巖溶地區(qū)的勘察新技術

■　李書敏　李釗

（廣東核力工程勘察院廣東廣州510800）

巖溶地區(qū)的勘察新技術

■李書敏李釗

（廣東核力工程勘察院廣東廣州510800）

我國的可溶性碳酸鹽巖分布較廣，為巖溶的發(fā)育提供了基本條件。巖溶作為一種特殊的地質(zhì)條件下形成的現(xiàn)象，已越來越引起人們的重視，許多學者和專家已從多個方面對其進行了研究。巖溶地區(qū)的地質(zhì)勘察工作有其特殊性。本文介紹了巖溶勘測技術的應用現(xiàn)狀，針對勘察中出現(xiàn)的一些問題，采取了一系列措施，取得了理想的成果。

巖溶地區(qū)地質(zhì)勘察技術方法

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，巖溶地區(qū)的工程建設項目越來越多，工程勘察碰到的技術問題也越來越多。巖溶又稱喀斯特，是指可溶性巖石在水的溶蝕作用下，產(chǎn)生的各種地質(zhì)作用、形態(tài)和現(xiàn)象的總稱。要掌握巖溶地區(qū)的基本可行的工程地質(zhì)勘察方法和手段，就必需了解一個地區(qū)的巖溶發(fā)育規(guī)律和特性。針對不同巖溶發(fā)育的特點和規(guī)律采取不同的勘察方法與手段。

1　巖溶巖土工程勘察方法及探測技術

在巖溶地區(qū)，巖土工程勘察分析方法及巖溶探測技術，除了常規(guī)的鉆探手段外，目前國內(nèi)主要采用以下方法或手段。

（1）工程地質(zhì)調(diào)查與測繪。包括巖溶地形地貌調(diào)查、地層巖性、水文地質(zhì)調(diào)查、測量及試驗等內(nèi)容的野外調(diào)查，能夠從宏觀上把握巖溶發(fā)育的分布和特點，并據(jù)此進一步進行工程地質(zhì)勘探工作，該方法簡單，方便實用，能獲得直觀的野外工程地質(zhì)基礎資料。

（2）遙感技術。地球資源衛(wèi)星遙感(MSS、TM、SPOT)、航空遙感、熱紅外遙感、側(cè)視雷達遙感等在70年代引進我國以后，具有調(diào)查面積大，重復性好等特點，對于研究巖溶地貌形態(tài)、巖溶層組劃分、地質(zhì)構造等都能取得較好的效果，被廣泛應用于巖溶地區(qū)的工程地質(zhì)勘察工作，該技術一般用于大型工程選址，而一般的工業(yè)與民用建筑用得不多。

（3）工程地質(zhì)原位測試技術。主要采用原位標準貫人試驗、動力觸探試驗等測定溶洞和土洞中充填物、巖溶塌陷堆積物的工程地質(zhì)性質(zhì)和地基土承載力，該技術在各巖溶地區(qū)有較成熟的應用經(jīng)驗，施工簡單，成本較低，應用廣泛。

（4）示蹤試驗。用示蹤劑(熒光染料等)進行巖溶地下水聯(lián)通試驗以及長期觀測的研究，以查明巖溶的發(fā)育程度和溶洞相互連通、分布情況，該方法簡單，較方便可靠，但不適用于無地下水的溶洞。

（5）模型試驗。采用一定尺寸規(guī)模的試驗裝置，模擬砂、土層在各種條件下(如不同水動力條件)的巖溶地基的穩(wěn)定性或巖溶塌陷過程一般用于巖溶塌陷的研究。

（6）插釬。用一定長度鋼釬(筋)按一定的間距插人上覆土層，用來查明土層中是否發(fā)育有巖溶土洞。例如廣西桂林巖溶地區(qū)，在地基基坑開挖后，一般采用插釬來進一步查明土層中是否存在土洞或塌陷軟弱層，實踐證明該法效果顯著。該方法還具有施工簡單，經(jīng)濟實用的特點。

（7）管波探測法。管波探測法是在鉆孔中利用“管波”作為探測物理場，探測孔旁一定范圍內(nèi)的溶洞、溶蝕裂隙、軟弱夾層等不良地質(zhì)體的最新孔中物探方法，即利用樁位中心的一個勘察鉆孔，通過發(fā)射管波，采集記錄并分析管波反射信號，就可探明整個樁位范圍內(nèi)的巖溶、軟弱夾層及裂隙帶的發(fā)育和分布情況，并評價嵌巖樁基樁持力層的完整性。

