高速公路勘察建設中巖溶發育地段的處理辦法

黃 巖

(廣東核力工程勘察院，廣東 廣州 510800)

高速公路勘察建設中巖溶發育地段的處理辦法

黃 巖

(廣東核力工程勘察院，廣東 廣州 510800)

隨著我國經濟的不斷發展，高速公路的建設為我國經濟發展提供了重要保證。但是高速公路建設的工程量巨大，且公路沿線地區的地形地質情況一般非常復雜，巖溶發育地段分布廣泛，這給高速公路勘察建設工作造成了相當大的困難，針對這種復雜的巖溶地質問題，采取多種措施進行實地勘察，了解巖溶發育地段的特征，對巖溶發育程度進行了詳細地劃分，并在此基礎上研究了巖溶發育地段公路勘察建設的處理原則和適用方法，提出了巖溶發育地段的勘察工作建議。

高速公路；勘察；巖溶發育；處理

高速公路建設在我國經濟開發建設中有著舉足輕重的地位，如何解決巖溶發育地段對高速公路勘察建設帶來的困難，是當前面臨的一個重大難題。由于巖溶的發育程度與巖石裂隙以及水的侵蝕作用有著密切的關系，巖溶洞穴的存在也給高速公路建設帶來巨大的安全隱患。因此，巖溶發育地段的高速公路路基的勘測與處理技術是公路建設中的一個非常重要的技術問題。

1 巖溶的概念

巖溶是可溶性巖石在水的侵蝕作用下，產生各種地質作用、形態和現象的總稱。巖溶發育地段在我國分布十分廣泛，當高速公路建設的路線經過巖溶發育地段時，往往存在非常嚴重的安全隱患，在一定條件下，極有可能發生較大的地質災害，對高速公路建設工程的影響較大。

2 巖溶發育地段的勘察

2.1 勘察方法

由于巖溶發育地段的地質條件較為復雜，在巖溶的勘察工作中，應遵循先上后下，先密后疏，從面到點，先定性后定量的原則，采取工程實地調研、物探、鉆探等多種手段進行綜合勘察，來查明巖溶構造的地質環境的特征、巖溶發育的特征和分布規律，為高速公路路基的選擇和布置提供科學依據。能夠有效地解決巖溶發育地段公路路基的病害問題，提高了工程質量，減少自然災害發生的可能性，加快了我國高速公路建設的進程。

2.1.1 工程實地調研

巖溶發育地段的勘察工作以工程實地調研展開，工程實地調研是巖溶發育地段勘察工作中最基礎也是最重要的一種勘察手段，需要研究巖溶地質條件及發育規律，并在此基礎上對巖溶發育地段進行詳細劃分，確定勘察工作中的要點，為巖溶發育地段的深入研究提供科學依據。

2.1.2 物理勘探

在高速公路建設工程中，巖溶區路基施工圖主要以物探為主，以地質鉆探為輔。其主要任務是通過高密度電法，探地雷達等多種物理勘探方法來確定巖溶夠早的空間分布形態和平面分布位置。高密度電法成圖非常直觀結果顯示比較明顯，施工方便且經濟適用，故廣泛應用于勘探工作中。

2.1.3 鉆探

做好工程實地調研和物理勘探工作是進行鉆探工作的前提，保證每一個鉆孔都能得到充分地利用，能夠滿足多種需求。鉆孔的位置也應嚴格按坐標控制，其主要任務是在屋里探測成果的基礎上，對物探異常部位進行鉆孔勘察，以準確確定巖溶發育地段的之地條件及分布位置。

2.2 勘探結果分析

巖溶勘察工作是一項復雜而又細致的工作，不僅需要根據實際情況選擇適合的勘探方法，還應結合巖溶發育地段的實地地質環境進行綜合分析。在探測中首先采用電測快速勘察，發現主要巖溶發育區，然后采用探地雷達、高密度電法 成像等物理勘察方法，以確定溶洞空間分布形態及平面分布位置，并根據勘探結果進行深度分析，調整勘探方法，進一步提高勘探結果的準確性。

3 巖溶發育的特征

根據位置分布情況可分為地表巖溶和地下巖溶，底表巖溶按巖溶發育規律有石牙與溶溝、石林與巖溶漏斗、峰林、峰叢等；地下巖溶主要是溶洞和地下暗河。以下介紹地表巖溶中常見的峰叢和峰林，它們都是石灰巖遭受到強烈的巖溶而形成的山峰集合體，但這兩者之間也有很大的區別。峰叢是一種連著的峰林，其基部的相對高度要比峰林部分的高度要高出很多；峰叢則是由巖溶水的垂直滲入侵蝕擴大而成，峰叢進一步發展形成峰林，當峰叢進一步侵蝕向深處發展，直到水平流動區域，此時，地下暗河露出形成地表河，侵蝕作用也大大加強，峰叢的基座被分割開來，最終相互分離形成峰林。峰林進一步發展形成孤峰，孤峰由孤立的石灰巖山峰組成。巖溶的發育是由于水的侵蝕，在地表水和地下水的侵蝕下，暗河和溶洞的發育規模進一步擴大，造成其穩定性降低，對高速公路工程建設帶來了較大的不利影響。

