巖溶塌陷區(qū)綜合勘探方法的探討

喻理傳++余泰敏

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)地快速發(fā)展及人們對(duì)生活質(zhì)量的越來(lái)越高的要求，包括社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步等很多因素導(dǎo)致人們對(duì)住房提出了新的更高的要求。本文結(jié)合實(shí)例分析巖溶塌陷區(qū)綜合勘探方法，調(diào)查結(jié)果顯示，在巖溶塌陷區(qū)采用地面調(diào)查、工程鉆探以及物理勘探技術(shù)，能夠?qū)r溶塌陷區(qū)情況有全面認(rèn)識(shí)，從而對(duì)災(zāi)害控制提供重要的參考資料。

【關(guān)鍵詞】巖溶 塌陷區(qū) 綜合勘探方法

在公路及建筑等工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，通常會(huì)因?yàn)檐浲恋鼗约捌茐男詭r溶不良地質(zhì)體，而導(dǎo)致出現(xiàn)塌陷區(qū)，對(duì)于工程項(xiàng)目來(lái)講容易導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重安全危害。同時(shí)在巖溶發(fā)育過(guò)程中，也存在一定的不確定性及隱蔽性，尤其是在巖溶區(qū)勘探難度更大，如果單純的依靠鉆探技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際工程需求，并且對(duì)于巖溶發(fā)育情況及分布規(guī)律無(wú)法有明確認(rèn)識(shí)。本文則結(jié)合實(shí)例對(duì)巖溶塌陷區(qū)的綜合勘探方法分析。

1 地質(zhì)概況

分布的地層主要為第四系，約占全村五分之四面積。上部以黃土狀粉土為主，局部為粉質(zhì)粘土，具自濕陷性及高壓縮性。土層內(nèi)垂直節(jié)理發(fā)育。巖石為褐紅-灰褐色千枚狀泥質(zhì)頁(yè)巖，薄層狀；震旦系中統(tǒng)鐵嶺組（Z2t）出露范圍較大，為白云質(zhì)灰?guī)r[1]。受構(gòu)造及其它地質(zhì)作用，直立裂隙十分發(fā)育，沿裂隙面有溶蝕，局部可形成溶洞。向陽(yáng)村正處于近南北向和近東西向兩組斷裂交匯處，斷層構(gòu)造比較發(fā)育?；鶐r比較破碎，在基底形成大小不等，縱橫交錯(cuò)的裂隙，構(gòu)成地下水暢流通道。加上水庫(kù)水位隨季節(jié)性變化較大，地下水位升降變化強(qiáng)烈，引起孔洞上覆土層擾動(dòng)破壞；地表水徑流強(qiáng)烈，其搬運(yùn)能力強(qiáng)，將孔洞內(nèi)細(xì)顆粒物帶出，加劇了塌陷的形成。區(qū)域地質(zhì)情況如圖1所示。

2 綜合勘探方法

2.1 地面調(diào)查方式

在巖溶塌陷區(qū)調(diào)查中地面調(diào)查則屬最常用的方式，也是最直觀的方式，主要是對(duì)巖溶塌陷區(qū)的地標(biāo)區(qū)位分布情況進(jìn)行調(diào)查，分析地表裂縫以及地面下沉區(qū)等一些巖溶發(fā)育情況，以此判定地下巖溶的分布發(fā)育情況[2]。其中通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地面塌陷區(qū)、下沉區(qū)以及地裂縫等分布方式主要為北東南西方向，和斷裂方向基本保持平行。

2.2 工程鉆探技術(shù)

這一技術(shù)則是采用鉆探方式，探查塌陷坑區(qū)域內(nèi)及其周邊情況，借助于鉆探過(guò)程中的鉆進(jìn)、漏漿、掉鉆以及巖芯采取情況即可以對(duì)塌陷區(qū)情況實(shí)施綜合判別。在本次工程項(xiàng)目中鉆探鉆孔最大化的靠近地面塌陷比較嚴(yán)重的區(qū)域，在鉆探過(guò)程中基于物探線交叉重合點(diǎn)布孔原則，鉆孔布置主要是依照北東東方向，在塌陷區(qū)兩側(cè)各自設(shè)置鉆孔（ZK2、ZK3）；為了能夠?qū)r溶向放生池方向的發(fā)育情況有明確了解，則在塌陷坑一側(cè)鉆孔西側(cè)繼續(xù)布置一個(gè)鉆孔（ZK1）。具體鉆探結(jié)果如表1所示，地面鉆探異常解釋斷面則如圖2所示。

2.3 物理勘探技術(shù)

