浅议岩溶地区的工程地质勘察方法

姚远清（湖北省地质勘察基础工程公司）

浅议岩溶地区的工程地质勘察方法

姚远清（湖北省地质勘察基础工程公司）

由于岩溶地区的地质环境存在很大的不确定性和隐藏性，因此在岩溶地区进行工程地质勘察有很大的困难。但是为了进行工程项目的施工建设，进行具体的地质勘察是必要的基础性工作。在多年的地质勘察工作中，笔者对岩溶地区的工程地质勘察方法和相应的勘察技术有了一定了解，本文便对当前一些比较常用的地质勘察方法进行了介绍，并对各自不同的适应性进行了浅要的分析。

岩溶地区；工程地质勘察；勘察方法

引言

岩溶地区又称喀斯特地区是可溶性岩层由于水的影响发生溶蚀而产生的地质形态。按照岩石中的成分，岩溶可以分为碳酸盐类、盐酸盐类和硫酸盐类等不同的种类，随着在岩溶地区进行的工程建设越来越多，勘察和施工人员逐渐认识到对岩溶地区进行地质勘察的重要性，并且对此进行了全面的研究，主要包括岩溶的形成环境、影响因素、类别和地质地貌特点等方面的内容，并且已经取得了比较好的成效，目前在工程地质勘察过程中广泛应用。而随着经济建设的快速发展，岩溶地区的工程地质勘察愈加普遍，在勘察过程中也遇到了遇到了很多方法和技术上的困难，对于岩溶地区进行勘察和施工的工作人员必须对这些问题进行全面的分析了解，不断总结经验，才能够不断提高勘察水平，使得以后的勘察过程更加顺利。要想在实际施工过程中掌握岩溶地区的地质情况并总结经验，就必须进行实地的勘探，对该地区的岩石发育情况和生长规律进行研究，从而根据不同的地质情况选取不同的方法和技术，本文便对岩溶地区的工程地质勘察方法进行了浅要论述。

1 岩溶地区的地基类型

岩溶地区由于岩溶的发育，在可溶岩的表面往往有石芽和溶沟丛生，参差不齐，地下溶洞又会破坏岩体的整体性，水动力条件发生变化，进而又会对上部覆盖土层产生影响，使得土层发生开裂和沉陷等现象。这些情况都对建筑物地基的稳定性有着不同程度的影响。

根据碳酸盐岩的出露情况和对地基稳定性的影响，可以将岩溶地区的地基分为裸露型、覆盖型和埋藏型三种，具体介绍如表1所示。

2 进行地质勘察的目的

对岩溶地区场地进行勘察的目的主要是为了探查场地的安全性和地基的稳定性，找出对安全性和稳定有影响的岩溶发育规律，主要内容包括岩溶形态的空间分布规律、规模、密度和洞内的充填情况，可溶岩上覆岩层的厚度、工程性质和空间分布规律，地表和地下水的循环交替规律等。以此为依据，结合以往的勘察经验，对地基的稳定性和场地的适宜性进行准确评价，评价的主要内容包括：

（1）不同类岩溶的位置、大小、形状、高程、延伸方向、底部和顶板状况、洞内和围岩充填物情况、可能形成坍落的因素和时间段等。

（2）所在地区地质构造情况、褶皱形式、断裂和地层形态与岩溶的分布和发育状况的关系。

（3）结合各层位的岩溶形态和分布数量划分出不同的岩溶岩组，并分析出岩溶发育情况和地层厚度、岩性和结构的关系。

表1 岩溶地区的地基类型

（4）划分出岩溶地貌类型和水平垂直向的分布带，并分析出岩溶发育情况与所在地地貌发展过程、水文情况和相对高程的关系，对不同地貌上的岩溶发育特征和强度差异进行阐明。

3 岩溶地区工程地质勘察方法和探测技术

对于岩溶地区，除了常规的钻探手段，我国主要采用的勘察方法有以下几点：

（1）工程地质调查和测绘。主要包括对于岩溶地形地貌调查、水文地质调查和地层岩性试验等方面的野外调查，能够对岩溶发育的分布规律和发育特点进行宏观上的把握，以此为依据进行下一步的地质勘察工作。此方法比较简单方便，能够获得最直观的野外工程地质基础资料。

（2）遥感技术。遥感技术具有调查面积大、重复性好的优点，自20世纪70年代引入我国以来，在研究岩溶地貌、层组划分和地质构造等方面有广泛的应用，并且均取得了很好的效果。该技术在一般的工民建中运用的不多，基本上被运用在大型工程的选址上。

