巖溶發(fā)育地區(qū)巖土工程勘察的問(wèn)題及技術(shù)分析

諶模洋

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九三三隊(duì)，廣東 肇慶 526060）

我國(guó)許多城市都有巖溶發(fā)育區(qū)，隨著城市化的快速推進(jìn)，國(guó)土空間資源利用率逐漸提高，這些巖溶發(fā)育區(qū)也常常開(kāi)展各類(lèi)工程建設(shè)，包括工民建、市政交通等。目前針對(duì)簡(jiǎn)單地質(zhì)條件場(chǎng)地的常規(guī)勘察手段常常不能滿(mǎn)足巖溶區(qū)的勘察要求，甚至很多時(shí)候得出的勘察結(jié)果與實(shí)際出入較大，極大地影響工程設(shè)計(jì)和施工的正常推進(jìn)。因此，在巖溶區(qū)巖土工程勘察的時(shí)候要結(jié)合實(shí)際情況，選擇合適的處理技術(shù)，盡可能準(zhǔn)確地探明巖溶區(qū)工程地質(zhì)條件，這樣才能保證勘察工作的順利實(shí)施[1]。

1 巖溶區(qū)巖土工程勘察的重要意義

巖溶區(qū)巖土工程勘察的意義及重要性主要有：

（1）查明場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件。巖土工程勘察有助于查明建筑場(chǎng)地影響范圍內(nèi)的各巖土層的工程地質(zhì)條件，分析評(píng)價(jià)場(chǎng)地地基的工程特性，為后續(xù)施工設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。

（2）查明場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件。巖土工程勘察有助于查明場(chǎng)地的水文地質(zhì)情況，。提供用于施工設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水文及相應(yīng)參數(shù)，并分析評(píng)價(jià)降水對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。

（3）查明場(chǎng)地的不良地質(zhì)作用。巖土工程勘察有助于查明影響場(chǎng)地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用以及對(duì)工程建設(shè)施工和使用階段產(chǎn)生的不利影響，并提出整治方案的建議。

（4）提出經(jīng)濟(jì)合理的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建議。巖土工程勘察可以提供場(chǎng)地地層的巖土設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)設(shè)計(jì)與施工應(yīng)注意的問(wèn)題提出建議，為設(shè)計(jì)及施工提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)參考。

巖溶發(fā)育區(qū)的巖土工程勘察工作有其自身的特點(diǎn)和要求，通過(guò)分階段系統(tǒng)的巖土工程勘察，可為巖溶區(qū)的工程建設(shè)提供準(zhǔn)確的工程地質(zhì)資料，而勘察成果質(zhì)量將直接影響到建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，也關(guān)系到該工程建設(shè)的可行性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等。所以提高巖土工程勘察質(zhì)量具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。

2 巖溶發(fā)育地區(qū)巖土工程勘察存在的問(wèn)題

2.1 勘察前期準(zhǔn)備工作不足

不編制勘察方案及綱要，收集工程概況及設(shè)計(jì)資料不充分。巖溶區(qū)勘察須制定系統(tǒng)的勘察計(jì)劃及技術(shù)安排，現(xiàn)階段部分勘察人員忽視前期準(zhǔn)備工作，不編制勘察施工組織方案或勘察方案針對(duì)性不強(qiáng)，致使野外作業(yè)無(wú)綱可循，帶一定盲目性。未收集工程概況及設(shè)計(jì)資料，未了解上部建筑物型式及規(guī)模，致使后期不能及時(shí)地了解設(shè)計(jì)意圖及合理地調(diào)整勘探點(diǎn)及勘探深度，工作無(wú)的放矢，帶一定的滯后性。

