开采,降低自然环境的损耗。同时根据地区石漠化的特性,选用能够适应石漠化地区生长的当地植物进行植树造林,逐渐的恢复森林生态系统。
结束语
综上所述,我国云南地区的岩溶石漠化问题较为严峻,对于地区性的生态环境以及土地资源和人民生活都造成了一定的影响。由于岩溶区石漠化的治理是一项较为复杂的长期工程,所以需要结合云南地区的环境特点来实施可行的措施和给予符合实情的治理方案,并呼吁云南地区的人民群众开展生态修复工程的建设,并通过不断的进行生态修复工程的时间来强化云南地区的岩溶石漠化治理,进而推动云南地区的经济发展建设。
参考文献:
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论文作者:赵雪锋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/18
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