高速公路勘察建设中岩溶发育地段的处理办法

黄 岩

(广东核力工程勘察院，广东 广州 510800)

高速公路勘察建设中岩溶发育地段的处理办法

黄 岩

(广东核力工程勘察院，广东 广州 510800)

随着我国经济的不断发展，高速公路的建设为我国经济发展提供了重要保证。但是高速公路建设的工程量巨大，且公路沿线地区的地形地质情况一般非常复杂，岩溶发育地段分布广泛，这给高速公路勘察建设工作造成了相当大的困难，针对这种复杂的岩溶地质问题，采取多种措施进行实地勘察，了解岩溶发育地段的特征，对岩溶发育程度进行了详细地划分，并在此基础上研究了岩溶发育地段公路勘察建设的处理原则和适用方法，提出了岩溶发育地段的勘察工作建议。

高速公路；勘察；岩溶发育；处理

高速公路建设在我国经济开发建设中有着举足轻重的地位，如何解决岩溶发育地段对高速公路勘察建设带来的困难，是当前面临的一个重大难题。由于岩溶的发育程度与岩石裂隙以及水的侵蚀作用有着密切的关系，岩溶洞穴的存在也给高速公路建设带来巨大的安全隐患。因此，岩溶发育地段的高速公路路基的勘测与处理技术是公路建设中的一个非常重要的技术问题。

1 岩溶的概念

岩溶是可溶性岩石在水的侵蚀作用下，产生各种地质作用、形态和现象的总称。岩溶发育地段在我国分布十分广泛，当高速公路建设的路线经过岩溶发育地段时，往往存在非常严重的安全隐患，在一定条件下，极有可能发生较大的地质灾害，对高速公路建设工程的影响较大。

2 岩溶发育地段的勘察

2.1 勘察方法

由于岩溶发育地段的地质条件较为复杂，在岩溶的勘察工作中，应遵循先上后下，先密后疏，从面到点，先定性后定量的原则，采取工程实地调研、物探、钻探等多种手段进行综合勘察，来查明岩溶构造的地质环境的特征、岩溶发育的特征和分布规律，为高速公路路基的选择和布置提供科学依据。能够有效地解决岩溶发育地段公路路基的病害问题，提高了工程质量，减少自然灾害发生的可能性，加快了我国高速公路建设的进程。

2.1.1 工程实地调研

岩溶发育地段的勘察工作以工程实地调研展开，工程实地调研是岩溶发育地段勘察工作中最基础也是最重要的一种勘察手段，需要研究岩溶地质条件及发育规律，并在此基础上对岩溶发育地段进行详细划分，确定勘察工作中的要点，为岩溶发育地段的深入研究提供科学依据。

2.1.2 物理勘探

在高速公路建设工程中，岩溶区路基施工图主要以物探为主，以地质钻探为辅。其主要任务是通过高密度电法，探地雷达等多种物理勘探方法来确定岩溶够早的空间分布形态和平面分布位置。高密度电法成图非常直观结果显示比较明显，施工方便且经济适用，故广泛应用于勘探工作中。

2.1.3 钻探

做好工程实地调研和物理勘探工作是进行钻探工作的前提，保证每一个钻孔都能得到充分地利用，能够满足多种需求。钻孔的位置也应严格按坐标控制，其主要任务是在屋里探测成果的基础上，对物探异常部位进行钻孔勘察，以准确确定岩溶发育地段的之地条件及分布位置。

2.2 勘探结果分析

岩溶勘察工作是一项复杂而又细致的工作，不仅需要根据实际情况选择适合的勘探方法，还应结合岩溶发育地段的实地地质环境进行综合分析。在探测中首先采用电测快速勘察，发现主要岩溶发育区，然后采用探地雷达、高密度电法 成像等物理勘察方法，以确定溶洞空间分布形态及平面分布位置，并根据勘探结果进行深度分析，调整勘探方法，进一步提高勘探结果的准确性。

3 岩溶发育的特征

根据位置分布情况可分为地表岩溶和地下岩溶，底表岩溶按岩溶发育规律有石牙与溶沟、石林与岩溶漏斗、峰林、峰丛等；地下岩溶主要是溶洞和地下暗河。以下介绍地表岩溶中常见的峰丛和峰林，它们都是石灰岩遭受到强烈的岩溶而形成的山峰集合体，但这两者之间也有很大的区别。峰丛是一种连着的峰林，其基部的相对高度要比峰林部分的高度要高出很多；峰丛则是由岩溶水的垂直渗入侵蚀扩大而成，峰丛进一步发展形成峰林，当峰丛进一步侵蚀向深处发展，直到水平流动区域，此时，地下暗河露出形成地表河，侵蚀作用也大大加强，峰丛的基座被分割开来，最终相互分离形成峰林。峰林进一步发展形成孤峰，孤峰由孤立的石灰岩山峰组成。岩溶的发育是由于水的侵蚀，在地表水和地下水的侵蚀下，暗河和溶洞的发育规模进一步扩大，造成其稳定性降低，对高速公路工程建设带来了较大的不利影响。