2.2 野外勘察作業(yè)所面臨的問(wèn)題

勘察手段單一，過(guò)程及取樣測(cè)試未按規(guī)范進(jìn)行及勘察隊(duì)伍素質(zhì)水平參差不齊等等。

（1）勘察手段單一，過(guò)分依賴(lài)鉆探，專(zhuān)業(yè)的原位測(cè)試手段和地球物理勘探方法應(yīng)用較少。巖溶發(fā)育區(qū)地質(zhì)條件極為復(fù)雜，溶洞和土洞發(fā)育十分復(fù)雜，涉及工程力學(xué)性質(zhì)及水文地質(zhì)等重難點(diǎn)，單一的鉆探手段很難探明其發(fā)育形態(tài)和充填情況，宜選擇綜合勘察測(cè)試手段以探明巖溶地下發(fā)育情況。

（2）在巖溶區(qū)巖土工程勘察作業(yè)過(guò)程中，存在勘探深度不夠、鉆孔間距偏大的情況，這樣在復(fù)雜巖溶地質(zhì)條件下，容易造成巖面誤差大、地層判斷不準(zhǔn)確、不能揭示巖溶的巖溶區(qū)巖面的起伏、覆蓋層厚度、溶洞發(fā)育情況、充填情況等問(wèn)題，導(dǎo)致勘察成果控制程度不高，精度不夠。

（3）鉆探工藝較粗糙不規(guī)范。未能選擇適合不同土層的鉆探方法、鉆探回次進(jìn)尺不規(guī)范，致使土層擾動(dòng)過(guò)大，質(zhì)量等級(jí)不高。巖芯采取率不符合規(guī)范要求，影響技術(shù)人員的判斷和試驗(yàn)成果

（4）取樣測(cè)試工作簡(jiǎn)單。未針對(duì)不同的巖土類(lèi)型采取不同的取樣方法，取樣后滯留太久或受外界影響太大，內(nèi)部土質(zhì)成分特征已發(fā)生變化，致使樣品等級(jí)不合格，從而影響試驗(yàn)相關(guān)物理力學(xué)指標(biāo)。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試手段單一或不規(guī)范，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，影響測(cè)試成果。巖溶區(qū)未單獨(dú)取樣，或未單獨(dú)進(jìn)行原位測(cè)試或物探，導(dǎo)致不能準(zhǔn)確探明巖溶區(qū)溶洞發(fā)育情況、充填情況等[3]。

2.3 巖溶勘察任務(wù)內(nèi)容存在不足

勘察任務(wù)內(nèi)容不全面，主次不分。只注重地基勘察，不重視巖溶或其他不良地質(zhì)作用的重點(diǎn)調(diào)查，特別是巖溶區(qū)的勘察需要有針對(duì)性的巖溶專(zhuān)項(xiàng)勘察，盡可能準(zhǔn)確探明巖溶區(qū)巖面的起伏、覆蓋層厚度、溶洞發(fā)育情況、充填情況等?？辈斐晒^為簡(jiǎn)單，部分勘察報(bào)告給出的巖溶發(fā)育情況及處理建議不合理，不能給地基設(shè)計(jì)及施工以指導(dǎo)作用，影響到后續(xù)工作的正常開(kāi)展。

2.4 勘察人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平參差不齊

巖溶發(fā)育區(qū)巖土工程勘察具有較高技術(shù)性的特點(diǎn)，部分技術(shù)人員在勘察工程中技術(shù)水平相對(duì)較差，野外工程實(shí)踐能力偏低，不能準(zhǔn)確判斷巖溶區(qū)巖面的起伏、溶洞發(fā)育及充填情況等，最終都會(huì)影響到勘察結(jié)果。另外司鉆人員基本都是外包隊(duì)伍，缺乏統(tǒng)一的培訓(xùn)和管理，工人專(zhuān)業(yè)素質(zhì)參差不齊。對(duì)于復(fù)雜地層較發(fā)育的巖溶區(qū)勘察更要求從業(yè)人員有更好的技能和職業(yè)素養(yǎng)。

