工程地质钻探方案的选择与GPS理论技术研究_王德旻.pdf

2020年第11期西部探矿工程 * 收稿日期 2020-03-03修回日期 2020-03-09 作者简介 王德旻1988-， 男 （汉族） ， 辽宁沈阳人， 工程师， 现从事岩土工程基坑监测技术工作。 工程地质钻探方案的选择与GPS理论技术研究 王德旻* 辽宁省建筑设计研究院岩土工程有限责任公司， 辽宁 沈阳110005 摘要 通过对GPS三次差分技术消去对流层误差、 电流层误差、 卫星钟差和接收机钟差， 用绝对定 位技术确定精确基准点坐标， 利用最小二乘法求解GPS相对定位精确坐标； 用七参数转换将WGS- 84坐标转换成国家2000坐标， 实现GPS定位技术。用最小二乘法对大地水准面进行高程拟合， 求取 拟合参数。工程地质勘察通过土质情况和调查地下水位的需要对SH-30钻机和回转钻机的选用进 行了论述， 通过对原状土的解释对地质地层的成因进行了阐述， 对钻探钻孔布置方案中对条形基础、 矩形基础、 筏板基础、 桩基础和复合地基的钻孔深度如何确定进行了论述。 关键词 勘察工艺； 孔深确定； 原状土； 沉积循回； GPS三次差分； 最小二乘法； 高程拟合 中图分类号 P64 文献标识码 A 文章编号 1004-5716202011-0010-06 近年来随着我国经济建设的不断发展， 岩土工程 行业不断进步， 工程勘察业务越来越频繁。工程勘察 的目的是评价场地土层、 给出地基承载力、 提供基础的 建议方案等等。在进行施工过程中， 往往需要用GPS RTK技术对土石方量进行核算。这就要求GPS 的定 位技术和高程测量技术的精度符合要求。笔者阐述了 GPS的定位技术原理， 并用最小二乘法拟合高程模型。 在提供了有效的地层信息后， 还要考虑勘察过程 中会遇到的问题。分析了地层形成的原因和工程地质 勘察的工艺。 笔者解决的问题如下 （1） 阐述了GPS定位的原理公式； （2） 提供了最小二乘法对高程拟合方法； （3） 阐述了工程勘察中的勘察工艺的选择和地层 的形成原因； （4） 钻探位置的布置和孔深的选择。 1地层层位用GPS RTK定位原理 GPS 定位采用三次差分模型。一次差分模型如下 （p卫星） φ p 1t1 f c[ ] ρ p 1t1δI p 1t1δT p 1t1 fδt1-fδt p 1N p 1t0 （1） φ p 2t1 f c[ ] ρ p 2t1δI p 2t1δT p 2t1 fδt2-fδt p 2N p 2t0 （2） SD p 12t1φ p 2t1-φ p 1t1 f c [] ρ p 2t1-ρ p 1t1 f c [] δI p 2t1-δI p 1t1 f c [] δT p 2t1-δT p 1t1 f[ ]δt2-δt1-f[ ] δt p 2-δt p 1 -[ ] N p 2t0-N p 1t0 SD p 1,2t1 f c ρ p 1,2t1fδt1,2N p 1,2t0 （4） SDk1,2t1 f c ρk1,2t1fδt1,2N p 1,2t0 （5） 式中δIt1电流层误差； δTt1对差流层误差； fδt接收机钟误差； fδt p 1卫星钟误差。 二次差分模型 （p卫星和k卫星） DD pk 1,2t1SD p 1,2t1-SD k 1,2t1 f c ρ pk 1,2t1N pk 1,2t0 （6） DD pk 1,2t2SD p 1,2t2-SD k 1,2t2 f c ρ pk 1,2t2N pk 1,2t0 （7） 三次差分模型 式 （6） 、 式 （7） 得 （3） 10 ChaoXing 2020年第11期西部探矿工程 TD pk 1,2t1,2 f c ρ pk 1,2t1- f c ρ pk 1,2t2 f c ρ pk 1,2t1,2（8） dρ/dxx0X j s-X0/ρ j 0l j dρ/dxy0Y j s-Y0/ρ j 0m j dρ/dxz0Z j s-Z0/ρ j 0n j 9 ρ j ρ j 0-l j,mj,nj■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ δx δy δz 10 ρ pk 1,2t1,2Δl k 1,2t,Δm k 1,2t,Δn k 1,2t ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ δx2 δy2 δz2 11 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Δl k 1,2t Δm k 1,2t Δnk1,2t ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Δl k 2t-Δl k 1t Δm k 2t-Δm k 1t Δnk2t-Δnk1t ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ l k 2t-l p 2t-l k 1t-l p 1t m k 2t-m p 2t-m k 1t-m p 1t nk2t-n p 2t-n k 1t-n p 1t 12 V f c Δl k 1,2t,Δm k 1,2t,Δn k 1,2t ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ δx2 δy2 δz2 -TD pk 1,2t1,2（13） 由 （13） 式根据最小二乘法确定δx2,δy2,δz2， 循 环迭代， 求出概略坐标， 作为初始值。 