岩溶地区工程勘察方法浅析

黄沼军+辛培毅

【摘 要】在工程地质勘察过程中，岩溶地区由于其发育情况不确定，并且隐蔽性强，勘察难度大。岩溶区潜在安全隐患较大，严重的甚至可能会发生岩溶地面塌陷，损毁房屋、威胁人身财产安全。在岩溶区进行工程地质勘察工作中。目前常见的勘察方法：以钻探方法为主，辅以调绘、物探等手段，查明基岩起伏情况、岩溶发育规律等。

【关键词】岩溶；工程勘察

1. 引言

岩溶地貌又称为喀斯特地貌，是指可溶性岩层在水的影响下发生溶蚀，从而产生各种地质形态的总称。岩溶按照其岩石中的成分可以划分为硫酸盐类、碳酸盐类等。随着工程建设事业的大量开展，施工人员对岩溶的生成环境、影响因素、类别、岩溶的地质地貌等方面进行全面的分析研究，并取得了较好的成效，在工程地质勘察工作中广泛应用。随着工业化与城镇化建设的不断加快，人口压力增大，土地资源有限，许多重要工程、高层建筑不得不兴建于岩溶区。

2. 岩溶地基的类型区分

岩溶处于发育中，经常会导致表面出现石芽、溶沟等，参差不齐的生长。岩溶区的动力水为主要诱发因素，导致基岩面起伏，或是破坏了岩体的整体完整性，溶蚀发展到一定程度，可能会导致冒顶塌陷，引发地面塌陷，威胁人身财产安全。而这些变化，都会对地面的建筑工程、地基造成极大的侵害。依据可溶性岩石的出露条件和稳定性，将其划分为三个类型：裸露型、覆盖型、埋藏型。

2.1 裸露型。

在山谷地区，地表可溶性岩石经过长期大气降水、地表水的溶蚀、侵蚀作用，形成了裸露型岩溶，覆盖土层厚度<10m 的工程场地，岩溶完全裸露或半裸露。如溶沟、石芽、溶斗等。溶沟边上的石芽一般分布于山地斜坡和河谷坡地。石芽表面极其陡峭，有些溶沟可达十米以上的深度，并且能够与溶蚀所造成的溶隙相互连接。由于石芽表面波澜起伏，会造成地基滑动，甚至会诱发地基沉陷、地裂缝等工程问题。岩溶顶板上的稳定性如何，关乎到工程地基的安全性。然而，它的稳定性和岩体结构面、岩石力学性质、溶洞规模及其分布情况等工程地质条件息息相关，甚至与溶洞现状、水质等都有密切联系。

2.2 覆盖型。

覆盖型岩溶上的覆盖土层在十米以上，甚至可以达到几十米的厚度。小于三十米的被称之为浅覆盖型，大于三十米便是深覆盖型。岩溶覆盖层主要是第四系土层，这类覆盖型岩溶所存在的威胁就是地基（岩）土沉降不均匀及岩溶塌陷。地基的稳定性评价，需要考虑建筑荷载、岩（土）洞对建筑物的影响程度。

2.3 埋藏型。

埋藏型的碳酸盐岩溶上，通常情况下覆盖非可溶性岩石，大小、厚度不一，上部岩层在满足建筑物强度之时，可以不用考虑下部岩溶情况。

3. 岩溶地区的工程勘察技术

目前在岩溶地区的工程勘察中除了传统的钻探方法外，在国内外采用较为普遍的方法还有：工程测绘与调查、地球物理勘探方法、遥感技术、工程地质原位测试技术、示踪试验、模型试验等。

3.1 工程测绘与调查法。

就是对岩溶地区的地貌、地质、岩体的性质等进行调查和测绘，从宏观的角度来对岩溶的分布情况和性质进行研究，并根据调查所获取的资料进行进一步的地质勘查，这种方法使用较为简单，能够为实际的岩溶地区的工程建设提供基础性资料。

3.2 地球物理勘探方法。

这种方法一般应用在岩层较为复杂的岩溶中，近来随着科学技术的发展，雷达探测、CT技术等这些方法在岩溶地区的工程地质勘察中使用较为普遍，特别是在定位岩溶位置、洞穴坍塌等情况下，起到了很好的作用。运用监测地面下沉、建筑物开裂等方法来对洞穴坍塌进行监控，起到的效果不是特别的明显，而这时候使用雷达技术来直接对岩溶系统中的水动态压力进行监测，应用智能化的监控法来提高监测坍塌的效果。在对大区域内的岩溶发育情况及较深层次岩溶发育情况进行研究，这是地球物理勘探最有效的方法，但是在实际的勘探过程中，勘察结果往往会受到场地的干扰，施工人员技术水平等因素的影响。

3.3 遥感技术。

红外线感应、卫星遥感、航空遥感等在我国地质勘探活动中的广泛应用。效率高、适合对大区域岩溶地质调查，对勘察岩溶的地貌特征、地质结构等都方面都取得了很好的效果，这种方法一般都应用于大型工程位置选址勘察，而在一般的建筑工作中使用较少。

3.4 工程地质原位测试技术。

原位测试一般是用动力触探试验、标准贯入试验等对溶洞中的填充物、岩溶塌陷堆积物的地质特征及地基的承载力等进行测定，这种方法在岩溶地区的工程勘察中已经拥有了较为成熟的经验，该方法施工简单、成本费用较低。

3.5 示踪试验方法。

在岩溶地区的工程地质勘察中使用示踪剂，对岩溶地下水的联通实验进行测定，并对岩溶的发育情况和溶洞之间的相互连续性及其分布情况进行检测，该方法使用较为简单，研究结果方便可靠，但这种方法只能够应用在有水的溶洞区域内。

3.6 模型试验。

在工程地质勘察中采用有关的模型装置，对土层、地质情况进行模拟，如模拟岩溶地区的工程中岩溶地基的塌陷过程进行研究。

4. 勘察与地基稳定

对岩溶进行勘察主要是为了对场地建筑物的安全性进行判断，是否会对建筑地基的稳定造成影响，岩溶发育情况是现场工程地质勘察所需要得到的结果。岩溶形态发育规模、岩溶密度、空间分布的规律性以及溶洞中的填充情况，这些都是判断安全与否的重要指标。岩溶顶板能否承载地基设计所要求的强度；对岩溶的空间分布进行掌握，以及对地下水、地表水的循环规律进行分析，来对建筑场地的总体稳定性和适宜性进行评价，考虑各个方面因素，做出准确的判断。在岩溶勘察工作中，需要结合实际工作的需要和现场条件，才能做好场地地基稳定性评价工作。

5. 结束语

在进行岩溶发育区工程场地的地质勘察过程中，采用多种方法综合勘察是最为适合的。不同方法的勘察结果，能够进行相互验证，能够提升勘察结果的准确性。如果是裸露型岩溶，采用工程地质测绘、地球物理勘察等方式进行岩溶发育情况的勘察。钻探是埋藏型岩溶使用效果最好的勘察方法，物探是覆盖型岩溶勘察的主要的勘察手段之一，地球物理勘探方法能够大致查明建筑物周围是否存在不安定因素，物探结果一般需使用钻探手段进行验证。

参考文献

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[2] 石东虹；段辉云.深度探讨岩溶地区工程地质勘察的合理方法[J].科技资讯.2010（04）：67～68.

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[文章编号]1619-2737（2014）12-03-894

[作者简介] 黄沼军（1987.2-），男，学历：大学本科，职称：助理工程师，从事水文地质及工程地质勘察技术工作。endprint