3 巖溶發(fā)育區(qū)巖土工程勘察中的對(duì)策思考

3.1 應(yīng)用有針對(duì)性的綜合勘察方法

不同的工程對(duì)象，因?yàn)樗目臻g位置不同、建（構(gòu)）筑物的形態(tài)不同及對(duì)變形的要求不同，它們對(duì)勘察工作的重點(diǎn)和勘察方法的要求也不同，尤其是對(duì)地質(zhì)條件的綜合研究就有很大的差異。巖溶發(fā)育區(qū)巖面往往起伏落差大，相近的鉆孔揭示的巖面標(biāo)高差別有時(shí)都很大，因此僅僅通過(guò)鉆孔很難探明巖面埋深。我們應(yīng)該在滿(mǎn)足相應(yīng)勘察規(guī)范前提條件下，根據(jù)不同的上部建（構(gòu)）筑物的特點(diǎn)和要求，科學(xué)合理地布設(shè)勘察工作量，正確選擇勘察手段和勘察方法，才能探明巖溶區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件，提交高質(zhì)量的巖土工程勘察報(bào)告，高質(zhì)量地完成本項(xiàng)目勘察工作[4]。

3.2 規(guī)范勘察工藝流程

勘察作業(yè)及成果整理等應(yīng)完全依據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)范的要求來(lái)開(kāi)展，嚴(yán)格控制野外勘察質(zhì)量及綜合考慮多方面因素，出具勘察成果應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)范要求及通過(guò)審圖工作?？辈熳鳂I(yè)應(yīng)按順序有序開(kāi)展，包括：收集工程概況及初步設(shè)計(jì)資料、編制勘察施工組織方案、野外地質(zhì)調(diào)查踏勘、地質(zhì)鉆探、取樣、原位測(cè)試、抽水試驗(yàn)、室內(nèi)土工試驗(yàn)、地球物理勘探、試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料整理及勘察報(bào)告編寫(xiě)等等工作。此外巖溶發(fā)育區(qū)巖土勘察工程有其自身的特點(diǎn)和要求，勘察工作宜分階段進(jìn)行，可行性研究勘察、初步勘察、詳細(xì)勘察、巖溶施工勘察或樁基礎(chǔ)超前鉆等宜有序進(jìn)行，以探明地下巖溶具體發(fā)育情況，確保建筑和施工安全開(kāi)展。

3.3 加大勘察隊(duì)伍的建設(shè)力度

不同于普通巖土勘察工作，巖溶發(fā)育區(qū)巖土工程勘察的難度更大，對(duì)勘察作業(yè)的專(zhuān)業(yè)要求更高，因此若想保證此項(xiàng)工作高質(zhì)量落實(shí)，要注重加大勘察隊(duì)伍的建設(shè)力度。目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)缺少勘察類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才，使得勘察工作的成果和效益水平不高。針對(duì)此情況，要積極構(gòu)建完善的培訓(xùn)體系，從專(zhuān)業(yè)理論以及實(shí)踐技術(shù)等多個(gè)方面加大投入，全面提高勘察隊(duì)伍的整體水平。通過(guò)系統(tǒng)性培訓(xùn)，持續(xù)提高勘察人員的整體水平，使其能夠高水平完成此項(xiàng)工作，保證勘察作業(yè)結(jié)果的精準(zhǔn)性和可利用性。

4 完善巖溶區(qū)巖土工程勘察的方式

應(yīng)用先進(jìn)的巖土工程勘察技術(shù)。巖溶發(fā)育區(qū)巖土工程勘察是一種針對(duì)性很強(qiáng)的工作。它不僅要準(zhǔn)確地提供勘察區(qū)的巖溶發(fā)育情況，而且需提供設(shè)計(jì)、施工中可能遇到的各種地質(zhì)、地基問(wèn)題；還要提出巖溶處理建議。目前巖溶發(fā)育區(qū)的巖土工程勘察方法主要有地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪踏勘、工程地質(zhì)鉆探和地球物理勘探等。目前工程項(xiàng)目基本都是利用這三種方法對(duì)巖溶區(qū)工程地質(zhì)條件進(jìn)行綜合勘察，準(zhǔn)確、高效地查明巖面埋深和起伏情況。

