巖溶地區工程地質勘察手段及應用

李雄

摘 ? 要：巖溶又叫做喀斯特，是一種在特殊地質條件下形成的現象。作為工程建設的基礎，地質勘察工作已經越來越被重視，但從目前情況看，由于巖溶地區地質的未知性和不穩定，巖溶地區地質勘察工作進行的并不順利。本文對巖溶地區工程地質勘察的方法手段進行了探討，并對勘察手段的特點與應用作了分析。

關鍵詞：巖溶地區 ?勘察方法 ?實際應用

中圖分類號：TU195 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）06（b）-0114-02

巖溶的形成是化學溶蝕作用的結果，對這一特殊現象，許多科學家和專家已從多方面進行了研究。隨著我國工程建設的發展，巖溶地區建設工程逐漸增加，巖溶地質勘察遇到的問題也越來越多，相關技術人員應該以實踐經驗為基礎，不斷改進勘察技術，增加勘察水平，提高巖溶地區勘察的準確性與有效性，促進工程建設的發展。

1 ?巖溶地區勘察的現狀

巖溶可根據碳酸鹽露出條件和其對地基穩定性的影響分為裸露型、覆蓋型、埋藏型三類。巖溶發育的不均一性和多樣性使勘察、設計面臨很多問題。盡管有很多專家和學者做了不少研究工作，但實際的經驗和實踐還不是很成熟。隨著工程建設的大量開展，應加強對巖溶的勘察工做，對巖溶生成環境、穩定性、工程影響進行全面分析，總結出更多的勘察經驗，提高勘察水平。

2 ?巖溶地區勘察技術手段

時間、地質條件的不同使巖溶的形態千差萬別，巖溶發育的不均勻性，使得地質狀況復雜造成勘察問題多，因此勘察技術成為人們關注的關鍵。

2.1 物探

地球物理勘探是根據物理現象對地質體或地質構造做出解釋推斷的結果，因此，它是間接的勘探方法。物探方法有：重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地溫法勘探、核法勘探。在巖溶地區常用的物探方法為電法物探，地球物理勘探存在多解性的問題，為了獲得更準確更有效的解釋結果，一般通過鉆探方法配合。

2.2 鉆探

鉆探是巖溶地區勘察的主要勘察手段，其優點在于可以幾乎不受地形條件影響，對巖溶地區進行勘察。鉆探工作可以使技術人員了解到一定深度范圍內的巖溶發育情況，尤其當地表覆蓋層厚時鉆探可以最大程度發揮其作用。工程勘察中使用鉆探的方法有很多種，為了更好地利用鉆探了解地下巖溶發展情況，要根據實際需要選擇適宜的鉆探方法，也可以在條件允許時，配合使用物探等技術更好地了解巖溶地質發展情況。

3 ?巖溶地區工程地質勘察方法應用案例分析

3.1 工程概況

常寧二中建設場地位于常寧市南三環北側，南市村境內，本勘察階段擬建物共13棟，樓高1-6F，無地下室，規劃用地面積370.6畝（24.71公頃），總建筑面積13.06萬m2，場地西南角為剝蝕殘丘地貌單元，其余大部為河流沖積地貌單元，場地較開闊平整。

3.2 地質概況

工作區地形較平緩，巖石風化破碎強烈，地層主要為二疊系（P）頁巖、炭質頁巖、砂巖及石灰巖。工作區大部分被粉質粘土層和人工填土覆蓋，僅在西南側有少量基巖出露。溶洞、溶溝、溶槽較發育。場地內未見構造痕跡，區域地質分析未發現大的斷裂構造通過，場地相對穩定。

3.3 綜合地質勘察方法的應用

主要采用物探配合鉆探的方法進行巖溶區的工程地質勘察工作。

（1）物探。

為了探測工程區的巖溶發育情況，在充分分析踏勘調查成果的基礎上，布置了若干物探斷面。本次物探采用了高密度電法，得到典型物理場異常區。

在巖溶地區，高密度電法比普通電阻率法更具優勢，具有直觀、高效、高分辨率、高精度等優點。高密度電法的信息量遠遠超過普通電阻率法的信息量，并具有測深和測剖面功能，所提供的是二維信息，而且一定數量的二維剖面還可以組成一個擬三維圖像，它是電剖面和電測深法的結合。

根據現場調查，區內地表主要分布粉質粘土層及素填土，下伏石灰巖，石灰巖導電性較差，呈現高阻。粉質粘土層和素填土層電阻率一般為100～400Ω·m，石灰巖電阻率一般為400～1000Ω·m。區內土層較濕潤，大部分巖溶被水或泥土及巖石碎屑等充填，表現為低阻。

物探測量結束后，數據通過計算機軟件處理，得出剖面反演電阻率斷面圖，如圖1所示和地質推斷解釋斷面圖如圖2所示。

通過高密度電法測量成果的分析和推斷解釋，基本上查明了場地內巖溶的分布范圍、埋深等情況。場地內灰巖的電阻率相對較高，一般為400～800Ω·m;粉質黏土層及素填土層的電阻率相對較低，一般為200～400Ω·m;巖溶及巖溶漏斗及被黏性土充填的溶洞、巖溶槽等電阻率一般為50～200Ω·m。區內巖溶較發育，埋深一般在30m以內，溶洞大部分被黏性土及碎石充填。

（2）鉆探。

利用鉆探手段，揭示物探異常區的地質情況，從而對物探成果進行合理的地質解譯，確定工區巖溶發育情況及分布規律。通過鉆孔對物探異常區的揭示，場地內溶洞分布于石灰巖層中，半充填或全充填，充填物主要為軟塑-流塑狀黏性土，含灰巖碎屑、碎塊，如圖3所示。

3.4 結果分析

通過綜合地質勘察方法可以得出該工區的巖溶發育程度和分布規律，136個鉆孔中，揭露溶洞22個，溶洞高度0.7～11.9m不等，分布于20個鉆孔內，面溶率為14.7%，線溶率為14.6%，巖溶發育程度為巖溶中等發育。溶洞內充填可塑-軟塑狀黏性土，個別溶洞內夾破碎石灰巖。

4 ?結語

由于巖溶發育的多樣性與不均勻性，巖溶地區的勘察是一份較復雜的工作。在實際工作中，我們應該針對具體情況，考慮巖溶現場地質條件，采取物探配合鉆探的勘察方法，可以達到事半功倍的效果，保證巖溶區勘察的安全性與經濟性，實現勘察的有效應用。

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