概略坐标代入二次差分模型， 得到N pk 1,2t0 N pk 1,2t01, -1 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ N p 1,2 N k 1,2 （14） VN pk 1,2t0-1,-1 ■ ■ ■■ ■ ■ ■■ N p 1,2 N k 1,2 （15） 最小二乘法求得 ■ ■ ■■ ■ ■ ■■ N p 1,2 N k 1,2 ； 代入一差方程得 V f c l j 2t,m j 2t,n j 2t ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ δx δy δz fδt1,2N j 1,2-SD j 1,2t （16） 最小二乘法求改正数δx,δy,δz。循环迭代式 （14） ～ （16） ， 得到精确坐标值。 一次差分， 消除电流层误差， 对流层误差和卫星钟 误差； 二次差分， 消除接收机钟误差； 三次差分， 消除整 周未知数。 三次差分得到概略坐标， 代入二次差分， 得到整周 未知数， 代入一次差分， 得到坐标改正数。 计算移动站的坐标首先需要得到基准站的坐标， 然后利用上面的相对定位技术， 对基准站进行差分技 术， 计算得到未知坐标。 基准站坐标的获取计算如下 [] X j s-X 2 Y j s-Y 2 Z j s-Z 2 1 2 -cδtk ρ′ j δρ j 1δρ j 2-cδt j （17） 电离层和对流层改正可以根据一定的模型进行计 算， 卫星钟差可以从导航电文中获取。所以4颗卫星能 列出4个方程。可以计算出基准站 （X0， Y0， Z0） 作为初 始值。把初始值代入式 （18） 得 ρ j 0-l j,mj,nj■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ δx δy δz -cδtkρ′ j δρ j 1δρ j 2-cδt j （18） ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ρ10 ρ20 ρ30 ρ40 - ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ l1m1n1-1 l2m2n2-1 l3m3n3-1 l4m4n4-1 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ δx δy δz δρ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ρ′1δρ11δρ12-cδt1 ρ′2δρ21δρ22-cδt2 ρ′3δρ31δρ32-cδt3 ρ′4δρ41δρ42-cδt4 （19） A ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ l1m1n1-1 l2m2n2-1 l3m3n3-1 l4m4n4-1 ,δX ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ δx δy δz δρ L j ρ′ j δρ j 1δρ j 2cδt j -ρ j 0 LL1,L2,L3,L4T （20） AδXL0（21） VAδXL（22） 最小二乘法得到 δX-ATA-1ATL（23） 根据 （23） 式循环迭代， 得到精确地基准站坐标。 GPS RTK 技术定位需要一个基准站， 基准站的 WGS-84坐标为卫星提供， 为已经计算得到。WGS- 84为参考椭球坐标系统。流动站和基准站做三次差分 计算， 得到坐标改正数， 得到流动站的WGS-84坐标。 给出两个流动站作为地方坐标系统已知点坐标 （XGi， YGi， ZGi） ， 例如国家2000坐标系统。 两个已知点坐标能确定唯一一个坐标系统。这时 就需要根据已测得的流动站的WGS-84 坐标与已知 的国家2000坐标系统进行参数转换， 求取转换参数， 这 时利用算得的转换参数， 对任意的WGS-84坐标进行 转换， 这样就完成了定位。 