2　各階段巖溶地區(qū)建筑巖土工程勘察要求和方法

巖溶地區(qū)勘察不同于一般建筑場地的工程地質(zhì)勘察。其顯著特點是始終將查明和分析巖溶的巖土體結構、穩(wěn)定狀態(tài)及其潛在危害置于突出地位。在不同的勘察階段采用相應的勘察手段和技術方法，布置相應適當?shù)目辈旃ぷ髁俊r土工程勘察各階段的要求和方法是不同的，一般可分為：

可行性研究勘察、初步勘察、詳細勘察、施工勘察等。可行性研究勘察階段應查明巖溶洞隙、土洞的發(fā)育條件，并對其危害程度和發(fā)展趨勢作出判斷，宜采用工程地質(zhì)測繪及綜合物探的勘察方法。

初步勘察階段應查明巖溶洞隙、土洞的發(fā)育程度和規(guī)律，并對場地的穩(wěn)定性和建筑適宜性作出初步評價。巖溶洞隙及其伴生土洞、地表塌陷的分布、發(fā)育程度和發(fā)育規(guī)律，并按場地的穩(wěn)定性和建筑適宜性進行分區(qū)。

宜采用工程地質(zhì)測繪、鉆探及綜合物探方法，對物探發(fā)現(xiàn)有異常的地段，應選擇有代表性部位布置鉆探孔進行驗證核實，并在初劃的巖溶分區(qū)及規(guī)模較大的地下洞隙地段適當增加勘探孔，鉆探孔深應穿過表層巖溶發(fā)育帶。

詳細勘察階段應查明建筑物范圍或?qū)ㄖ杏绊懙囟蔚母鞣N巖溶洞隙及土洞的狀態(tài)、位置、規(guī)模、埋深、圍巖和溶洞內(nèi)的充填物性狀，地下水埋藏特征；評價地基的穩(wěn)定性。在巖溶發(fā)育區(qū)的下列部位應查明土洞和土洞群的位置：（1）土層較薄、土中裂隙及其下巖體巖溶發(fā)育部位。（2）巖面張開裂隙發(fā)育，石芽或外露的巖體交接部位。（3）兩組構造裂隙交匯或?qū)挻罅严稁?。?）隱伏溶溝、溶槽、漏斗等，其上有軟弱土分布覆蓋地段。（5）降水漏斗中心部位。當巖溶導水性相當均勻時，宜選擇漏斗中地下水流向的上游部位；當巖溶水呈集中滲流時，宜選擇地下水流向的下游部位。（6）地勢低洼和地面水體近旁。采用物探勘察時宜按建筑物軸線布置物探測線，并宜采用多種方法判定異常地段及其性質(zhì)。對基礎下和鄰近地段的物探異常點或基礎點頂面荷載大于2000kN的獨立基礎，均勻布置驗證性鉆探孔。當發(fā)現(xiàn)有危及工程安全的洞體時，應采取加密鉆孔或物探等措施。必要時可采取頂板及洞內(nèi)堆填物的巖土試樣進行物理力學性質(zhì)試驗。其勘探應符合下列規(guī)定：①當基底下土層厚度不足時，應將勘探孔全部或部分鉆入基巖。當在預定深度內(nèi)遇見溶洞時，應將勘探孔鉆入洞底以下一定深度(具體深度應根據(jù)建筑物所采用的基礎來確定)，一般不應小于洞底以下2m。②當需查明淺埋巖溶的巖組分界、斷裂及巖溶土洞的形態(tài)或驗證其他勘探手段的成果時，應采取巖土試樣或進行原位測試，并應布置適量的探槽或探井。③在土洞發(fā)育地段，應沿基礎軸線或在每個單獨基礎位置上以較大密度布置靜力觸探或小口徑釬探，查明土洞、地表塌陷的分布。④其它措施：a.加大灰?guī)r區(qū)勘探孔的深度，確保每個鉆孔對灰?guī)r及巖溶情況的揭露符合規(guī)范和相關規(guī)程的要求。b.對每一勘探地層盡可能多地采取試樣并進行原位測試，保證每一層位的分析評價手段不少于兩種；試樣的采取及原位測試應充分考慮到場區(qū)、建筑類型的特點，且應具有良好的代表性。

3　結語

綜上所述，巖溶地區(qū)的巖溶發(fā)育狀況是一個比較復雜的問題，在實際工作中，我們應針對工程具體情況，綜合考慮現(xiàn)場工程地質(zhì)條件，采取綜合的和合理有效的勘察方法，并對其進行不斷總結與創(chuàng)新。

[1]黃志華.巖溶地區(qū)的巖土工程勘察問題研究 [J].門窗,2013,11:307-308.

[2]趙利利.巖溶地區(qū)的地質(zhì)常用的勘察技術探討 [J].江西建材,2012,02:219-220.

[3]陳志平.淺析巖溶地區(qū)工程地質(zhì)勘察方法技術 [J].科技與企業(yè),2013,10:167-168.

F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-238-1