岩溶峰丛洼地勘察方法研究

咸云尚

(广西水电科学研究院，南宁 530021)

随着城市化进程的加速，越来越多的土地被开发与利用。工程建设需要开发不良地质作用的地段，如岩溶强烈发育的峰丛洼地。掌握峰丛洼地岩溶发育规律，进行正确的稳定性评价，提出合理的治理措施对工程基础设计具有重要的意义。220kV桂林某变电站站址位于桂林市西郊，属峰丛洼地地貌。岩性较简单，上覆薄层粘土、淤泥质粘土，下伏基岩为灰岩，局部灰岩呈石芽型式分布，岩溶强发育，工程地质条件复杂。

1 勘察手段的选择

场地为特殊喀斯特地貌，选择地面调查，物探和钻探相结合的方法。地面调查从宏观尺度把握岩溶发育的特征，通过地表岩溶现象，预测地下岩溶的发育规律。地面调查的范围大，根据场地貌特征，塘、河流的分布，以场地为中心，向四周辐射1km。调查沿构造线的方向，如塘的线状分布方向，地面溶洞的线状分布，地面塌陷的分布。

物探限于场地内，采用高密度电法。高密度电法能大量接收地下岩土地电信息，集中测量一条线上不同深度的电阻，通过绘制电阻率深度等值图，根据电阻差异进行反演，判断溶洞或裂隙密集带。

钻探是岩溶场地必需的勘察手段。通过钻探可以验证地面调查推论出来的成果及物探测试成果，更真实的反映地上岩溶发育特征。

表1 岩溶塌陷统计成果表

2 勘察成果分析

2.1 地面调查成果分析

图1 地面岩溶发育示意图

通过地面调查，场地南侧为岩溶峰丛，最大相对高差约400m，坡度陡，坡面可见溶蚀孤立的岩块。沿山边发育4个溶洞，具有相似的发育方向，沿岩层倾向发育，深浅不一，但均是开口大，底部小，直至尖灭。洞口高度为2～4m之间，洞深10～50m不等。与溶洞相应的是在洞口附近发育塘，夏季蓄水，冬季干涸。场地中部，零星分布地面塌陷。从地面调查结果可以分析，岩溶朝两个方向发展，一是平行于岩层走向，其二是沿着岩层倾向。岩石产状320°/SW∠18°。岩溶现象统计表见表1、表2。

表2 地面溶洞一览表

根据表1、表2和图1，地表岩溶发育较充分，沿山边有较大的溶洞分布，说明现地面是岩溶的一侵蚀基准面。地面岩溶发育情况见图1。

2.2 物探成果分析

覆盖层、基岩，各层视电阻率不等，为本次勘探提供了物性差异依据。各层视电阻率范围值见表3。图2为高密度电推断地质剖面图。根据图2，场地岩溶主要发育在地层浅部，基岩面起伏大，岩溶型式主要表现为溶沟和溶槽。

2.3 钻探成果分析

根据地面调查和物探测试成果，结合建筑物的布局，场地布钻孔38个。钻孔揭露溶洞情况见表4。根据表4钻孔揭露溶洞分布，可得溶洞成层分布特征明显。基本沿岩石层理或层间裂隙发育。溶洞与地面相连的通道主要为岩石溶蚀裂隙。

表3 覆盖层、基岩的视电阻率范围值

表4 钻孔揭露溶洞一览表

2.4 岩溶勘查方法综合分析

在本次岩溶峰丛洼地220kV变电站勘察中，采用的勘察方法有地面调查、高密度电阻率法物探和钻探。从勘察成果看，基本查明了场地的岩溶发育特征。地面调查控制了地面岩溶的发育情况。靠山边的溶洞发育，延伸方向沿层理顺岩层倾向方向，延伸长度不一。场地内零星分布的塌陷基本连成线，塌陷处覆盖层厚度一般不超过3m。在塌陷边缘钻孔揭露，基岩相对完整，说明塌陷主要由地下水顺基岩裂隙活动引起。由此可以推断，基岩表面之下存在地下水活动的空间，覆盖层之下可能存在溶沟、溶槽岩溶形态。基岩中亦有溶洞存在的可能性，与地面岩溶发育相类似，亦成层分布。由上述高密度电法物探成果，验证了地面调查推测的成果，即局部覆盖层下分布溶沟、溶槽岩溶形态。钻探成果揭露，基岩存在溶洞，基本成层分布，验证了地面调查推测的成果。物探成果中未显现出溶洞分布特征，说明溶洞规模小，且未连通成片。

3 结论

1）复杂岩溶场地勘察需要运用多种勘察手段，地面调查是经济实效的勘察方法，可以通过地面调查测绘的成果，查明场地地面岩溶发育特征，亦可通过地面与地下岩溶的关联性推测地下岩溶的发育规律。

2）高密度电阻率法可以探测覆盖层或基岩面以下的岩溶发育特征，对钻探有一定的指导意义，也是间接验证地面调查推论成果的方法之一。

3）钻探是查明覆盖层以下或基岩面下岩溶发育的最直接的方法，通过统计钻孔遇洞率、钻孔线溶率，达到对基岩面以下岩溶发育特征的认识，也是验证地面调查的推论成果。

4）地面调查在岩溶峰丛洼地勘察中非常重要，利用地面调查结果、物探结果和钻探成果，由浅至深发现岩溶发育规律，达到对场地岩溶立体发育特征的认识，有利于针对性的进行场地稳定评价和地基基础型式的选择。

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