Rεz ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ cosεzsinεz0 -sinεzcosεz0 001 （24） 11 ChaoXing 2020年第11期西部探矿工程 Rεy ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ cosεy0-sinεy 010 sinεy0cosεy （25） Rεx ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 100 0cosεxsinεx 0-sinεxcosεx （26） XDiΔX1kRεzRεyRεxXGi（27） ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ XDi YDi ZDi ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Δx Δy Δz 1k ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ XGi YGi ZGi ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ 0εz-εy -εz0εx εy-εx0 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ XGi YGi ZGi WGS-84B,L,H→WGS-84X,Y,Z（28） （XG1， YG1， ZG1） 与 （XD1， YD1， ZD1） ； （XG2， YG2， ZG2） 与 （XD2， YD2， ZD2） ； 一一对应； 构成6个方程组， 解算7个转换参数 Δx,Δy,Δz,εz,εy,εx,k 这时， 由两个已知点坐标推算转换参数， 再有转换 参数将确定的坐标系统的坐标进行转换， 现在已经把 基准站变为CORS站， 作为已知数据的获取， 实现定 位。 2最小二乘法对高程进行拟合 GPS 测量高程时会有高程异常值ξ， 我们要计算 得到的是从大地水准面算起的正常高h值。异常值高 程ξH大地-h。高程异常ξ与正常高、 大地高的关系 如图1所示。 ξa0a1xa2ya3x2a4y2a5xy（29） Va0a1xa2ya3x2a4y2a5xy-ξ（30） V[]1,x,y,x2,y2,xy ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ a0 a1 a2 a3 a4 a5 -ξ（31） B[]1,x,y,x2,y2,xy a[]a0a1a2a3a4a5 T 最 小 二 乘 法VTPVmin； VTPV ∂a 0； BTPV0；BTPBa-BTPl0；BTBa-BTPl0。 BTB ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 1,1,...1 x1x2...xn y1y2...yn x21x22...x2n y21y22...y2n x1y1x2y2...xnyn ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 1x1y1x21y21x1y1 1x2y2x22y22x2y2 .................. 1............... 1xnynx2ny2nxnyn ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ n ∑xi∑yi∑xi 2 ∑yi 2 ∑xiyi ∑xi∑xi 2 ∑xiyi∑xi 3 ∑xiyi 2 ∑xi 2y i ∑yi∑xiyi∑yi 2 ∑xi 2y i∑yi 3 ∑xiyi 2 ∑xi 2 ∑xi 3 ∑xi 2y i∑xi 4 ∑xi 2y i 2 ∑xi 3y i ∑yi 2 ∑xiyi 2 ∑yi 3 ∑xi 2y i 2 ∑yi 4 ∑xiyi 3 ∑xiyi∑xi 2y i∑xiyi 2 ∑xi 3y i∑xiyi 3 ∑xi 2y i 2 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ n ∑xi∑yi∑x 2 i∑y 2 i∑xiyi ∑xi∑x 2 i∑xiyi∑x 3 i∑xiy 2 i∑x 2 iyi .................. ∑xiyi∑x 2 iyi∑xiy 2 i∑x 3 iyi∑xiy 3 i∑x 2 iy 2 i ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ a0 a1 a2 a3 a4 a5 - ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ 1111...1 x1x2x3x4...xn y1y2y3y4...yn x21x22x23x24....x2n y21y22y23y24...y2n x1y1x2y1x3y3x4y4...xnyn ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ξ1 ξ2 ξ3 ξ4 ξ5 ... ξn 034 图 1GPS 高程异常值 代入 （32） 式BTBa-BTPl0（33） （32） 12 ChaoXing 2020年第11期西部探矿工程 → ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ a0 a1 a2 a3 a4 a5 （35） 利用多个已知点的坐标与高程异常值拟合大地水 准面。