本次選用高密度電阻率法，這一勘探方式是基于巖（礦）石的導(dǎo)電性差異實(shí)施的電探方式，在電場(chǎng)作用下依照地下地質(zhì)體在電流傳播中的差異性，能夠?qū)Φ叵碌牟煌刭|(zhì)體進(jìn)行探測(cè)。在本次研究中采用高密度電法及α卡法側(cè)線南北向的重合布置方式，其中前者的測(cè)線全場(chǎng)為180m，電極距設(shè)置為2m，在工程測(cè)量過(guò)程中共設(shè)置90個(gè)測(cè)點(diǎn)，設(shè)置6調(diào)測(cè)線，本次研究則選取其中一個(gè)物探測(cè)線進(jìn)行研究分析[3]。在高密度點(diǎn)發(fā)測(cè)量數(shù)據(jù)中將其壞點(diǎn)刪除，并進(jìn)行地形矯正和格式轉(zhuǎn)換等乙烯類(lèi)處理之后，最終得到的斷面電阻率圖像則如圖3所示。從圖3中可看測(cè)線實(shí)測(cè)視電阻率等值線斷面圖，斷面圖中存在明顯的“U”字 ，在這一區(qū)域內(nèi)逐漸形成低阻異常區(qū)域。通過(guò)測(cè)算其電阻值在600～780Ω·m的范圍內(nèi)，推斷出可能存在軟土層，寬度大約在 6～8m左右，深度在 7～13m之間；中段34～50m段出現(xiàn)明顯的 “U”字形及橢圓形低阻異常，視電阻率值在500～650Ω·m，推測(cè)巖溶發(fā)育，發(fā)育寬度大約在10m 左右，發(fā)育深度在20～29m 之間，而在53～60m 段出現(xiàn)的低阻異常，推測(cè)是由充水的涵洞引起的。

3 結(jié)果分析

通過(guò)分析研究，認(rèn)為工區(qū)地層主要分兩層：覆蓋層和基巖，覆蓋層主要為黏性土，基巖為灰?guī)r。綜合以上分析結(jié)果，圈定了3個(gè)異常區(qū)，分別位于測(cè)線前段11～18m 和中段34～54m 以及后段72～80m，其中地震映像法剖面在圈定異常區(qū)段，表現(xiàn)為地震波同相軸的頻率低、振幅大，局部地震波同相軸有上下位移現(xiàn)象，使連續(xù)的同相軸產(chǎn)生間斷或雜亂，續(xù)至波有振蕩拖尾現(xiàn)象；而在高密度電法剖面上出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的3個(gè)電阻率低值異常區(qū)，兩種物探方法對(duì)異常范圍推斷結(jié)果吻合的較好，認(rèn)為該區(qū)巖溶較發(fā)育，而且與地下水水力關(guān)系密切。其中測(cè)線中段的地震波同相軸錯(cuò)動(dòng)位移明顯、視電阻率最低，推測(cè)為巖溶塌陷區(qū)，表現(xiàn)為溶蝕裂隙，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，巖溶發(fā)育較深；而測(cè)線前段和后段地震波同相軸錯(cuò)動(dòng)位移較小，視電阻率較低，相應(yīng)推斷出可能存在軟土層，并伴有小的巖溶發(fā)育[4]。這些巖溶發(fā)育區(qū)為地下水提供非常好的徑流條件，為地面塌陷創(chuàng)造了條件。推斷結(jié)果經(jīng)ZK1、ZK2和ZK3鉆孔驗(yàn)證，效果較好。

4 結(jié)語(yǔ)

巖溶及塌陷均屬于工程項(xiàng)目建設(shè)中的一種典型不良地質(zhì)情況，對(duì)于工程項(xiàng)目建設(shè)的危害性越來(lái)越明顯。但是由于巖溶塌陷區(qū)本身的特點(diǎn)，導(dǎo)致在勘探過(guò)程中如果單純依靠鉆探技術(shù)難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，并且在勘探過(guò)程中工作難度比較大，并且容易出現(xiàn)遺漏情況。在實(shí)際巖溶塌陷區(qū)勘探過(guò)程中，采用綜合勘探方式則有助于顯著提高勘探精度，并且在進(jìn)行物理勘探過(guò)程中，具有設(shè)備輕便、操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性高的特點(diǎn)，已經(jīng)屬于是當(dāng)前巖溶塌陷區(qū)勘探的先進(jìn)手段，因此對(duì)于提高巖溶塌陷區(qū)勘探精度具有重要作用?；谝陨戏治瞿軌蛎鞔_看出在巖溶塌陷區(qū)勘探中采用綜合勘探方式，對(duì)于工程勘測(cè)具有重要指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張進(jìn)國(guó)，夏訓(xùn)銀，王洪生，等.巖溶塌陷區(qū)綜合物探方法的應(yīng)用效果[J].勘察科學(xué)技術(shù)，2011，（1）：56-58.

[3]戴林統(tǒng)，張志軍，龔凌，等.某巖溶塌陷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理方案探討[J].低碳世界，2014，（14）：150-151.

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