工程地質勘察中的巖溶勘察方法與問題研究

尹雨陽

（湖南省勘測設計院，湖南長沙 410000）

結合工程地質勘察工作開展現狀能夠得知，通過加強勘察力度，采取合理的勘察方法，可以提升勘察數據的精確性，縮短工程勘察時間，確保工程施工能夠有序開展。工程地質勘察工作范圍不斷擴大，涉及的內容越來越多，針對巖溶地區的勘察存在一定問題，為了確保工程地質勘察工作可以順利進行，本文深入探討巖溶勘察方法和處理措施。

1 案例概況分析

結合該地區的地質資料以及以往的勘察資料可以得知，該地位屬灰巖區，勘察人員通過制定完善的勘察報告，決定在此區域總共布置140個鉆孔、31個見溶洞鉆孔，見洞率為26.1%，表明巖溶發育較強。在工程施工前，為了提高工程的整體質量與施工安全，應做好巖溶專項勘察工作，更深入了解巖溶發育規律，為后續的施工提供良好依據。此次勘察共布置194個鉆孔，結合溶洞的具體情況，實際鉆孔134個，包括134孔的鉆孔孔口坐標和高程的復測、巖、土樣采集等一系列工作。

勘察巖溶區地層概況如表1所示。

表1 巖溶區地層概況

2 工程地質勘察技術

2.1 圍護結構勘察

巖溶地區易存在溶洞、土洞、溶溝、溶槽等一系列不良地質，需要在巖溶地區開挖基坑或隧道。在掘進施工的過程中，易出現突水與涌水現象，影響盾構機的正常運行，嚴重的會出現地表沉陷過大或坍塌事故。為了避免出現此類安全事故，在實際施工前，勘察人員需要準確界定溶洞的具體位置，采取針對性處理措施，保證工程建設施工安全進行[1]。加強勘察力度，可以明顯提高數據的精確性與規范性，采取針對性處理措施，不斷減小巖溶對工程施工的不利影響。

在圍護結構位置，勘察人員需要明確具體的鉆孔位置，以此為基礎，適當增加鉆孔的布置密度，在溶土洞周圍進行加密鉆孔，設置探孔，針對巖溶發育較快的地段，加密鉆孔間距不宜超過7.5 m。鉆孔深度不宜過小，通常需要鉆到圍護結構底以下3 m，在鉆進的過程當中遇到溶洞，勘察人員需要將溶洞鉆穿，遇到溶蝕凹槽、破碎帶等特殊地質條件，應結合具體埋深，包括該地區的地下水分布情況，合理確定出終孔條件。對于勘察人員而言，在實際勘察的過程中，應深入分析該地區的巖溶情況，孔深不小于進入揭露溶洞鉆孔最后一個溶洞底板3 m。

2.2 基坑勘察

通過適當加密鉆孔布置，在溶土洞周圍進行加密鉆孔、實施補充探孔，可以提高各項勘察數據的精確性。通常情況下，在巖溶發育地段，加密后鉆孔間距不宜超過7.5 m。鉆孔需要鉆到基坑底部以下中微風化巖3 m位置，遇到溶洞需要鉆穿，基坑底部沒有巖溶，需要鉆入基底以下5 m。在實際鉆孔的過程中，勘察人員遇到溶蝕凹槽、破碎帶等特殊地質條件，應結合溶蝕凹槽、破碎帶的埋深，包括周圍地下水分布范圍，可以在原有終孔基礎上增加1 m深度[2]。考慮詳勘時揭露的巖溶情況，孔深不小于進入揭露溶洞鉆孔最后一個溶洞底板3 m。

針對直徑較大的溶土洞或存在溶溝、溶槽及破碎帶等特殊情況，勘察人員應結合具體情況，采取有效的勘察方法。此次勘察共布置鉆孔194個，根據揭露溶洞情況，實際完成鉆孔134個，包括134孔的鉆孔孔口坐標和高程的復測、巖、土樣采集等工作。

勘察工作量如表2所示。

表2 完成工作量統計

3 工程地質勘察注意事項和巖溶處理措施

3.1 勘察注意事項

（1）制定綱要。

開展勘察工作前，勘察人員需要制定詳細的勘察綱要，該綱要內容應全面、完整，明確具體的勘察目的以及工作要求，通過合理安排勘察工期，確保工程勘察工作有序開展。為了確保勘察方案能夠得到全面落實，勘察人員需要對方案進行認真核對，為后續的勘察工作提供良好的指導作用[3]。

（2）加強質量控制。

在野外勘察工作中，要求勘察人員加強質量控制力度，為了確保各項資料的準確性，工作開展前應重點檢查各項鉆機的運行性能是否符合規定要求，若鉆機性能不滿足規定要求，則嚴禁投入鉆進施工。針對樣品應及時鉆取，嚴禁出現事后補樣現象，做好封樣處理工作，在規定的時間內送還實驗室，確保各項數據更精確。

（3）全面揭露巖溶的形態。

包括其分布范圍與形狀，工程所在地區的巖溶發育速度較快，局部區域的起伏較大，為了獲取準確的數據資料，勘察人員要根據具體的勘察方案，有針對性地進行指導施工，認真觀察地層變化情況[4]。

（4）加強資料收集與整理。

在制定勘察報告的過程中，勘察人員應認真按照國家有關規范要求，提出自身的見解，確保各項參數更準確。此次勘察共施工134個探溶鉆孔，總共51個鉆孔揭露溶洞，主要為全充填、半充填和無充填，充填物主要為黏性土、粗砂及碎石塊。充填物標貫測試實測錘擊數N=2～6擊，本次專項勘察溶洞見溶率是38.06%。

結合《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007—2011）綜合確定角礫巖中巖溶發育程度為巖溶強發育。

3.2 處理措施

隧道運行范圍內存在溶洞，會對隧道的正常建設施工造成嚴重影響，使隧道溶洞施工安全隱患不斷增多。

（1）地鐵隧道結構底板以下完整基巖厚度不小于6 m，結構水平輪廓線外部3 m，將其確定為高風險區[5]。針對高風險區內部的溶洞進行妥善處理，在實際處理的過程中應充填密實。

（2）針對高風險區內的物探推測巖溶異常區，采取鉆孔驗證方式。存在溶洞，可以按照上述措施進行妥善處理，有出現溶洞，從地面進行注漿加固，不斷提高注漿效果。

（3）在區間隧道主體二襯施工之前，采用地質雷達，分段對隧道與車站結構底板以下的地層，進行全面掃描，如果發現底板下部基巖6 m、隧道輪廓線外3 m范圍內，存在異常區域，可以采用鉆孔驗證方式進行驗證，采取注漿處理措施。

（4）在地鐵隧道下部基巖面周圍存在軟弱土，土層無法滿足建筑物對地基的要求或巖層不能作為建筑物地基，應及時對地基進行加固，采用注漿與換填等處理方法。

（5）針對隧道區間建設及運行安全有影響的溶洞，可以采用注漿充填和結構措施進行妥善處理。對于盾構施工有影響的巖溶發育區段，需要提前進行注漿止水，進行后續的開挖施工。針對大型溶洞需要采取灌注填充方式，起到良好的加固效果。溶洞的埋深較大或洞徑超過5 m，應進行全方位研究，制定更完善的處理方案[6]。

4 結語

綜上所述，通過對工程地質勘察中的巖溶勘察方法與處理措施進行全方位的分析，可以取得良好效果。在工程施工期間，相關單位要加強巖溶地質探測與監測及超前預報，密切監測地下水分布情況，確保工程施工的有序開展。