至少6个点以上拟合曲面， 6个点以下采用平面 拟合； 避免两点拟合， 因为误差大。 利用拟合出来的a矩阵值， 计算任意点的高程异常 值。 3工程地质勘察的工艺选择 钻探工艺有SH-30和回转钻机两种， SH-30用于 钻进深度30～35m以下； 存在砂层的情况。 砂层用冲击抽筒， 水位以上存在砂层， 在抽筒内注 水， 利用冲击力将砂土扰动， 抽入抽筒。在水位以下可 利用地下水， 不再需要注水。小开门口径127mm， 大开 门口径146mm， 用于粉质粘土的钻进， 方便取样。大石 口146mm口径， 小石口127mm口径， 用于松散的回填 土的钻进。套管146mm口径， 抽筒127mm口径。水位 以上用开门和石口。水位以下用抽筒， 水位以下带不 上来土样， 所以用抽筒。 套管起到封水的作用， 放止塌孔。 对于粉质粘土地层， SH-30可采用冲击抽筒， 这时 套管封水， 抽筒能防止水位的浮力过大冲击失效的作 用。所以在粉质粘土层很厚时， 不能采用SH-30钻 机， 因为下套管很费力， 粉质粘土与套管壁摩擦过大。 这时就要采用另一个工艺回转钻机。回转钻 机一般可用于35～40m以上的钻孔。钻头采用厚壁复 合片钻头， 用于砂层； 薄壁复合片钻头， 用于土层和岩 层。金刚石钻头， 用于岩层； 或者采用合金钻头。 回转取样时， 钻头处不给水， 土样上部分一般较 软， 因为在上部与水接触， 被水冲软。一般判别土样的 软硬状态采用土样的中下部， 因为下部有可能会发生 烧样的情况， 会变硬， 而且会变色， 一般成深黄褐色， 颜 色较深。 回转钻机的土样较真实， 但是查不了水位。土样 的情况要用刀将土样切开， 看内部， 因为外围会被水浸 湿变软。 砂层在水上一般松散， 在水下一般密实。水下是 沉淀作用， 水上是挤压作用。所以水上用标贯试验， 水 下用动力触探试验， 因为水下标贯击数会很大， 不能很 好辨别试验的密实度。 回转钻机钻进一般只能给出混合水位， 不能给出 上层滞水的水位和地下潜水的水位。 查水位用SH-30钻机。上层滞水是因为土层内 有透镜体的原因。透镜体上部存在部分水， 与地下潜 水隔开。用SH-30钻机时， 查水位在软可塑和软塑状 态土层时用套管将水封死， 看土层内是否有水渗出， 再 看下面的土层是否有水， 即是用套管将上面的土层水 封住。看下面的土层是否出水。 由上层滞水先测上层滞水的初见水位， 再测稳定 水位， 孔加深， 如果孔内水位不变， 则为潜水位， 如果孔 内水位下降， 测潜水和上层滞水的混合水位， 潜水初见 水位， 潜水稳定水位即为混合水位。 上层滞水设防水位提到地面0.5～1.5m。 潜水在5m左右时设防水位提高1.5m， 潜水在10m 左右时提高3m， 潜水在15m左右时设防水位提高5m 左右。 4工程地质地层的成因 首先， 勘察最重要的是观察原状土的层位， 一般判 别方法有 （1） 含铁锰结核的土为原状土； （2） 有层理， 含灰色条纹的粘性土； （3） 如果为砂层， 含土量的多少， 是否较脏， 为判断 依据。 一般为土层形成过程为耕土下面原状土， 耕土因 为淋滤作用， 会往下有灰色条纹的淋滤层， 这样的层理 就显示出原状土的性质， 时间久了， 淋滤物会变成黄褐 色和黑色的铁锰质结核。 而耕土， 常见有植物根系和虫洞。最上面的为素 填土和杂填土， 看是否有人类活动的痕迹。 棕红色砂土， 为温度较高， 或火山喷发所致； 绿色 砂土层， 为冰期时代残留沉积作用所致， 冰河期苔藓等 还原反应； 黑色土层， 为河流缓慢沉积有机质的还原反 应； 褐色土层， 为露在空气中氧化作用所致。 第四系地层， 全新世， 晚更新世， 中更新世， 早更新 世， 每一个地质年代的更叠都带有海相和陆相的更叠， 地层的抬高和水位的变化。 为陆相时， 为粉质粘土层在最上层， 会有姜解石的 出现， 土层因为氧化作用变化为深褐色。 而沉积循回， 为地层变化的最明显的标志， 一般第 一循回为上层为粉质粘土层， 然后粉细砂、 中砂、 粗砂、 砾砂层和圆砾层。如果下面又一次出现土层， 那么说 明地质年代发生变化， 出现另一循回。 13 ChaoXing 2020年第11期西部探矿工程 地质成因， 往往是河流的冲洪积作用， 河流的沉积 作用， 颗粒大的先沉积， 颗粒小的后沉积， 最后发生冲 击土和洪积土、 坡积土的原因导致土层的沉积。 河流阶地是不同地质时期， 地层抬高所致； 阶地内 部为河漫滩， 然后是河床。牛轭湖， 产生的原因是河流 改道， 中间为老地层， 外围为灰色粉质粘土， 冲积还原 反应。 5钻探孔位的布置与孔深的选择 超过30层的高层采用20m孔距， 7～30层采用25m 孔距； 地下车库采用35m孔距。 （1） 条形基础 （b＜5m 勘探孔深度＞3b且＞5m， 其 中持力层深度3b。 孔深持力层深度d （2） 矩形基础 （b＜5m 持力层深度＞1.5b且＞5m。 