綜合技術手段在巖土工程中的應用
——以貴州復雜場地某高層商住樓巖土勘察為例

許啟松 葛佳杰

（1.貴州地礦工程勘察有限公司，貴陽 550016 ； 2.貴陽市防震減災服務中心 貴州 貴陽 550001）

綜合技術手段在巖土工程中的應用
——以貴州復雜場地某高層商住樓巖土勘察為例

許啟松1葛佳杰2

（1.貴州地礦工程勘察有限公司，貴陽 550016 ； 2.貴陽市防震減災服務中心 貴州 貴陽 550001）

傳統的巖土勘察方法，在復雜地質條件下無法迅速準確查清地質特點，尤其是在 貴州喀斯特巖溶地區，利用單一的常規勘察手段無法解決復雜問題，特別是當遇到巖溶、斷層破碎帶發育時；在復雜場地巖土工程勘察過程中利用物探等綜合勘察手段，可以迅速查清巖溶發育，斷層破碎帶的分布范圍及其埋深。

本文就高密度電法在貴州省某高層商住樓巖土勘察工程中的具體應用效果，綜合討論在該類型場地綜合應用巖土勘察工作的常規鉆探和物探方法，為巖溶發育地區的巖土工程勘察積累經驗。

巖土工程勘察 鉆探 綜合物探 高密度電法

隨著我國社會主義經濟建設的飛躍發展，建筑事業的快速發展；日益增長的建設需求和復雜的建設場地對工程勘察工作提出了新的、更高的要求。巖土工程勘察是工程建設的前提和基礎，是工程建設的靈魂。巖土勘察工作的好壞，直接影響建筑的使用功能和壽命、環境保護、使用安全和工程造價等。

本文以筆者以某場地復雜地區巖土工程勘察為例，在實施常用手段（工程地質測繪、工程測量、鉆探、取巖土樣及室內試驗、鉆孔超聲波測試等）的基礎上還應用了物探、地基卓越周期測試、靜載試驗。通過綜合手段摸清

1 工程概況

該擬建項目位于貴州省貴陽市位于南明區五里沖危舊房、棚戶區改造區。該擬建商住樓位于貴陽市二環道路旁側，擬建構建筑物層高-2+2+44F，采用框架剪力墻結構，擬采用樁基，最大柱荷載35000KN/柱。

2 場地地形地貌

擬建場地位于貴陽市南明區五里沖，擬建的商住樓位于緩斜坡地帶，原始地貌坡度3～5°。勘察期間場地已經人工整平至地下室標高1124.7米左右。通過開挖場地東南側形成高約10m的邊坡，但在鉆探施工前已進行支護，現狀穩定。

3 區域地質構造

據區域地質資料及工程地質調查，場地出露地層為第四系（Qel+dl）和二疊系中統吳家坪組（P2w）基巖，擬建場地位于黔北斷拱貴陽復雜構造變形區之貴陽復式向斜西翼、蔡家關背斜東翼，處于區域性大斷裂（烏當斷裂）影響帶內，場地次級構造發育，地質構造復雜。受次級斷層影響，場地巖層產狀比較紊亂，風化強烈，巖體極破碎。據區域地質資料及現場實地測量，確定場地巖層產狀分為兩組，一組為：傾向48°,傾角76°；另一組為傾向285°,傾角60°。

該區屬丘陵～低山溶蝕峰叢地貌，場地內總體地勢為北東高南西低，測區內多有第四系土層覆蓋，四周植被較為茂密，現經施工平場后，場地變得較為平坦，由地表地質現象顯示，測區內巖性多樣，且有一斷層通過場地，該斷層平面走向北西～南東向，在斷層兩側巖層產狀變化較大，其中：在斷層北西面，巖層北西向傾斜，傾角70°左右，在斷層南東面，巖層北東向傾斜，傾角50°左右。

①第四系（Qel+dl）：上部為耕植土，富含植物根系，下部為可～硬塑狀紅粘土，殘、坡積成因，厚薄不均，局部含基巖風化殘塊及碎石，主要分布于測區大部地段。

②二疊系中統吳家坪組（P2w）：巖性主要為石灰巖夾硅質巖、鈣質砂巖夾雜色泥巖、碳質泥巖。在水平方向上石灰巖、碳質泥巖、鈣質砂巖呈互層狀產出的組合關系。因受次級構造的影響，基巖破碎，節理裂隙發育，風化強烈。石灰巖、鈣質砂巖及碳質泥巖，據其風化狀態分為強風化-中風化，現分別對這幾種基巖巖性特征、風化程度及組合關系分述如下：

（1）強風化碳質泥巖（P2w）：褐色，泥質結構，含碳質、鋁土質、鐵錳質，受次級構造的影響，產狀凌亂，該層在場地內風化強烈，整體破碎，厚度變化大。巖芯極破碎，呈砂狀、碎塊狀，巖芯采取率低。

（2）強風化石灰巖（P2w）：灰黑色，薄至中厚層狀，含硅質，主要分布于擬建場地南西側，厚度變化大。巖芯極破碎，呈砂狀、碎塊狀、土夾石狀，巖芯采取率低。

（3）中風化碳質泥巖（P2w）：灰黑色，泥質結構，含碳質團塊，節理裂隙發育，受構造及產狀影響埋深變化大，節理裂隙發育，巖體較破碎，屬較破碎軟巖。

（4）中風化石灰巖（P2w）：灰色、深灰色，薄至中厚層狀，泥晶結構，含硅質，節理裂隙發育，巖芯呈柱狀、短柱狀，少量塊狀。

4 場地水文地質條件

據地表地質調查及鉆探探查，擬建場地地下水類型主要地下水為上層滯水和基巖裂隙水，敘述如下：

場地下伏基巖為中風化泥巖、石灰巖，為含水性較好的巖層，其發育的節理裂隙為地下水流動提供了較有利的滲流條件，地下水埋藏較深，地下水徑流方向為東南向南西，小車河為排泄基準面。

