岩溶地区工程地质勘察探索

刘琴+黄河远

摘 要：由于岩溶发育的隐蔽性、复杂性，往往给工作区的工程勘察带来很大的难度，为避免不确定性导致相关工作陷入困境，在实际的地质勘察过程中要谨慎认真地做好详细的地质勘探预报工作，以便于下一步工作的开展。文章论述了岩溶地区的常用地质勘察方法，通过对工程地质勘察方法的深入探究，以期能为实际的勘探工作提供帮助。

关键词：岩溶地区；工程地质勘察方法；工程应用

引言

岩溶别名喀斯特，指的是以石灰岩、白云岩等为典型代表的可溶性岩石在水的作用下发生溶解溶蚀的现象，通常经过地下流动水的作用还会形成一系列的洞穴、裂隙等地质构造。岩溶作用破坏了岩层的完整性，导致岩石的强度下降，直接破坏所处地的地基承载力。在岩溶地区的工程项目建设首先要做好的工作就是进行工程地质的勘察，具体了解地下岩层的岩溶发育情况，掌握岩溶分布区域以及岩溶的发育规律，为工程建筑的后续建设提供准确的数据支持。

1 岩溶地基的分类

1.1 裸露型地基

裸露型的地基地表植被非常稀少，通常都会有厚度小于十米的土层的覆盖。详细地将裸露型地基可分为溶洞地基和石芽地基，溶洞地基要关注的是溶洞顶板的稳定性，通常顶板的稳定性与岩石性质、顶板厚度以及水文地质条件等有关；而石芽地基是由于大气降水或地表水侵蚀裸露碳酸盐裂隙及节理而形成的。石芽地基的基岩面不平整，起伏较大，所以可能会使得地基不稳定而产生滑动或沉陷，进而影响建筑施工的顺利进行。

1.2 覆盖型地基

覆盖型地基上部的覆盖层厚度往往厚达几十米，根据厚度的不同又可以分为浅覆盖型和深覆盖型。一般情况下上覆土层的特性较为松软，多为红粘土、冲洪积砂等，覆盖型岩溶地基需要重视建筑地基沉降、地面塌陷的问题，要充分考虑在复杂地质条件下地基的实际承载能力。

1.3 埋藏型地基

在碳酸盐层的上部又有着其它的非可溶性的岩石覆盖，此类地基称为埋藏型地基。在实际工程建设中，要考虑岩层下部的岩溶发育情况，因为可溶性岩石的厚度及强度能够为上部建筑物提供足够的承载力。

2 岩溶地区工程地质常见的勘察方法

（1）工程地质调查与测绘往往结合物探手段，是勘察工作第一步，调查内容包括溶洞的分布、形态和发育规律，岩面起伏、形态和覆盖层厚度，地下水赋存条件、水位变化和运动规律，岩溶发育与地貌、构造、岩性、地下水的关系，土洞和塌陷的分布、形态和发育规律以及成因，是从宏观上把握岩溶发育的分布和特点。

（2）作为钻探的先行手段，在查明大范围的区域岩溶发育和深部岩溶的分布规律方面，物探是最理想的方法之一。目前，对岩溶地区常用的物探方法有地震面波，地质雷达，微重力法，地震折射波，地震反射波，电阻率成像，电磁法，电阻率法，地震层析成像技术等。不同的物探方法在实际使用过程中都有不同的适用范围，应根据探测对象的深度、规模及其与周围介质的物性差异，选择有效的方法。

（3）钻探适用范围极广，几乎不受外界因素的影响。且准确率远远超过物探，对于复杂岩溶，必须通过钻探探明岩溶类型、充填物、边界，并进行必要的水量、水压测试。在岩溶地区使用钻探技术进行勘察工作时，要把握好钻孔的位置布置，合理的钻孔布置能够有利于取得更加准确的数据。除此之外，为了更好地了解地下岩层的实际情况，还可以采用井下电视、钻孔摄影等与钻探相结合的方式进而全面了解地质情况。

（4）当需查明断层、岩组分界、洞隙和土洞形态、岩溶塌陷等情况时，可布置适当的探槽或探井这些传统勘探手段。

（5）原位测试技术对测定溶洞和土洞中充填物、岩溶塌陷堆积物的工程地质性质和地基土承载力有很好的效果。

（6）遥感技术在识别大型岩溶形态及地质构造方面具有明显的优势。一般用于大型工程选址，而一般的工业与民用建筑用得不多。

（7）在追索洞隙、地下水的联通情况时，需进行连通试验，如示踪试验。

3 工程项目应用实例

贵州地区某大型铁路隧道工程，为典型覆盖型地基，选定地质素描、TSP、地质雷达、红外探水、钻探共五种方法为隧道所处地进行地质超前预报，揭露了暗河、溶洞、裂隙等的分布、形态和发育规律，确定了大型溶腔的边界。在施工过程遭遇了大型充填或非充填溶腔上百处，地震反射波法和超前钻探均取得较好的效果。勘察发现该隧道岩溶发育率与地表埋深的关系成反比，即垂向渗流带岩溶发育程度高，深部循环带岩溶发育程度低，但深部循环带揭示的高压富水溶腔，由于溶腔水压高、水量大、充填介质可注性差等特点，极易发生突水突泥风险，超前预报出25处高压突水地段，并在施工中得以验证，TSP未发现明显异常，还有9次是水平钻孔或超长炮孔发现的高压突水现象。

根据揭示岩溶特点进行分类，对溶腔采取分类处治，基于细致全面的勘察数据及其分析报告，研究了注浆、溶腔防护加固、隧底跨越、岩溶水引排、绕避迂回等技术的适用条件和技术措施。

4 结束语

岩溶地区的工程地质勘察是一项复杂的工作，需要工作人员依据实际情况运用相应的勘探方法来实现对岩溶地区地质状况的有效勘察。在实际的工作中，我们要灵活地运用各种勘探方法，应用过程中選择合理的勘察方法，对项目工程的地质情况进行详细的勘探，对项目所在地的整体工程地质做出正确的评估，为建设项目的后期施工提供保障。

参考文献

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