孔深持力层深度d 3 多层建筑 孔深dcd dc4αn 式中 d基础埋深。 （4） 高层建筑 孔深dcd dcHαb α2.0 式中 b筏板基础宽度。 （5） 桩基础 ①钻孔深度满足 基础承台埋深有效桩长 5.0m。 ②在控制范围内， 如遇破碎带、 软弱夹层、 勘探孔 应穿过溶洞、 断层破碎带、 软弱夹层进入稳定地层， 进 入稳定地层深度5d。 ③勘探孔满足2～3倍基坑开挖深度及满足抗拔承 载力评价要求， 孔深满足地坪标高下不小于15m。 ④在基岩和浅层岩溶发育地区， 控制钻孔应深入 完整的基岩3～5m。当基础底面下土层厚度小于地基 变形计算深度时， 一般勘探孔应钻进完整的或较完整 的基岩面。 ⑤溶洞或土洞的钻孔深度应深入洞底完整地层 3～5m。大直径嵌岩桩， 勘探孔深度大于桩底以下3d； 且大于5m； 对嵌岩桩， 钻入预计嵌岩面下3～5d。 桩基础， 一般孔进入持力层3m， 如果持力层桩端 持力层大于5m， 取桩长5m， 作为勘探孔深度。如果 桩端持力层2～3m， 下面为土层， 取计算压缩层厚度， 为1.0～1.5b。 桩基础勘探孔深度为桩长与压缩层厚度和。 复合地基， 以基底下 Zn 为起算压缩层厚度， Znb2.5-0.4lnb（35） 在基底下Zn范围内， 土层的沉降量按整层计算， Zn以下按b的取值ΔZ0.2～1.0m。 压缩层为砂层或砾砂层时不再验算沉降， 沉降量 算到该层土。如果压缩层为粉质粘土层要验算沉降， 一直算到Δs′≤0.025s′。 复合地基勘探孔深度等于ZnΔz。 6结论 笔者从工程地质勘察的理论分析， 到工程计算中 用到GPS的应用。笔者做了大量的计算工作， 在实践 的基础上得到了如下结论 （1） 提出了地质勘察中的地质成因分析； （2） 地质勘察中工艺的选择和孔位与孔深的确定 方法等； （3） 阐述了GPS的三次差分绝对定位和相对定位 技术计算原理和WGS-84与国家2000坐标转换技术； （4） 提供了最小二乘法对大地水准面高程拟合的 计算过程。 参考文献 [1]Wei Li, Demin Wang, Chao Li, Qinghui Zeng.Exlperimental Research on Settlement Distribution of Composite Foundation Configured With Walled Soil Improvement. ISSN1660-9336. [2]王德旻， 吕安安.浅谈地基土液化减震研究[J].世界华商经济 年鉴 城乡建设,2013. [3]费香泽， 王钊， 周正兵.强夯加固深度的试验研究[J].四川大 学学报， 2002,34 （4） 56-59. [4]叶为民， 唐益群， 杨林.强夯法加固饱和软粘土地基效果研 究[J].岩石力学,1998 （3） 72-76. [5]钱家欢， 钱学德.动力固结的理论和实践[J].岩土工程学报, 1986 （6） 25-28. [6]王德旻， 李伟.外墙式疏桩复合地基模型试验研究[J].建材技 术与应用,2017 （5） 6-8. [7]Wang Demin . “Wave-Particle Duality”and Soil Liquefaction in Geotechnical Engineering . IOP Conf.SeriesMaterials Sci- ence and Engineering 2502017012032 doi10.1088/1757- 899X/250/1/012032 Selection of Engineering Geological Drilling Scheme and Research on GPS Theory and Technology （下转第18页） 14 ChaoXing 2020年第11期西部探矿工程 影响区等因素综合划定， 具体要求如下 盾构掘进范围 内的溶洞必须全部处理； 隧道底板以下显著影响区范 围内溶洞均应处理； 底板以下一般影响区范围内的溶 洞， 若覆岩比小于1， 需进行充填处理， 若覆岩比不小于 1， 无需进行充填处理须处理； 隧道结构轮廓线左侧、 右 侧、 上部显著影响区范围内须处理； 处于处理区与非处理区间的溶洞按处理区进行处 理。 6.3岩溶处理原则 依据场地工程地质及水文地质条件， 参考区内类 似工程岩溶处理经验， 隧道岩溶处理原则如下 对于钻 孔揭示岩溶溶洞高度不大于1m且无填充和半填充溶 洞， 以及全填充溶洞 （充填物强度较低的） 均直接采用 纯水泥浆进行静压式灌浆； 对于钻孔揭示岩溶溶洞高 度1～3m且无填充溶洞和半填充溶洞， 灌浆一般采用 间歇式静压灌浆。灌浆时间控制在20min， 间歇6h后 再灌， 依次类推， 直到终孔为止； 对于溶洞高度3～6m 无填充溶洞和半填充溶洞， 可考虑先投碎石， 后采用注 浆加固的方法； 对于溶洞高度大于6m的特大型无填充 溶洞， 建议上报召开专项会议； 对异常区进行钻孔验 证， 溶洞处理则参考以上方法处理。 