（1）地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪踏勘。充分的地質(zhì)調(diào)繪踏勘能夠初步了解巖溶區(qū)的工程地質(zhì)概況和水文地質(zhì)資料，同時(shí)確定可溶巖和非可溶巖的關(guān)系，掌握淺表層巖溶的形態(tài)以及發(fā)育情況，為后續(xù)作業(yè)的開(kāi)展提供依據(jù)。

（2）工程地質(zhì)鉆探。包括工程鉆探、原位測(cè)試、室內(nèi)力學(xué)性質(zhì)測(cè)試、水文試驗(yàn)等。地質(zhì)鉆探的運(yùn)用，能夠較準(zhǔn)確地查明地質(zhì)情況。開(kāi)展鉆探作業(yè)時(shí)，采取率、回次進(jìn)尺等符合規(guī)范進(jìn)行，規(guī)范化地巖土取樣和原位測(cè)試、巖土試驗(yàn)等工作，可以掌握勘察區(qū)域內(nèi)的基巖以及覆蓋層實(shí)際情況，包括工程地質(zhì)條件及物理力學(xué)性能等，為工程建設(shè)工作的實(shí)施提供有力地質(zhì)依據(jù)。尤其是溶洞內(nèi)物質(zhì)，更應(yīng)該進(jìn)行充分規(guī)范地取樣及原位測(cè)試，才能直觀地獲取溶洞內(nèi)的基本情況。

（3）地球物理勘探。地球物理勘探又稱(chēng)為物探，方法繁多、原理各異。巖溶區(qū)溶洞的發(fā)育情況是勘察的重點(diǎn)和難點(diǎn)，單一的鉆孔很難較準(zhǔn)確地探明巖溶的發(fā)育形態(tài)，往往要結(jié)合各種物探手段，相互對(duì)比驗(yàn)證才能夠高效并有針對(duì)性的調(diào)查基巖面起伏和巖溶發(fā)育情況。針對(duì)巖溶勘察的物探手段主要有地質(zhì)雷達(dá)、大地電磁法、高密度電法、孔間電磁波透視及地震跨孔CT層析成像等方法，對(duì)巖溶建筑地基進(jìn)行調(diào)查。物探是工程勘察的重要輔助手段，但物探所獲取的大多是地質(zhì)體某種物理性能的信息，以至物探成果的解釋具有異常強(qiáng)烈的多解性或不確定性，因此在實(shí)際工程勘察應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際場(chǎng)地條件和地層條件選擇適宜的方法或幾種方法綜合勘察、相互驗(yàn)證，才能達(dá)到有效勘察的目的[5]。

在巖溶區(qū)巖土工程勘察活動(dòng)中，需要采用多種技術(shù)手段相結(jié)合來(lái)開(kāi)展工作，對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)形態(tài)、物理力學(xué)性能等進(jìn)行全面的掌握，再應(yīng)用遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)等，使勘察活動(dòng)更加科學(xué)合理。

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要從巖溶發(fā)育區(qū)巖土工程勘察的重要意義、巖溶發(fā)育區(qū)巖土工程勘察中常見(jiàn)問(wèn)題、對(duì)策思考及巖溶發(fā)育區(qū)勘察方法的技術(shù)分析四個(gè)方面開(kāi)展，強(qiáng)調(diào)巖溶發(fā)育區(qū)巖土工程勘察的重要性，著重分析巖溶發(fā)育區(qū)巖土工程勘察中常見(jiàn)的問(wèn)題及技術(shù)手段，在現(xiàn)有的勘察手段和方法中發(fā)現(xiàn)不足，及時(shí)分析解決、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，指導(dǎo)類(lèi)似工程勘察工作。與此同時(shí)，不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)新方法，努力改善巖溶發(fā)育區(qū)巖土工程勘察的準(zhǔn)確性、可靠性，從而提升巖溶區(qū)巖土工程勘察的水平，達(dá)成更好的效果，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)在巖溶發(fā)育區(qū)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。