探究贵州地区矿山地质勘查与桩基施工技术

刘 恒

（贵州理工学院，贵州 贵阳 550003）

在社会发展的背景下，我们更多关注重点是放在矿山开采上面，国家对经济投入的重视较高。在矿区地质勘探中，其工程项目作为施工的重点，通过建设可以满足矿山开采事业的发展需求[1]。但是，由于贵州地处云贵高原，面积较大，不同地方的地质形态存在差异，在矿区开采施工的前期准备过程中，由于该地区受到碳酸盐或是硫酸盐的形成影响，受到长期浸泡的影响，导致地质结构发生了系列反应，该种现象的出现主要是由于地质不稳定、水文地质活动频繁造成的，为矿区开采前的施工带来的较为严重的影响。因此，研究中结合贵州省矿区实际地质状况，对矿山地质勘探进行较为全面分析，结合开采区桩基基础施工技术进行施工方案研究，旨在通过施工技术的研究分析，为矿山开采施工方案的完善提供参考[2,3]。

1 贵州省主要地质特点

贵州位于我国大西南东部，地质面貌属于西部高原山地，境内呈现出西高东低的状态，结合贵州省主要的地质特点，可以发现研究矿区的地质特点体现在以下几个方面：

1.1 矿层顶部存在着起伏不平的状态

矿区地质勘查中，当矿物表面受到大气和温度的影响，会发生一定的水化作用，而且，在受到地下水的侵袭，导致地形发生一定的变化，在这种状况下，地面与采矿层高度差维持在1cm～5cm的状况，这种现象的出现会为井下作业带来一定的难度，影响后期开采进度[4,5]。

1.2 浅层溶洞较多

通过在矿区地质状况分析，发现地表范围内的20m～10m地区常常分布有浅层溶洞，溶洞内具有较多的填充物，这种填充物通常以流塑的形式存在着。由于浅层溶洞距离基岩表面的距离较近，其形成机理以及发育状态相对复杂，因此，在整个工程项目施工的过程中，会对工程质量造成影响。

1.3 贵州省矿区水文地质概况

所研究开采区的矿层表面存在着一定厚度的软土层，这一部分的软土层含水量相对较大，通常会呈现出流塑状态，因此承载能力相对较差。一般情况下，在矿山地质勘探的过程中，应该对这部分软土状况进行分析并及时处理，合理分析不同程度的沉降作用。同时，在软土层施工的过程中，会随着地下水的变化而发生变化，当矿井下水位出现沉降的问题时，浮托力会逐渐降低，这种现象的发生会对土层结构造成影响，降低施工的环境质量，为施工方案的完善带来限制。

2 矿区地质勘查及桩基础施工技术

2.1 矿区地质勘查技术

2.1.1 工程钻探法

在矿区地质勘探的过程中，为了提高勘探技术运用的价值性，应该结合地质调查的基本内容，进行工程钻探方法的构建。工程钻探中，应该对一定深度内的矿层发育情况进行勘查，当勘查中运用该种方法时，会花费较多的时间，效率不高。而且，在工程钻探的过程中，为了获取高质量的勘探结果，需要结合水文地质工作的特点，进行辅助分析，例如，在工程钻探中，可以采用抽水试验方法以及钻孔压水试验等方法。

2.1.2 地质测绘法

地质测绘内容通常包括地表测绘以及洞穴调查，在对地表测绘的过程中，应该结合工程项目的指标，进行调查要素的分析，结合矿区的数据化因素，对可开采矿物质分布状况进行确定，掌握地下水的分布以及运动状况。而且，在对洞穴状况调查研究中，应该按照洞穴表面状况、内部状况等因素，进行地质结构的问题分析，有效提高地质勘探的质量。

2.1.3 遥感技术法

在科学技术逐渐发展的背景下，通过遥感技术的运用，可以结合矿区的特点，进行勘探方案的设计，这种技术可以有效提高勘探的质量。例如，在遥感技术运用中，通过对矿区矿物分布状况的确定，进行地区的清晰规划，而且，遥感技术可以对矿区的基本状况进行细致的划分，提高勘探技术的使用效率。

2.2 矿区勘查技术的注意问题

2.2.1 明确地质勘查前的基本方案

在矿区地质勘查中，应该结合勘查的目的及要求，进行勘查方法的确定，构建针对性的解决策略。地质勘查中，需要对勘查进程以及勘查程序进行确定，结合勘查方案的基本状况，进行实地调查，以便帮助勘查人员掌握针对性的资料。而且，在进行勘查中，也应该就进行资料是收集以及选择，保证勘查数据的代表性。

