巖土工程地質勘察中的質量控制因素分析

李滿喜

摘要：介紹某地區巖溶塌陷形成的現狀，對塌陷原因等進行調查，并根據現場調查資料和收集到的其它有關資料，分析各種影響機制，對影響程度進行分析，評價其發展的規律和預測災害發展的方向，得出科學合理的結論。

關鍵詞：巖溶；地面塌陷；原理；評價

1.工程概況

連城縣廟前鎮廟上村地面塌陷地質災害項目位于連城縣廟前鎮廟上村，災害表現為地面塌陷、基礎懸空。塌陷在平面形態呈近圓形，直徑為9.00m，塌陷深度為勘查21.20m，剖面上呈壇狀，地面塌陷面積約59.33㎡；與其相鄰的房間水泥地面因懸空開裂，現在塌陷點附近發現部分民房出現微小裂縫。

2.場地工程地質條件及周邊環境概述

據地面調查及勘探揭露，附近地層由新到老主要有：人工成因（Q4ml）的①雜填土、①-1素填土，沖洪積成因（Q4al+pl）的②淤泥質粉質粘土、③粉質粘土、④卵石、⑤含卵石粉質粘土和⑤-1含卵石粉質粘土（為土洞充填物），下伏基巖為石炭系上統黃龍組（C2h）⑥灰巖。

未發現有土洞，在灰巖與土層分界面往上2.00-4.00m分布一層灰黑色的含卵石粉質粘土，呈軟-可塑狀態，鉆進中鉆進速度較快；溶洞：頂板深度14.40m，底板深度19.80m，洞高5.40m，基本充填。充填物為灰黃、黃褐色含礫粉質粘土。

3.場地地下水

場地內地下水類型上部主要為松散巖類孔隙型潛水及灰巖溶洞中的巖溶水。受區域構造影響，場地巖體破碎、裂隙發育，為地下水的良好通道，特別是可溶性的巖石破碎帶是地下水活動較強烈地段，導致巖溶發育；基巖中有良好的排水通道，地下水的頻繁變化活動作用使得地下水對松軟土體產生潛蝕、搬運作用，使得在巖土交界面處易發育土洞，當土洞發育至一定程度則易產生塌陷。

4.地質災害及不良地質作用評價

4.1場地地質災害及不良地質作用概述：場地發現有2個巖溶塌陷點，其災害類型為地面塌陷，受其影響在其附近發現有多條環形地裂縫，場地除巖溶外未見其它崩塌、泥石流、采空區及地面沉降等不良地質作用。

4.2地面塌陷：主要分布場地居民區內，形成原因為巖溶塌陷，根據地質測繪發現塌陷點2個見表1：

4.3溶洞：鉆探資料表明，溶洞高度5.40m，溶洞埋深為14.40m（標高313.70m），溶洞完全充填物。場地溶洞發育程度較弱，洞高較大。溶洞頂板巖體基本質量等級為V級。

5.地面塌陷成因及機理分析

5.1自然因素

（1）巖溶洞隙發育的影響

塌陷區出露的基巖為石炭系黃龍組的灰巖，地處地下水排泄流通區，形成許多溶洞。在塌陷地段地表以下為一自然溶洞，溶洞凈空高5.40m，巖溶主要發育于灰巖中，其巖溶頂板巖土層較薄，厚10.85-27.60m，為此陷的產生提供了有利條件。

（2）地層巖性的影響

塌陷區下伏地層為石炭系黃龍組灰巖，質純，巖溶較發育，在節理、裂較發育地段易形成校大規模的隱伏溶洞，巖層中構造節理裂隙特別發育，巖體破碎，完整性較差，為可能產生的巖溶陷提供了良好條件。

（3）地質構造的影響

區域上塌陷區處于場區處于閩西南拗陷帶中，斷裂構造發育在塌陷區南側500-600m處有一條北北西向斷層，斷層走向長度約3.4km，傾向西南。該斷層決定了本區基巖含水層具有很好的滲透性和導水性，為地下水活動提供了主要通道。

