巖溶地區(qū)工程地質(zhì)勘察手段及應(yīng)用

李雄

摘 ? 要：巖溶又叫做喀斯特，是一種在特殊地質(zhì)條件下形成的現(xiàn)象。作為工程建設(shè)的基礎(chǔ)，地質(zhì)勘察工作已經(jīng)越來(lái)越被重視，但從目前情況看，由于巖溶地區(qū)地質(zhì)的未知性和不穩(wěn)定，巖溶地區(qū)地質(zhì)勘察工作進(jìn)行的并不順利。本文對(duì)巖溶地區(qū)工程地質(zhì)勘察的方法手段進(jìn)行了探討，并對(duì)勘察手段的特點(diǎn)與應(yīng)用作了分析。

關(guān)鍵詞：巖溶地區(qū) ?勘察方法 ?實(shí)際應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU195 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）06（b）-0114-02

巖溶的形成是化學(xué)溶蝕作用的結(jié)果，對(duì)這一特殊現(xiàn)象，許多科學(xué)家和專家已從多方面進(jìn)行了研究。隨著我國(guó)工程建設(shè)的發(fā)展，巖溶地區(qū)建設(shè)工程逐漸增加，巖溶地質(zhì)勘察遇到的問(wèn)題也越來(lái)越多，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不斷改進(jìn)勘察技術(shù)，增加勘察水平，提高巖溶地區(qū)勘察的準(zhǔn)確性與有效性，促進(jìn)工程建設(shè)的發(fā)展。

1 ?巖溶地區(qū)勘察的現(xiàn)狀

巖溶可根據(jù)碳酸鹽露出條件和其對(duì)地基穩(wěn)定性的影響分為裸露型、覆蓋型、埋藏型三類。巖溶發(fā)育的不均一性和多樣性使勘察、設(shè)計(jì)面臨很多問(wèn)題。盡管有很多專家和學(xué)者做了不少研究工作，但實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐還不是很成熟。隨著工程建設(shè)的大量開(kāi)展，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)巖溶的勘察工做，對(duì)巖溶生成環(huán)境、穩(wěn)定性、工程影響進(jìn)行全面分析，總結(jié)出更多的勘察經(jīng)驗(yàn)，提高勘察水平。

2 ?巖溶地區(qū)勘察技術(shù)手段

時(shí)間、地質(zhì)條件的不同使巖溶的形態(tài)千差萬(wàn)別，巖溶發(fā)育的不均勻性，使得地質(zhì)狀況復(fù)雜造成勘察問(wèn)題多，因此勘察技術(shù)成為人們關(guān)注的關(guān)鍵。

2.1 物探

地球物理勘探是根據(jù)物理現(xiàn)象對(duì)地質(zhì)體或地質(zhì)構(gòu)造做出解釋推斷的結(jié)果，因此，它是間接的勘探方法。物探方法有：重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地溫法勘探、核法勘探。在巖溶地區(qū)常用的物探方法為電法物探，地球物理勘探存在多解性的問(wèn)題，為了獲得更準(zhǔn)確更有效的解釋結(jié)果，一般通過(guò)鉆探方法配合。

2.2 鉆探

鉆探是巖溶地區(qū)勘察的主要勘察手段，其優(yōu)點(diǎn)在于可以幾乎不受地形條件影響，對(duì)巖溶地區(qū)進(jìn)行勘察。鉆探工作可以使技術(shù)人員了解到一定深度范圍內(nèi)的巖溶發(fā)育情況，尤其當(dāng)?shù)乇砀采w層厚時(shí)鉆探可以最大程度發(fā)揮其作用。工程勘察中使用鉆探的方法有很多種，為了更好地利用鉆探了解地下巖溶發(fā)展情況，要根據(jù)實(shí)際需要選擇適宜的鉆探方法，也可以在條件允許時(shí)，配合使用物探等技術(shù)更好地了解巖溶地質(zhì)發(fā)展情況。

3 ?巖溶地區(qū)工程地質(zhì)勘察方法應(yīng)用案例分析

3.1 工程概況

常寧二中建設(shè)場(chǎng)地位于常寧市南三環(huán)北側(cè)，南市村境內(nèi)，本勘察階段擬建物共13棟，樓高1-6F，無(wú)地下室，規(guī)劃用地面積370.6畝（24.71公頃），總建筑面積13.06萬(wàn)m2，場(chǎng)地西南角為剝蝕殘丘地貌單元，其余大部為河流沖積地貌單元，場(chǎng)地較開(kāi)闊平整。

3.2 地質(zhì)概況

工作區(qū)地形較平緩，巖石風(fēng)化破碎強(qiáng)烈，地層主要為二疊系（P）頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、砂巖及石灰?guī)r。工作區(qū)大部分被粉質(zhì)粘土層和人工填土覆蓋，僅在西南側(cè)有少量基巖出露。溶洞、溶溝、溶槽較發(fā)育。場(chǎng)地內(nèi)未見(jiàn)構(gòu)造痕跡，區(qū)域地質(zhì)分析未發(fā)現(xiàn)大的斷裂構(gòu)造通過(guò)，場(chǎng)地相對(duì)穩(wěn)定。