4 巖溶發育的控制因素

4.1 巖性是巖溶發育的決定因素

巖石組成和結構構造決定了巖溶發育的強度，在純質的灰巖中，巖溶發育最為明顯，一般會發育有地下暗河和大型的地下溶洞，地表溶蝕洼地等，且分布密度大；而碳酸鹽巖中，地表洼地不會發育，溶洞較為發育，但數量和規模較小。

4.2 地質條件是巖溶發育的控制因素

地質構造對巖溶發育起控制作用。研究表明，地下的暗河系統基本都呈東北向，受地質構造走向較為明顯，并且，構造中的裂隙對溶洞的形成、延伸方向產生較大的影響，構造裂隙也是巖溶發育的必要條件，是決定巖溶發育方向的控制因素。

5 巖溶發育地段的處理辦法

5.1 巖溶發育地段的處理原則

在了解巖溶發育地段的勘探方法及發育特征后，對于可能對高速公路建設產生影響的巖溶構造都要采取相應措施進行處理。應該遵循“經濟合理、安全適用、施工方便”等原則，還應綜合考慮巖溶構造的發育特征，遵循下列原則：

(1)根據溶洞的形態和規模進行預處理，采取填塞、清爆換填、洞底支撐和梁板跨越等措施進行處理。

(2)地表塌陷和土洞采用地表截流，清挖換填，梁板跨越等措施處理。

(3)對地表巖溶構造采用洞口填充，在保持巖溶原有的排水條件下，防止地下水環境改變，引起吸虹、潛蝕等破壞、

(4)對大面積復雜巖溶構造發育地段采用橋式跨越處理方法，合理利用巖溶構造中自身的承載能力。

(5)對于落水洞分布較多的地段，應盡量減少降水施工，防止地面塌陷對工程造成的影響。

5.2 巖溶路基的處理辦法

綜合考慮巖溶構造發育的基本特征，確定其對路基穩定性的影響，采取相應的措施。應盡量避免路基從溶洞上方通過，綜合計算分析溶洞及暗河頂板的承載能力，若頂板足夠穩定，則公路路基可直接覆蓋通過，如果不穩定，則要做好相應處理措施，同時，注意以下幾點：溶洞頂板不夠穩定的情況，應采用橋式跨越的方法通過，當溶洞規模較小且較為干燥的情況下，可采取砂石、碎石等回填密實；路基基底的干溶洞頂板較為薄弱且易碎時，應將其加固或炸除，再用橋梁跨越；路基基底溶洞的頂板較為穩定時，應計算出其頂板的安全厚度，綜合考慮勘察結果進行處理；當路基溶洞附近有邊溝時，應采用鋼筋混凝土板封閉，防止水侵蝕溶洞；考慮巖溶構造發育的具體情況，分別采取洞內加固、蓋板加固和封閉加固的方法，從而防止溶洞塌陷，對公路建設造成安全隱患。

5.3 橋梁基礎的處理方法

由于巖溶發育地段的情況復雜，給地基處理帶來了很大困難，高速公路通過部分巖溶發育地段需采用橋梁跨越的方法，對巖溶發育地段橋梁基礎的處理方法有以下幾點建議：對于橋梁基礎下規模較大的溶洞，應調整橋梁墩臺的位置或改變橋梁跨度，保證橋梁基礎的穩定性；對于規模較小的溶洞，應根據巖溶發育程度，綜合考慮環境因素及橋梁自身承載能力進行綜合處理；在巖溶發育地段應綜合考慮樁基礎的位置及受理條件，樁基礎底部溶洞的頂板不滿足厚度要求時，可采用充填封閉法和鋼護筒施工法等措施進行處理。

6 結束語

巖溶是一種復雜的自然現象，雖然在特定條件下巖溶發育有一定的規律可循，但是其影響因素是多種多樣的，對高速公路建設的勘察工作帶來諸多不利影響，所以，巖溶發育路段的勘察與處理技術顯得日趨重要，必須結合實際情況綜合分析，采取最有效和科學的措施，既要保證高速公路建設工作的順利進行，又要保護自然生態環境。在以后的巖溶勘察工作中，要不斷積累經驗，以更加的科學的技術手段和更加嚴謹的操作方法分析巖溶構造發育的基本特征，從而更加準確的查明巖溶構造的空間分布形態以及平面分布位置，最后采取有效的相應措施，這對巖溶發育地段高速公路建設的工作有著非常重要的借鑒意義和參考價值。

[1] 柯冬曉.淺談高速公路隧道溶洞地段施工與處理方法[J].工程技術:引文版,2016(1):111.

[2] 鐘建超.高速公路改擴建工程巖溶不良地質的勘察與處治技術[J].城市建筑,2015(30):174.

[3] 李 煒,孫志廣.巖溶發育區高速公路勘察中高密度電法的應用[J].城市建設理論研究:電子版,2016,6(8):1265.

(本文文獻格式：黃 巖.高速公路勘察建設中巖溶發育地段的處理辦法[J].山東化工,2017,46(15):133,135.)

2017-05-18

黃 巖(1990—)，男，江西撫州人，本科，研究方向：巖土工程。

U412.2

B

1008-021X(2017)15-0133-01