（4）大氣降雨的影響

降雨對松散覆蓋層的巖土體起到充水和軟化作用，產生地下的滲透潛蝕作用，也加快地面塌陷的形成。當溶洞頂板厚度逐漸變薄，自穩能力降低，承受不住地表巖土體重量時，則產生了巖溶塌陷。

（5）地下水的影響

場地地下水活動與土洞的形成密切相關，地下水位的升降變化，使上部土體在地下水升降過程中反復漲縮，使土體間的結合力及抗剪強度降低，形成松軟土體。地下水的頻繁變化活動作用使得地下水對松軟土體產生潛蝕、搬運作用，使得在巖土交界面處易發育土洞，當土洞發育至一定程度則易產生塌陷。

5.2人為因素

在塌陷區周邊有開采地下水活動，對地下水的平衡有一定的破壞，地下水降落漏斗增大，地下水對覆蓋層的潛和對巖溶充填物的運作用加強，因此加快了地面塌陷的產生。塌陷的誘因長時間降雨，浸泡土洞頂板，降低覆蓋層的巖土抗塌力，當降雨停止后地下水位下降，形成真空吸蝕，使原本處開極限平衡狀態的土洞頂板因致塌力的增加，抗塌力的降低，破壞原有平衡從而產生塌陷。

6.地面塌陷穩定性分析與評價

6.1地面塌陷穩定性分析

場地地處溶蝕-構造成因的殘丘階地，巖溶發育程度中等區域。有地下水流通道和地下水流動跡象，塌陷接近休止狀態，當環境改變時可能復活。基巖面在現地面以下10.85-27.60m，為厚層狀灰巖，裂隙張開，溶蝕較嚴重，巖層直走（350°∠45°）向與溶洞斜交，傾角較陡，洞徑大（5.40m），呈橢圓狀，埋藏較淺，頂板厚度薄（厚度為0.40m），與洞徑比（0.07）小，溶洞充填物松散，水流沖蝕充填物，洞底見近期塌落物，巖溶水活動強烈，流速較大，具承壓性，巖溶洞隙的穩定性較差。

6.2發展變化趨勢及危害性預測

6.2.1發展變化趨勢

該塌陷主要是地下水活動導致土洞向上擴展形成的巖溶塌陷，根據現場調查、工程物探和工程鉆探結果，根據塌陷邊緣和滑落面傾角，以及巖土層的穩定傾角分析，塌陷直徑有進一步擴大的可能。

6.2.2危害性預測

根據塌陷體現狀、運行跡象推測其影響范圍為：原塌陷中心為圓心，L1直徑可達13.00m，L2變化較小，直徑可外擴1.00-2.00m。溶洞平面分布基本與構造走向相近，本區距斷層較近，根據地質構造和本區水文地質條件分析，本區土洞分布基本沿北北西向分布，其北西向出現土洞的可能較大，分布密度一般30-50m。一旦發生整體滑動將造成較大的人員傷亡和財產損失，其危害性較大。

結束語

巖溶地質災害給人們的生活帶來很多的不便及危害，對于存在的地質災害一定要結合實際情況進行地質災害治理，最大程度的避免其發生。

參考文獻

[1] 梁偉成；巖溶地區地面塌陷的影響因素分析——以花都區赤坭鎮為例[J]；黑龍江科技信息；2009年21期

[2] 陳潔金；陽軍生；劉寶琛；王宏貴；；巖溶地面塌陷風險分析的模糊故障樹模型[A]；第二屆全國環境巖土與土工合成材料技術研討會論文集（一）[C]；2008年

[3] 雷明堂；蔣小珍；李瑜；；巖溶塌陷研究新進展[A]；中國科協2002年減輕自然災害研討會論文匯編之二[C]；2002年

[4] 岳超俊；中原城市群地質災害風險區劃研究[D]；中國地質大學（北京）；2009年

（作者單位：福建省121地質大隊）