（3）地球物理勘探。此方面的勘探方法主要包括电阻率法、声波透射法、地面地震反射波法和微重力法等，在20世纪80年代发展起来的层析成像技术和探地雷达技术也得到了广泛的运用。此种勘探方法主要针对复杂的岩溶洞穴的探测比较适用，在对于岩溶溶洞、土洞和塌陷的形态和分布的探查方面发挥了很大的作用。在对大范围的岩溶和分布较深的岩溶的分布规律地球物理勘探方法最为理想，只是此方法的准确度使用受到场地和技术人员水平的影响。

（4）工程地质原位测试技术。此技术因其施工简单和成本较低的特点，在岩溶地区的勘察方面有比较成熟的应用经验，主要采用原位标准贯入试验和动力触探试验等方法对溶洞和洞内物质的工程性质进行测定，还能够测定出相应地基土的承载力作为工程建设的依据。

（5）模型试验。此方法是使用一定尺寸规模的试验装置对土层各种条件下的岩溶地基稳定性和塌陷过程进行模拟，主要用于针对岩溶塌陷方面的研究。

（6）示踪试验。此方法是采用示踪剂对岩溶地下水进行连通试验和长期观测方面的研究，从而查明岩溶的发育情况，以及溶洞的分布情况和连通状况。此方法比较方便可靠，但是对于没有地下水的溶洞不适用。

（7）插钎。此方法是使用一定长度的钢钎按照一定的间距插入到上部的覆土层中，从而查明土层中发育的岩溶土洞的分布情况。此方法施工简单、经济实用，对于土层中是否存在土洞和软弱层效果显著。

（8）管波探测法。此方法是在钻孔中利用“管波”作为探测物理场，对钻孔一定范围内的溶洞、裂隙和软弱层等不良地质情况进行勘察，并且以此评价地基持力层的完整性。目前在工程上，此方法能够作为不同桩位勘察的辅助性勘察，既能保证勘察的准确性，也能够降低勘察成本、缩短勘察工期。

4 不同岩溶发育地区的勘察方法

4.1 岩溶补给区和径流区的工程勘察

岩溶地下水补给区主要发育有石芽、溶蚀漏斗和溶蚀沟槽等类型的岩溶地貌，大多分布比较密集，发育较浅。岩溶地下水径流区的岩溶主要以集中的地下水溶洞和暗河为主，一般与地下溶洞相连，并且有土层覆盖区，一般不会对地面工程产生危害，但是对于大型地下工程还是会构成一定的危害。

对于补给区和径流区工程勘察的总体原则是：首先对于地面进行调查，对岩溶的分布特征和发育情况进行了解，然后结合相应的物探方法对地下溶洞等区域的发育位置进行判断，然后再结合工程的具体情况，采取最适合的方法和技术手段进行重点勘察。

4.2 岩溶排泄区的工程勘察

地下水排泄区的岩溶主要为盆地边缘的溶洞、暗河和盆地覆盖型的岩溶。裸露的暗河和溶洞的规模一般比较大，为地下水的集中排泄点。覆盖型的岩溶大多为管道式的溶洞，在第四系含水层以下，并且溶洞之间互相连通，能够形成含水量比较好的岩溶含水层。

对于岩溶排泄区来说，其工程地质问题是一个比较复杂的系统性环境工程地质问题，因此要采用系统的方法进行工程勘察，对较难发现的浅层和局部的岩溶危害加以注重。对于裸露型的岩溶排泄区，秉承先调查在进行集中勘察的原则，主要以调查为主，然后再结合必要的物探进行勘察。对于盆地埋藏型岩溶排泄区，要进行较大范围的系统分析研究，在调查基础地质和水文资料的基础上，对可能产生岩溶危害的地段进行综合性勘察研究，并对其进行危害问题的评价，提供出处理和预防方案，以此保证工程建设的顺利进行。

5 结束语

在岩溶地区进行综合性工程地质勘察是切实可行的，由于岩溶地区的岩溶发育情况是比较复杂的，因此在实际工作过程中，必须针对工程的具体情况，对现场的地质条件进行综合考虑，采取最有效的勘察方法，对场地的岩溶发育规律和发育趋势进行清晰了解。从而对工作区做出最准确的评价，提出最合理的施工建议和方案，并且对后期的施工过程中可能出现的各类情况进行分析，与施工保持联系，及时采取措施和总结经验。

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TU195.1

A

2095-2066（2016）36-0122-02

2016-12-3

姚远清（1963-），男，本科，主要从事地质勘察、研讨工程工作。