巖溶地區工程地質勘察探索

劉琴+黃河遠

摘 要：由于巖溶發育的隱蔽性、復雜性，往往給工作區的工程勘察帶來很大的難度，為避免不確定性導致相關工作陷入困境，在實際的地質勘察過程中要謹慎認真地做好詳細的地質勘探預報工作，以便于下一步工作的開展。文章論述了巖溶地區的常用地質勘察方法，通過對工程地質勘察方法的深入探究，以期能為實際的勘探工作提供幫助。

關鍵詞：巖溶地區；工程地質勘察方法；工程應用

引言

巖溶別名喀斯特，指的是以石灰巖、白云巖等為典型代表的可溶性巖石在水的作用下發生溶解溶蝕的現象，通常經過地下流動水的作用還會形成一系列的洞穴、裂隙等地質構造。巖溶作用破壞了巖層的完整性，導致巖石的強度下降，直接破壞所處地的地基承載力。在巖溶地區的工程項目建設首先要做好的工作就是進行工程地質的勘察，具體了解地下巖層的巖溶發育情況，掌握巖溶分布區域以及巖溶的發育規律，為工程建筑的后續建設提供準確的數據支持。

1 巖溶地基的分類

1.1 裸露型地基

裸露型的地基地表植被非常稀少，通常都會有厚度小于十米的土層的覆蓋。詳細地將裸露型地基可分為溶洞地基和石芽地基，溶洞地基要關注的是溶洞頂板的穩定性，通常頂板的穩定性與巖石性質、頂板厚度以及水文地質條件等有關；而石芽地基是由于大氣降水或地表水侵蝕裸露碳酸鹽裂隙及節理而形成的。石芽地基的基巖面不平整，起伏較大，所以可能會使得地基不穩定而產生滑動或沉陷，進而影響建筑施工的順利進行。

1.2 覆蓋型地基

覆蓋型地基上部的覆蓋層厚度往往厚達幾十米，根據厚度的不同又可以分為淺覆蓋型和深覆蓋型。一般情況下上覆土層的特性較為松軟，多為紅粘土、沖洪積砂等，覆蓋型巖溶地基需要重視建筑地基沉降、地面塌陷的問題，要充分考慮在復雜地質條件下地基的實際承載能力。

1.3 埋藏型地基

在碳酸鹽層的上部又有著其它的非可溶性的巖石覆蓋，此類地基稱為埋藏型地基。在實際工程建設中，要考慮巖層下部的巖溶發育情況，因為可溶性巖石的厚度及強度能夠為上部建筑物提供足夠的承載力。

2 巖溶地區工程地質常見的勘察方法

（1）工程地質調查與測繪往往結合物探手段，是勘察工作第一步，調查內容包括溶洞的分布、形態和發育規律，巖面起伏、形態和覆蓋層厚度，地下水賦存條件、水位變化和運動規律，巖溶發育與地貌、構造、巖性、地下水的關系，土洞和塌陷的分布、形態和發育規律以及成因，是從宏觀上把握巖溶發育的分布和特點。

（2）作為鉆探的先行手段，在查明大范圍的區域巖溶發育和深部巖溶的分布規律方面，物探是最理想的方法之一。目前，對巖溶地區常用的物探方法有地震面波，地質雷達，微重力法，地震折射波，地震反射波，電阻率成像，電磁法，電阻率法，地震層析成像技術等。不同的物探方法在實際使用過程中都有不同的適用范圍，應根據探測對象的深度、規模及其與周圍介質的物性差異，選擇有效的方法。

（3）鉆探適用范圍極廣，幾乎不受外界因素的影響。且準確率遠遠超過物探，對于復雜巖溶，必須通過鉆探探明巖溶類型、充填物、邊界，并進行必要的水量、水壓測試。在巖溶地區使用鉆探技術進行勘察工作時，要把握好鉆孔的位置布置，合理的鉆孔布置能夠有利于取得更加準確的數據。除此之外，為了更好地了解地下巖層的實際情況，還可以采用井下電視、鉆孔攝影等與鉆探相結合的方式進而全面了解地質情況。

（4）當需查明斷層、巖組分界、洞隙和土洞形態、巖溶塌陷等情況時，可布置適當的探槽或探井這些傳統勘探手段。

（5）原位測試技術對測定溶洞和土洞中充填物、巖溶塌陷堆積物的工程地質性質和地基土承載力有很好的效果。

（6）遙感技術在識別大型巖溶形態及地質構造方面具有明顯的優勢。一般用于大型工程選址，而一般的工業與民用建筑用得不多。

（7）在追索洞隙、地下水的聯通情況時，需進行連通試驗，如示蹤試驗。

3 工程項目應用實例

貴州地區某大型鐵路隧道工程，為典型覆蓋型地基，選定地質素描、TSP、地質雷達、紅外探水、鉆探共五種方法為隧道所處地進行地質超前預報，揭露了暗河、溶洞、裂隙等的分布、形態和發育規律，確定了大型溶腔的邊界。在施工過程遭遇了大型充填或非充填溶腔上百處，地震反射波法和超前鉆探均取得較好的效果。勘察發現該隧道巖溶發育率與地表埋深的關系成反比，即垂向滲流帶巖溶發育程度高，深部循環帶巖溶發育程度低，但深部循環帶揭示的高壓富水溶腔，由于溶腔水壓高、水量大、充填介質可注性差等特點，極易發生突水突泥風險，超前預報出25處高壓突水地段，并在施工中得以驗證，TSP未發現明顯異常，還有9次是水平鉆孔或超長炮孔發現的高壓突水現象。

根據揭示巖溶特點進行分類，對溶腔采取分類處治，基于細致全面的勘察數據及其分析報告，研究了注漿、溶腔防護加固、隧底跨越、巖溶水引排、繞避迂回等技術的適用條件和技術措施。

4 結束語

巖溶地區的工程地質勘察是一項復雜的工作，需要工作人員依據實際情況運用相應的勘探方法來實現對巖溶地區地質狀況的有效勘察。在實際的工作中，我們要靈活地運用各種勘探方法，應用過程中選擇合理的勘察方法，對項目工程的地質情況進行詳細的勘探，對項目所在地的整體工程地質做出正確的評估，為建設項目的后期施工提供保障。

參考文獻

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