巖溶地區勘察工作方法淺析

■鄭圣寶

（廣東省地質局第七地質大隊廣東惠州516000）

巖溶地區勘察工作方法淺析

■鄭圣寶

（廣東省地質局第七地質大隊廣東惠州516000）

巖溶地區約占我國國土面積的1/3，由于其下巖石具可溶性的特點，巖溶區常出現地面塌陷地質災害，給城鎮、道路建設帶來不利影響，對人們的生命、財產安全造成嚴重威脅。因此，做好巖溶區勘察工作，分析巖溶區工程地質條件，巖溶分布、發育規律，為后續工程建設、減少或消除地面塌陷地質災害，有著積極的意義。本文以廣東省龍門縣巖溶地區的工程地質勘察、地面塌陷地災治理經驗出發，分享一下工作過程中對巖溶地區勘察的個人淺見。

巖溶地區 勘察 地質災害

1　前言

在中國，巖溶地區面積約365萬平方千米，約占中國國土面積的1/3，隨著我國城鎮化水平加速，社會的快速發展，越來越多的工程將不可避免的穿過巖溶地區。但由于巖溶區工程地質的隱蔽性、復雜性，使其成為基礎建設的一個難題。而巖溶地面塌陷具隱伏性、突發性、群發性等特征，對人民群眾生命、財產安全產生較大威脅。因此，在巖溶地區進行建設工作，勘察先行，摸清工程建設區域巖溶分布及發育規律，為未來采取積極的防治措施、減少或消除由于巖溶地質產生的地面塌陷地質災害，具有重要的意義。龍門縣位于廣東省中部，處于巖溶盆地地貌，其下主要發育石炭系石磴子組灰巖，巖溶類型以覆蓋型巖溶為主。以下，本人根據這幾年在龍門縣巖溶地區工程地質勘察、地災勘查、治理過程中的經歷，分享一些個人看法，與同行交流探討。

2　巖溶區勘察工作方法

近年來，國內外均有大量文獻及實例對巖溶發育特征、分布規律的影響因素、權重進行研究，研究內容包括氣象、氣候、C02含量、地形地貌、地層巖性、斷裂構造、水文地質條件等多方面，可見巖溶發育是一個多時相、復雜的過程。而在工程地質勘察過程中，只有綜合把握各個影響因素，才能對本區巖溶的發育及分布特征作一個基本推演，再加上多種勘察技術的運用，才能加深對本區巖溶地質的了解程度，為工程設計、施工最優解決方案提供依據。巖溶區勘察工作方法主要有前期資料收集、工程地質測繪和調查、地球物理勘探和鉆探等，實際工作過程中，應采用多種手段結合的方法進行。

2.1前期資料收集

如收集區域氣象、水文、區域地質、地質災害等資料。由于不同氣候帶及地理條件的共同影響，我國形成了豐富的巖溶地貌，是世界上最完整的天然巖溶“檔案館”，了解本區的地質構造歷史及以往的地質災害，基本掌握本區的巖溶發育規律。如中國北方，由于受第四紀冰川影響較少，冰川形成的巖溶較少；而在中國青藏高原地區，由于構造活動強烈，地層強烈抬升，且氣溫較低，氣候干旱，目前巖溶主要被冰凍碎屑層所覆蓋；中國南方地區由于氣候濕潤、降水不規則，導致巖溶區地面破碎，流水侵蝕增強，較多沖積錐巖溶；中國西南地區如四川西部則由于封閉盆地，氣候變化劇烈，沉積了大片泉華和鈣華，由于后來的構造抬升而形成的垂直分層的巖溶洞穴。

2.2工程地質測繪和調查

主要包括巖溶類型、形態、分布和規模，地質構造、斷裂帶的位置規模等，推斷溶洞分布及走向，如龍門縣平陵鎮溶洞主要為北西、北東走向分布，在區域上，該區位于大塘斷裂（北東向）及平陵擠壓（北西向）構成的反接復合構造體系，顯示巖溶發育與地質構造、斷裂的相關性。勘察過程中應重視區域地質構造的分布規模及走向，查明建設場地及附近的構造通過情況。同時應了解地下水賦存、水位變化的運動規律，由于地下水的長期活動，對可溶性巖不斷進行溶蝕和侵蝕，使裂隙空間擴大，形成溶洞、溶隙、溶蝕溝槽等，為上部土洞及塌陷的形成提供了必要的物質運營和儲存空間，同時由于地下水的潛蝕作用，使土洞的擴大，進而誘發地面塌陷地質災害。

2.3地球物理勘探與鉆探

如采用高密度電法，通過過觀測和研究天然電場或人工電場的分布規律，當地下發育有土洞、溶洞的區域，填充或半填充的土洞、溶洞富集大量的水，視電阻率值較低。溶洞內充填物干燥松散時，視電阻率較高。導致此區域與周圍填土或圍巖有很明顯的電性差異。因此，可通過高密度電阻率法可以查明地下土洞、溶洞發育的位置。為進一步精細化鉆探工作準備。鉆探過程中，應及時記錄地下水的初見水位，根據鉆進過程動態及取芯判斷是否存在土洞，并與地球物理勘探結合進行驗證，且應重視基巖頂板埋深、起伏，在水動力條件比較好的地區，由于在基巖與土層的接觸面上，由于地下水的活動、強烈交替，易形成巖溶強發育帶。鉆進過程中的及時編錄是保證資料準確性的前提，如龍門某校址巖土工程勘察，鉆探過程中首次揭露基微風化巖面（厚度1.5m）后，其下又見全風化巖（厚度14m），其下復見微風化灰巖，如果在鉆探過程沒有對該層全風化巖的鉆進動態進行了解（如鉆進速度、難度），可能會將其劃為1個高14米的溶洞，造成判斷失誤，影響勘察成果質量。

3　結論

由于巖溶發育的差異性及復雜性，在巖溶地區進行的勘察工作應在充分了解本區域的氣象、水文、區域地質、地質災害等資料的基礎上，采用工程地質測繪和調查、地球物理勘探和鉆探等多種手段結合的方法進行，工作進行過程中，應重視對區域地質構造、斷裂、地下水條件、基巖的調查，同時做好記錄工作，在此基礎上研究本區巖溶的發育、分布特征及規模，為工程建設提供合理、有效的處理方法，減少或消除由于巖溶所產生的地質災害。

P694[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-181-1