5 巖土工程勘察概況

勘察之初，鉆孔按一樁一孔布設，鉆探揭穿地表覆蓋層及地下強風化層進入完整基巖9m，在場地平場和鉆探過程中，多處發現巖溶和裂隙，但僅靠所布鉆探，不能確定其分布延伸范圍。為迅速查明巖溶發育的分布情況，決定沿擬建物主要軸線布設測線，應用物探方法中的地震映像法和高密度電法，對鉆探發現的巖溶現象進一步詳查。

本次勘察，沿擬建物主要軸線布設測線計完成高密度電法剖面3條，經過數據處理，綜合分析，編制出物探異常平面分布圖，為擬建物的基礎設計和施工方案制定提供了充分依據。

6 工程物探的基本原理及有關參數

表1

6.1 高密度電法：

電法勘探是研究地層電學性質及電場、電磁場變化規律，根據研究地質對象的電性差異，通過儀器測量電場情況，進而研究電場的分布規律，以了解地下構筑物或地質體的狀況，從而達到勘探目的。

本次勘察，使用重慶地質儀器廠生產的DUK-2電法儀，采用60極接收，極距2m～3m，在預定位置布置測線剖面，本次勘察，電極的排列裝置采用溫納四極裝置。

6.2 本場區工程地球物理特征：

巖土電性

地球物理條件是指運用物探手段解決地質問題的各種充要條件。地球物理勘探的前提是被探測體與周邊巖土介質存在物性差異，常表現為電、磁、彈性波速等物性參數的異常。本次勘探目的主要是初步查明場區布設測線范圍內隱伏的不明巖溶構造，如隱伏斷裂、巖溶空洞或溶蝕破碎、地下暗河、充水溶洞及老舊窯形成的采空區等異常。本次高密度電法測試采用的物性參數為視電阻率值，通過對場區巖石和部分異常體的電性測試，結合貴陽地區同類型場地電性參數綜合歸納本場區巖土電性特性見表1：

不含水 ∞溶洞 含水 50～900不含水 ∞破碎帶 平均 370含水 150～550

7 結論和建議

7.1 測區內巖體多以泥巖、砂巖、頁巖等中～軟質類為主，局部地段，分布有石灰巖等相對堅硬的巖體。

7.2 測區內，土層厚度多在 2～15m左右，其厚度變化較大，其中：在測區南部，土層厚度相對較小，多在2～10m左右，而在測線北部，土層厚度相對較大，可達15m左右；在F1斷層及附近土層厚度較大，多在20m以上。在F1斷層及附近，由于土層與巖體破碎帶的電阻率相差不大，因此，物探推土層厚度可能與實際有所偏差。

7.3 在測區內，主要以低阻異常存在，其中：低阻異常幅度相對較小，主要反映的是節理裂隙集中發育帶上，而低阻異常幅值較大的區段則反映出密集裂隙帶及巖體破碎帶的存在。

因此，在巖溶發育地區，有必要先采用物探初勘，若發現異常，再施以鉆探驗證。這樣發現巖溶的幾率應該更高，可以有效的減少工程隱患，這個問題值得業主及相關單位共同關注。

[1]丁榮勝 等，高密度電阻率法和地震映像法在采空區勘察中的應用（J）。物探與化探，2010-12，34(4)

[2] 李法濱 等，高密度電阻率法在某采空塌陷區勘察中的應用（J）。交通科技，2011年第1期.

[3] 張德元 等，高密度三維地震勘探在四川復雜山區的應用效果（J）。中國煤炭地質，2010-8,22(8).

[4] 重慶地質儀器廠：《測井、地震、電法方法技術 論文集》2006.12 北海。

[5] 勘探地球物理《 百科詞典 》 [美] R.E. 謝里夫 地質出版社 1990

[6] 石油工業出版社《 地震勘探中巖石成分和性質的研究》[蘇]A.F.阿維爾布赫 著 1986

APPLICATION OF COMPREHENSIVE TECHNOLOGY IN GEOTECHNICAL ENGINEERING-- Taking Guizhou complex site for a tall building in geotechnical investigation as an example

Xu Qisong (GuiZhou Geologicai Engineering Investigation Co.，Ltd)

Ge Jiajie (Earthquake prevention and disaster reduction in Guiyang City Service Center)

The traditional method of geotechnical investigation, under complex geological conditions can quickly and accurately find out the geological characteristics, especially in Guizhou Karst karst area, the use of conventional reconnaissance means singleunable to solve complex problems, especially when it comes to karst, fault fracture zone development; use of geophysical comprehensive investigation in the process of complex geotechnical engineering investigation and can quickly identify the karst, fault fracture zone and its buried depth distribution range.

In this paper, the high density resistivity method in Guizhou province for a tall building in geotechnical investigation results of practical application in engineering, the comprehensive discussion of exploration work in this type of site comprehensive application of rock and soil drilling and geophysical methods, and accumulate experience for geotechnical engineering in karst area survey.

geotechnical engineering exploration drilling comprehensive geophysical exploration of high density resistivity method

TU75

B

1007-6344（2015）02-0146-02

許啟松（1983-），男，1983年11月，碩士研究生，工程師，貴州地礦工程勘察有限公司。主要研究方向：基礎地質、工程地質、地質災害等。