巖溶地區巖土工程勘察中需要注意的問題及應對策略

（江西省地質礦產勘查開發局九一六大隊，江西 九江 332100）

巖土勘察工程往往需要面對復雜的地質條件，巖溶地區就是復雜條件中的一種，這種復雜地質條件分布在我國大部分地區，具有質地脆弱、分布面廣、復雜性高的特點，因此對巖溶地區進行巖土工程勘察時，不能采用常規方法來開展工作，必須選擇針對性的方法，同時，為了保障勘察結果可靠，要注意一些實際存在的問題。

1 巖溶形成的基本原理

巖溶形成的基礎在于天然存在的可溶性巖石，如石膏、石灰巖、白云巖等，此類巖石如果受含有碳酸鈣經流水長期沖刷就會逐漸被溶蝕，結合沉積作用或其他化學作用，就會形成多種巖溶地區，較為常見的有裂隙、石芽、石溝、石林、溶洞、鐘乳石等。在形成條件上有大量可溶性巖石和大量水體兩種：（1）大量可溶性巖石。巖溶地區的形成既需要可溶性巖石，且巖石的數量也必須達到一定水平，否則受流水沖刷條件下的水土流失效應，并不能形成巖溶地區。在巖體分類上，大多數可溶性巖石屬于碳酸鹽巖、硫酸鹽巖以及鹵化鹽巖類等，這些巖石的成分復雜，在流水侵蝕條件下，會逐漸形成巖溶地區。（2）大量水體。結合上述可見，流水水體也是形成巖溶地區的必要條件。一般情況下，如果大量可溶性巖石周邊存在大量流水水體，水體就會對巖石造成溶蝕、動力侵蝕兩種作用，在這兩種作用下就會促成巖溶地區，同時如果流水水體來源與降雨，則代表水體可能屬于二氧化硫水體，此類水體內部存在大量碳酸，沖刷條件下會不斷擴張可溶性巖石地帶的孔隙，使其不斷擴張、增多，長期如此，就會形成溶洞、暗河等巖溶地區。

2 巖溶地區勘察需要注意的問題與確認方法

2．1 巖溶勘察

在勘察工作本身的作業過程當中會出現很多問題，而要解決這些問題，就必須進行實際勘察工作，通過工作得到準確結果，再采用其他方法來得出結論，由此可見，巖溶地區勘察的首要目標就是保障勘察結果的準確性，因此，工作中要注意相應問題。一般情況下，巖溶勘察主要需注意的問題有以下四項：（1）勘察方案設定。介于不同巖溶地區的特點，不能采用統一方案來開展工作，要結合地形、地貌等針對性的設定勘察方案。勘察方案設定主要需設立勘察目標與范圍、找出重點、難點，評價指標，不能完全依靠詳細勘察階段的理論推導的結果，確保方案合理性與適用性。（2）重視試驗工作。任何勘察手段得到的結果都是巖溶地區的局部表現，并不能代表地區整體表現，在勘察工作當中必須重視試驗工作，要通過試驗方法結合勘察得到的數據進行測試、計算，由此才能得到準確結果。（3）巖溶規律確認。巖溶規律是巖溶地區勘察工作中必須獲取的信息，從該信息中可以初步判斷地區結構、層次、各層次厚度等，而為了保障工作質量，勘察時要依照一定來制定作業流程，即面到點、先地表后地下等原則。（4）勘察手段選擇。巖土勘察技術手段類型，一般分為鉆探、物探、化學勘探三類，輔以鉆孔電磁波CT、鉆孔數字攝像等手段進行。技術手段選擇應當結合巖溶地區特點、實際地質條件等來進行選擇，盡可能避免技術手段與實際條件的沖突，如有必要可以選擇多種技術聯合使用。雖然巖土勘察工程的技術手段有很多，但不同技術手段的應用條件、適用條件都不同，且存在性能上的差異，因此，在面對巖溶地區勘察時要慎重選擇技術手段，這是工作中需要注意的問題。

2．2 邊坡勘察

邊坡勘察是巖土工程勘察工作當中的一部分，與后續工程建設有著密切關系，在工作中必須做好邊坡勘察工作。通過工作結果可以對工程建設條件、地基之間的相互影響關系進行評價，評價結果將決定工程是否能夠直接建設。邊坡勘察中要注意的三項問題。

（1）勘察目的。巖溶邊坡工程的目的在于：查明勘察區域內的地下水、地質條件，判斷其中是否存在安全隱患；得出邊坡穩定性計算參數；評價邊坡穩定性；對邊坡穩定性變化曲線進行預測，且當變化曲線漸弱于標準線以下，要提出對應的加固措施與加固參數。