2.2.2 规范勘查人员的操作

在矿区工程项目勘查中，勘查人员应该按照施工操作规范，进行施工状况的勘查分析，根据不同矿层的发育状况、分布形态等，进行施工方案的构建，成功保证施工方案的质量性以及安全性。而且，工程中为了保证勘查数据的质量，应该结合施工规范内容，进行操作方案的确定，充分展现工程项目设计的价值性，为施工方案的科学处理提供参考。

2.2.3 勘查资料的整理

在矿区资料勘查及整理中，应该结合贵州地区的基本特点，进行详细勘查报告的构建。勘查报告应该符合勘查的目的，并具备一定的深度，充分保障地质状况分析的价值性，合理确定矿区周边地质环境，为桩基础施工方案的优化提供支持。

2.3 桩基础施工技术

2.3.1 钻孔前预注浆处理

通过对井下地质状况的分析，其存在着较大的特点，因此，在可溶岩多的地方需要采用冲孔灌注桩的施工方案，但是，在整个施工的过程中，若缺少专业施工技术，会出现偏孔问题，所以，在这种施工状况下，可以进行注浆施工，然后采用相关的施工措施进行施工方案的完善，科学利用泥浆流动的特点，实现裂缝以及溶洞的有效填充。通常状况下，在钻孔前预注浆处理的过程中，应该做到以下内容：第一，注浆施工的过程中，采用注入压力和注浆量由小到大的注浆方法，在孔口进行注浆的施工处理，在浆液完全冷凝的状况下，进行钻进；第二，在组织钻孔中，应该进行钻孔压浆处理，结合溶洞的特点进行处理，在处理完成之后在可以进行之后的施工；第三，在施工中应该结合钻孔中心位置进行针对性的施工研究，提高注浆孔布置的科学性，而且，在桩侧周围以及钻孔中当现异常问题时，需要构建科学化的预防措施，提高施工的整体质量。

2.3.2 沉管灌注施工技术

在沉管灌注施工技术分析的过程中，应该结合锤击打桩法以及振动打桩法进行施工，然后将带有活瓣式桩靴钢的钢套管放入土中，通过灌注混凝土管形成桩基础。沉管灌注的过程中，应该根据图纸的特点，进行地下水位施工方案的确定，通常状况下，在沉管灌注施工中，工艺方法如下：第一，保证桩靴、金属管的准确就位；第二，沉管；第三，检查管内是否有砂、水；第四，放入钢筋笼；第五，浇注混凝土、提管。在锤机沉管灌注桩中，应该结合单打法以及复打法进行施工方案的设计。例如，在反插法构建中，应该在套管内灌注混凝土之后，采用震动拔管的技术，当拔管高度在0.5m～1.0m时，向下进行反插，深度为0.3m～0.5m，按照这种方法进行反复进行。

2.3.3 沉管灌注桩施工常见问题

在沉管灌注的过程中，应该结合工程施工状况，进行施工问题的分析。第一，断桩问题及处理。断桩现象通常发生在地下1m～3m的位置，呈现出水平以及倾斜的断裂状况。出现这种问题的原因主要是桩身混凝土终凝较短时间内，材料的强弱度以及承受力发生改变，软硬土层大小存在差异时所产生的剪应力。在处理的过程中，应该将桩距控制在大于3.5倍的桩径范围内，根据打桩顺序进行桩架行走路线的确定，整个过程中应该减少对新打桩的影响。第二，桩靴进水进泥。桩靴进水或是进泥现象通常发生在地下水位较高的状况下。出现的原因主要是由于桩靴活瓣闭合不严。处理的过程中应该拔出桩管，然后清除泥沙，整修桩靴活瓣，之后进行砂回填处理。

3 实例分析

3.1 工程概况

结合贵州省某矿区地下开采施工状况，对矿区地质状况以及桩基础施工进行分析。

3.2 注浆管压浆护壁挖孔方法

结合注浆管布置状况进行工程方案的设计，具体流程如图1所示。在灌注管制作以及安设中，通常采用42mm焊接钢管进行加工，长度为3.5m，顶端进行焊接，尖端2m范围内需要间隔0.2m进行设计。

图1 注浆管布置立面示意图

注浆管设计中，应该结合孔壁周围布置距离，进行施工方案的设计，通过浆液配置、压降异常现象的处理、注浆管压浆参数的确定等，进行桩基础施工。在岩溶施工项目设计结束之后，对施工状况进行检查，发现不存在缺陷以及不合格桩的问题，施工效果较好。

4 结语

总而言之，在矿区地质勘探以及桩基础施工的过程中，应该结合矿山开采前施工的实际状况，进行勘查方案的确定，有效提高开采前施工的质量，为桩基的设计与完善提供一定参考。结合岩溶施工特点，进行桩基础施工明确，为现代矿区地质勘查质量及桩基础施工方案的完善提供保证。