淺談巖溶地區勘察

劉金彪

寧夏回族自治區電力設計院

淺談巖溶地區勘察

劉金彪

寧夏回族自治區電力設計院

廣西屬喀斯特地貌，碳酸鹽巖分布廣泛，降水量豐富，地表巖溶和地下巖溶均特別發育，著名的廣西景區石林屬于典型的由于巖溶現象形成的特殊地貌。近年來，我公司在廣西地區的生產任務越來越重，巖溶問題給我們的工程勘察帶來了很大的困擾，令人頭疼。本人就此問題查閱了大量資料，并結合我公司在廣西地區的勘察經驗，針對不同工程類型總結了相應的勘察方案和施工建議，供參考。

巖溶；影響；勘察方案；施工建議

1　巖溶類型

地表巖溶包括石芽、溶溝、溶槽、漏斗、豎井、落水洞、溶蝕洼地、溶蝕谷地、孤峰、峰林等；地下巖溶包括溶洞和地下暗河。

2　巖溶對不同類型工程的影響

我公司在廣西承擔的勘察項目主要有線路、河流穿越、站場、油庫勘察，其中巖溶對河流定向鉆勘察、站場和油庫勘察有著很大的影響。

2.1對定向鉆河流穿越的影響

定向鉆穿越對巖溶較為敏感，若定向鉆穿越路徑上遇到溶洞，則會出現漏漿，必須對溶洞進行封堵，才能保證定向鉆順利穿越。如果不能對溶洞進行有效的封堵，則有可能因此而半途而廢。在封堵的過程中，還要視溶洞的體積和連通性采取必要的封堵措施。溶洞的體積越小、無連通性，對定向鉆穿越基本無影響；溶洞的體積越大、聯通性好，對溶洞的封堵越困難。定向鉆穿越若遇到溶洞，它的成功性往往取決于對溶洞是否進行了有效封堵。

2.2對站場、油庫工程的影響

巖溶對站場、油庫工程的影響主要表現為地基失穩，引起上部結構變形，嚴重者可導致上部結構倒塌。基底下溶洞頂板厚度過薄，不能承受上部結構的荷載，在上部結構施工過程中就會發生地基突然失穩，嚴重者可導致安全事故；未對基礎下部的溶溝、溶槽進行有效的地基處理，隨著時間的延長，也會由于地基的不均勻性，導致上部結構發生裂縫；若基礎附近有溶溝、豎向溶蝕裂隙、落水洞等，有可能使基礎下部巖層沿傾向于其臨空面的軟弱結構面產生滑動。

3　針對巖溶的勘察方案

合理運用多種勘察方法和探測技術進行綜合勘察。采用地質測繪、物探、鉆探“三結合”的綜合勘察方法。地質是基礎，據此指導物探，物探又可以指導鉆探。

3.1針對定向鉆穿越的勘察方案

在巖溶地區，對定向鉆穿越要著重查明場區溶洞和地下暗河的分布，勘察手段有以下3種：

（1）工程地質測繪：從宏觀上把握巖溶發育規律和特性，在一個較大范圍內查明巖溶發育的各種地質背景條件和發育歷史。在較大區域內是否有地下暗河、落水洞的分布，在擬建場區著重調查溶洞、溶溝、溶槽的發育規模和溶洞的連通性。一般應避開漏斗、豎井、落水洞、規模較大的溶洞和地下暗河。

（2）工程物探：可根據場區地層、地形情況合理選擇工程物探方法，常見的工程物探方法有淺層地震法、鉆孔間地震法、探地雷達法、高密度電法等。測線應布置在穿越斷面上，對穿越深度范圍內的巖溶情況進行探測。對于較大規模的巖溶發育區，工程物探測試成果圖中應該有明顯的異常區，可選擇避開；對于較小規模的巖溶發育區，工程物探測試成果圖中雖然沒有明顯的異常區，但由于其發育規模較小，對定向鉆穿越的影響不大。對于工程物探異常地帶還應布置垂直于穿越斷面方向的物探測線，查明橫向異常區的大小。

（3）工程鉆探：根據工程物探異常區的位置，于穿越斷面兩側適當位置布置鉆孔，著重查明異常區的巖芯情況。若異常區為溶洞，可查明溶洞的充填程度、充填物，還可根據鉆孔的返水情況，大致查明溶洞的連通性。

3.2針對站場、油庫的勘察方案

在巖溶地區，對站場、油庫要著重查明場區溶洞、溶溝和溶槽的分布，勘察手段有以下3種：

（1）工程地質測繪：與3.1節中內容相同。

（2）工程物探：可根據場區地層、地形情況合理選擇工程物探方法，常見的工程物探方法有淺層地震法、鉆孔間地震法、探地雷達法、高密度電法等。測線應布置在建（構）筑物基礎部位，對影響深度范圍內的巖溶情況進行探測。對于較大規模的巖溶發育區，工程物探測試成果圖中應該有明顯的異常區，可選擇避開；對于較小規模的巖溶發育區，工程物探測試成果圖中雖然沒有明顯的異常區，但由于其發育規模較小，對基礎的影響不大。主要用于初步勘察階段。

（3）工程鉆探：鉆孔布置與基礎的重要性和荷載大小有關，一般重要的設備基礎應一孔或多孔，對荷重大于200噸或柱基應每柱一孔，并在物探異常區位置布置鉆孔。對一般條形基礎可按有關規范定：20～25m間距沿柱列線或條形基礎中心線布孔。孔深應在基礎底面標高以下進入基巖3～5m或溶洞底板以下完整巖石3m，同時應布置適當數量的控制孔，重點布置在強巖溶帶中、深部可能存在暗河通道的地段。在鉆探布置時，勘探線應垂直于構造線（即巖溶發育帶）布置，并沿地質測繪和物探所示異常分布帶進行布孔。

4　對施工的建議

4.1對定向鉆穿越的建議

在進行定向鉆施工前，可對查明的溶洞進行提前封堵，避免在施工過程中遇到溶洞封堵比較困難的情況，也可適當縮短工期，減小工期壓力。可根據具體情況選擇鉆孔灌漿、灌砂石等措施。

4.2對站場、油庫的建議

（1）在場地范圍及附近不得大量抽取地下水，以相對保持場地地下水的平衡，以免造成地表沉陷。

（2）當基底下溶洞頂板厚度1m以內者，必須挖開處理，剔除溶洞、溶槽裂隙中的充填土，用100#毛石混凝土灌滿填實，作為基礎的墊層；當基底下溶洞頂板厚度大于3m，可不予處理；當基底下溶洞頂板在1～3m之間者，經確認頂板厚度大于洞徑的，可以不處理，小于洞徑的，則必須處理。

（3）對溶溝、溶槽不良地基的基本處理方法：在基坑中存在溶溝時，當溝寬＜300mm者不必處理，溝寬300～600mm者可挖去溝寬深度的土，表面用木夯夯實，填100#砼即可，因為小于600mm寬溶溝內留下的充填土，在荷載作用下溝側及底部巖石對土的限制，其壓縮變形很小，不會對基礎產生影響。溝寬＞600mm者，或者溝寬雖＜600mm，但基坑底面積需要處理的面積＞20%者，應采用鋼筋網跨越的方法處理。

5　結束語

重視施工驗槽以檢驗勘察成果的準確性。

［1］工程地質手冊（第四版）中國建筑工業出版社；

［2］巖土工程勘察規范2009年版GB50021-2001；

［3］貴州建筑巖土工程技術規范（DB22/46-2004）；

［4］有關論文。