（2）勘察內容。①地形、地貌特征以及不良地質作用，例如滑坡、泥石流等；②巖土地質實際條件，如巖土類型、成因、工程特點、覆蓋層厚、基巖形態、坡度等；③巖體實際情況，如主要結構面類型、產狀、延展、閉合度、充填、力學屬性、組合結構、臨空面、外傾結構等；④地下水實際情況，如地下水類型、水位、來源、水量、補給關系、透水情況、動態變化等；⑤巖土物理力學性質以及軟弱面抗剪強度；⑥降雨時期、降雨強度、坡面植被、蓄水面積等。

（3）不同邊坡工程勘察要求。在大型邊坡勘察當中，應當采用分段式勘察方案來開展工作，因為大型邊坡勘察面積廣泛，短時間內很難完成工作，因此有必要將其分成若干區段來進行勘察，最終將所有區段勘察結果整合、銜接，綜合評估巖溶地區情況，同時在單個區段內需要依照制定工作流程來開展工作，如先進行初步勘察，獲取實地地質信息、資料，并進行初步評估，再進行深入勘察，圍繞初步勘察得到的信息、資料，分析各個信息之間的關系、影響，再次對區段進行評估，最后進行施工勘察，結合前兩個步驟的勘察要求，在施工基礎上提出具有安全保障、質量保障意義的建設性意見參考。

2．3 確認地基承載力

介于巖土工程勘察的目的，在巖溶地區勘察中必須確認其地基承載力。巖溶地區地質條件復雜，主要組成部分為石灰巖等巖體、黏土等土體，確認其地基承載力要重視兩個要求，即巖石地基承載力、土層的地基承載力，具體確認方法如下：

（1）巖石地基承載力。以可溶巖作為持力層，對于后續工程建設有著重大影響，因此，勘察工程必須得出準確結果。在確認方法上，一般可以依照《建筑地基基礎設計規范》當中的硬質巖石承載力進行取值，但如果巖溶地區存在大量石灰巖，則不能完全依照該規范進行取值，原因在于石灰巖的承載力取值在大多數情況下大于硬質巖石承載力取值，在這一條件下，建議勘察工作人員要進行實地作業，對可溶巖的巖溶發育狀況、完整巖體頂板厚度、巖石完整程度信息進行獲取，同時有必要進行取樣，依照獲取數值再結合《建筑地基基礎設計規范》中的方法來確認最終承載力。

（2）土層的地基承載力。通常針對巖溶地區黏土、粉質土等土體，可以采用原位測試試驗、區域經驗等方法來得到結果，但這些方法得出的結果在準確性容易出現偏差，因此在精度要求上，還應當對土體進行取樣分析等方法進一步進行驗證。

2．4 地基變形計算

巖溶地區的巖體、土體在承載力上較弱，受外力影響容易出現變形，而變形量大小將決定該地基是否能夠用于工程建設，在這一條件下巖土工程勘察有必要對其地基變形進行計算。在方法上，同樣可以參考《建筑地基基礎設計規范》，采用其中第5.3.5條方法即可。可是當地區中存在一定量的地下水時，則不建議直接采用這種方法來得出結果，因為該方法中沒有考慮地下水對地基變形量的影響。在地下水影響下，伴隨水位下降會導致內有效應力提升，連帶地基的自重應力、附加應力發生變化，這些現象均會引起地基沉降量異常，代表其變形量上的變化，面對這些變化上述提到的計算方法，其壓應力取值范圍在100～200kPa，不滿足地下水條件下的變形量計算要求，因此，針對這一條件下的巖溶地區變形量計算，要采用取樣方法先得到其實際壓縮模量，后進行壓縮試驗得到實際壓力值，最終將壓力值代入計算方法中進行計算即可。

2．5 地下水

上述已經提到，地下水會對巖溶地區地質條件造成影響，使其變形量發生異常，因此在勘察工作當中需要對地下水因素保持重視。在建筑施工的角度上，為了保障獲取信息準確，不能在施工后的第一時間開展信息獲取工作，因為此時地下水位受施工擾動影響，其信息表現并不穩定，所以一般情況下要在施工后24s再進行信息獲取。

3 結語

本文主要對巖溶地區巖土工程勘察需要注意的幾點問題進行了分析，分析首先介紹了巖溶地區的形成原理，闡述該地區的地質特征，其次在巖溶地區形成特征上，針對勘察中經常遇到的幾項問題進行了分析，同時提出了相關的應對方法。通過本文分析，可以起到保障巖溶地區勘察工作質量、優化巖溶地區地質條件的作用。