溶洞处理应遵循 “先深后浅， 先大后小” 的顺序； 对 于多层上下串通溶洞， 应对串通溶洞进行全压浆填充 处理； 对于体积特别巨大 （投石量或灌浆量大于75m3） ， 应停止投石或灌浆并立即召集各方现场共同协商处 理。 6.4岩溶处理效果检测 根据钻孔取芯岩芯抗压试验统计， 岩溶注浆固结 体28d的无侧限抗压强度在0.3～0.4MPa间。岩溶加 固处理后质量检查孔压水试验透水率多在4～6Lu间， 合格率达95以上， 岩溶处理满足设计要求。 7结论 （1） 隧道工程沿线场地岩溶形态主要表现为溶洞 与溶隙， 岩溶强发育。岩溶发育程度， 由强至弱依次 为 栖霞组 （P2q） 龙潭和大隆组 （P3ld） 。 （2） 场地内岩溶地质问题 地面塌陷问题、 地基失 稳、 岩溶水突水涌泥和软流塑状红粘土等带来的问 题。 （3） 岩溶处理划分了岩溶地质影响区， 结合溶洞规 模， 选用纯水泥浆、 水泥砂浆或投石辅以注浆等不同的 方法， 最后应对岩溶处理效果进行检验、 检测。 参考文献 [1]罗小杰. 试论武汉地区构造演化与岩溶发育史[J]．中国岩 溶, 2013, 322 195-202． [2]官善友, 蒙核量, 周淼. 武汉市岩溶分布与发育规律[J]. 城市 勘测, 20084 145-149． [3]王丹丹.岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施分析[J]， 科学技术， 2017 （8） 92-93. [4]李慎奎, 陶岚．武汉地区岩溶发育特征及地铁工程中的岩 溶处理[J]. 隧道建设, 2015, 355 449- 454. [5]张琦， 等.地铁隧道穿越岩溶区的综合治理[J].山西建筑， 2017,37 （5） 161-162. [6]杨秀竹, 雷金山, 赵国旭, 马卉．广州轨道交通沿线岩溶形 成和发育特征及对隧道施工的影响[J]. 铁道科学与工程学 报, 2010, 71 37- 41． [7]刘建芳. 武汉轨道交通6号线工程岩溶发育特征及处理措 施[J]. 施工技术, 20187 134-137. [8]余泰敏, 喻理传. 武汉地区砂土渗流漏失型岩溶地面塌陷 致塌模式分析[J]. 资源环境与工程, 2015, 296 887-891. （上接第14页） WANG De-min Liaoning Architectural Design and Research Institute Geotechni- cal Engineering Co., Ltd., Shenyang Liaoning 110005, China Abstract By eliminating tropospheric error, current layer error, satellite clock error and receiver clock error, absolute positioning technology is used to determine reference point coordinates, and least square is used to solve GPS relative positioning pre- cise coordinates; WGS-84 coordinates are converted into national 2000 coordinates with seven parameters to realize GPS positioning technology. The least square is used to fit the height of ge- oid, and the fitting parameters are obtained. This paper discusses the selection of SH-30 drilling rig and rotary drilling rig through the engineering geological investigation of soil quality and ground- water level, expounds the geological causes of undisturbed soil, and discusses how to determine the drilling depth under the condi- tions of strip foundation, rectangular foundation, raft foundation, pile foundation and composite foundation in the drilling layout scheme. Key words survey technology；hole depth determination；undis- turbed soil；sedimentary cycle GPS cubic difference；least square ； elevation fitting； Elevation fitting 18 ChaoXing