4 岩溶发育的控制因素

4.1 岩性是岩溶发育的决定因素

岩石组成和结构构造决定了岩溶发育的强度，在纯质的灰岩中，岩溶发育最为明显，一般会发育有地下暗河和大型的地下溶洞，地表溶蚀洼地等，且分布密度大；而碳酸盐岩中，地表洼地不会发育，溶洞较为发育，但数量和规模较小。

4.2 地质条件是岩溶发育的控制因素

地质构造对岩溶发育起控制作用。研究表明，地下的暗河系统基本都呈东北向，受地质构造走向较为明显，并且，构造中的裂隙对溶洞的形成、延伸方向产生较大的影响，构造裂隙也是岩溶发育的必要条件，是决定岩溶发育方向的控制因素。

5 岩溶发育地段的处理办法

5.1 岩溶发育地段的处理原则

在了解岩溶发育地段的勘探方法及发育特征后，对于可能对高速公路建设产生影响的岩溶构造都要采取相应措施进行处理。应该遵循“经济合理、安全适用、施工方便”等原则，还应综合考虑岩溶构造的发育特征，遵循下列原则：

(1)根据溶洞的形态和规模进行预处理，采取填塞、清爆换填、洞底支撑和梁板跨越等措施进行处理。

(2)地表塌陷和土洞采用地表截流，清挖换填，梁板跨越等措施处理。

(3)对地表岩溶构造采用洞口填充，在保持岩溶原有的排水条件下，防止地下水环境改变，引起吸虹、潜蚀等破坏、

(4)对大面积复杂岩溶构造发育地段采用桥式跨越处理方法，合理利用岩溶构造中自身的承载能力。

(5)对于落水洞分布较多的地段，应尽量减少降水施工，防止地面塌陷对工程造成的影响。

5.2 岩溶路基的处理办法

综合考虑岩溶构造发育的基本特征，确定其对路基稳定性的影响，采取相应的措施。应尽量避免路基从溶洞上方通过，综合计算分析溶洞及暗河顶板的承载能力，若顶板足够稳定，则公路路基可直接覆盖通过，如果不稳定，则要做好相应处理措施，同时，注意以下几点：溶洞顶板不够稳定的情况，应采用桥式跨越的方法通过，当溶洞规模较小且较为干燥的情况下，可采取砂石、碎石等回填密实；路基基底的干溶洞顶板较为薄弱且易碎时，应将其加固或炸除，再用桥梁跨越；路基基底溶洞的顶板较为稳定时，应计算出其顶板的安全厚度，综合考虑勘察结果进行处理；当路基溶洞附近有边沟时，应采用钢筋混凝土板封闭，防止水侵蚀溶洞；考虑岩溶构造发育的具体情况，分别采取洞内加固、盖板加固和封闭加固的方法，从而防止溶洞塌陷，对公路建设造成安全隐患。

5.3 桥梁基础的处理方法

由于岩溶发育地段的情况复杂，给地基处理带来了很大困难，高速公路通过部分岩溶发育地段需采用桥梁跨越的方法，对岩溶发育地段桥梁基础的处理方法有以下几点建议：对于桥梁基础下规模较大的溶洞，应调整桥梁墩台的位置或改变桥梁跨度，保证桥梁基础的稳定性；对于规模较小的溶洞，应根据岩溶发育程度，综合考虑环境因素及桥梁自身承载能力进行综合处理；在岩溶发育地段应综合考虑桩基础的位置及受理条件，桩基础底部溶洞的顶板不满足厚度要求时，可采用充填封闭法和钢护筒施工法等措施进行处理。

6 结束语

岩溶是一种复杂的自然现象，虽然在特定条件下岩溶发育有一定的规律可循，但是其影响因素是多种多样的，对高速公路建设的勘察工作带来诸多不利影响，所以，岩溶发育路段的勘察与处理技术显得日趋重要，必须结合实际情况综合分析，采取最有效和科学的措施，既要保证高速公路建设工作的顺利进行，又要保护自然生态环境。在以后的岩溶勘察工作中，要不断积累经验，以更加的科学的技术手段和更加严谨的操作方法分析岩溶构造发育的基本特征，从而更加准确的查明岩溶构造的空间分布形态以及平面分布位置，最后采取有效的相应措施，这对岩溶发育地段高速公路建设的工作有着非常重要的借鉴意义和参考价值。

[1] 柯冬晓.浅谈高速公路隧道溶洞地段施工与处理方法[J].工程技术:引文版,2016(1):111.

[2] 钟建超.高速公路改扩建工程岩溶不良地质的勘察与处治技术[J].城市建筑,2015(30):174.

[3] 李 炜,孙志广.岩溶发育区高速公路勘察中高密度电法的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2016,6(8):1265.

(本文文献格式：黄 岩.高速公路勘察建设中岩溶发育地段的处理办法[J].山东化工,2017,46(15):133,135.)

2017-05-18

黄 岩(1990—)，男，江西抚州人，本科，研究方向：岩土工程。

U412.2

B

1008-021X(2017)15-0133-01