3.3 綜合地質(zhì)勘察方法的應(yīng)用

主要采用物探配合鉆探的方法進(jìn)行巖溶區(qū)的工程地質(zhì)勘察工作。

（1）物探。

為了探測(cè)工程區(qū)的巖溶發(fā)育情況，在充分分析踏勘調(diào)查成果的基礎(chǔ)上，布置了若干物探斷面。本次物探采用了高密度電法，得到典型物理場(chǎng)異常區(qū)。

在巖溶地區(qū)，高密度電法比普通電阻率法更具優(yōu)勢(shì)，具有直觀、高效、高分辨率、高精度等優(yōu)點(diǎn)。高密度電法的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通電阻率法的信息量，并具有測(cè)深和測(cè)剖面功能，所提供的是二維信息，而且一定數(shù)量的二維剖面還可以組成一個(gè)擬三維圖像，它是電剖面和電測(cè)深法的結(jié)合。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，區(qū)內(nèi)地表主要分布粉質(zhì)粘土層及素填土，下伏石灰?guī)r，石灰?guī)r導(dǎo)電性較差，呈現(xiàn)高阻。粉質(zhì)粘土層和素填土層電阻率一般為100～400Ω·m，石灰?guī)r電阻率一般為400～1000Ω·m。區(qū)內(nèi)土層較濕潤(rùn)，大部分巖溶被水或泥土及巖石碎屑等充填，表現(xiàn)為低阻。

物探測(cè)量結(jié)束后，數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件處理，得出剖面反演電阻率斷面圖，如圖1所示和地質(zhì)推斷解釋斷面圖如圖2所示。

通過(guò)高密度電法測(cè)量成果的分析和推斷解釋，基本上查明了場(chǎng)地內(nèi)巖溶的分布范圍、埋深等情況。場(chǎng)地內(nèi)灰?guī)r的電阻率相對(duì)較高，一般為400～800Ω·m;粉質(zhì)黏土層及素填土層的電阻率相對(duì)較低，一般為200～400Ω·m;巖溶及巖溶漏斗及被黏性土充填的溶洞、巖溶槽等電阻率一般為50～200Ω·m。區(qū)內(nèi)巖溶較發(fā)育，埋深一般在30m以內(nèi)，溶洞大部分被黏性土及碎石充填。

（2）鉆探。

利用鉆探手段，揭示物探異常區(qū)的地質(zhì)情況，從而對(duì)物探成果進(jìn)行合理的地質(zhì)解譯，確定工區(qū)巖溶發(fā)育情況及分布規(guī)律。通過(guò)鉆孔對(duì)物探異常區(qū)的揭示，場(chǎng)地內(nèi)溶洞分布于石灰?guī)r層中，半充填或全充填，充填物主要為軟塑-流塑狀黏性土，含灰?guī)r碎屑、碎塊，如圖3所示。

3.4 結(jié)果分析

通過(guò)綜合地質(zhì)勘察方法可以得出該工區(qū)的巖溶發(fā)育程度和分布規(guī)律，136個(gè)鉆孔中，揭露溶洞22個(gè)，溶洞高度0.7～11.9m不等，分布于20個(gè)鉆孔內(nèi)，面溶率為14.7%，線溶率為14.6%，巖溶發(fā)育程度為巖溶中等發(fā)育。溶洞內(nèi)充填可塑-軟塑狀黏性土，個(gè)別溶洞內(nèi)夾破碎石灰?guī)r。

4 ?結(jié)語(yǔ)

由于巖溶發(fā)育的多樣性與不均勻性，巖溶地區(qū)的勘察是一份較復(fù)雜的工作。在實(shí)際工作中，我們應(yīng)該針對(duì)具體情況，考慮巖溶現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，采取物探配合鉆探的勘察方法，可以達(dá)到事半功倍的效果，保證巖溶區(qū)勘察的安全性與經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)勘察的有效應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 鐘其祥.試論如何優(yōu)化建筑工程預(yù)算編制廣東粵運(yùn)朗日股份有限公司[J].商業(yè)文化：學(xué)術(shù)版，2010（9）.

[2] 商南南.巖溶地區(qū)的工程地質(zhì)勘察與應(yīng)用技術(shù)[M].北京：地質(zhì)出版社，2014.

[3] 鄭春榮.基于巖溶地區(qū)工程地質(zhì)勘察的分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（12）：108.

[4] 靳寶.運(yùn)用高密度電測(cè)深法提高石灰?guī)r地區(qū)巖土勘察的準(zhǔn)確性[J].中國(guó)金屬通報(bào)，2018，992（5）：198-199.