巖溶發育地區巖土工程勘察的問題及技術分析

諶模洋

（廣東省有色金屬地質局九三三隊，廣東 肇慶 526060）

我國許多城市都有巖溶發育區，隨著城市化的快速推進，國土空間資源利用率逐漸提高，這些巖溶發育區也常常開展各類工程建設，包括工民建、市政交通等。目前針對簡單地質條件場地的常規勘察手段常常不能滿足巖溶區的勘察要求，甚至很多時候得出的勘察結果與實際出入較大，極大地影響工程設計和施工的正常推進。因此，在巖溶區巖土工程勘察的時候要結合實際情況，選擇合適的處理技術，盡可能準確地探明巖溶區工程地質條件，這樣才能保證勘察工作的順利實施[1]。

1 巖溶區巖土工程勘察的重要意義

巖溶區巖土工程勘察的意義及重要性主要有：

（1）查明場地的工程地質條件。巖土工程勘察有助于查明建筑場地影響范圍內的各巖土層的工程地質條件，分析評價場地地基的工程特性，為后續施工設計提供地質依據。

（2）查明場地的水文地質條件。巖土工程勘察有助于查明場地的水文地質情況，。提供用于施工設計的設計水文及相應參數，并分析評價降水對周圍環境的影響。

（3）查明場地的不良地質作用。巖土工程勘察有助于查明影響場地穩定性的不良地質作用以及對工程建設施工和使用階段產生的不利影響，并提出整治方案的建議。

（4）提出經濟合理的地基基礎設計建議。巖土工程勘察可以提供場地地層的巖土設計參數，并對設計與施工應注意的問題提出建議，為設計及施工提供相應的數據參考。

巖溶發育區的巖土工程勘察工作有其自身的特點和要求，通過分階段系統的巖土工程勘察，可為巖溶區的工程建設提供準確的工程地質資料，而勘察成果質量將直接影響到建筑物地基基礎設計，也關系到該工程建設的可行性、安全性和經濟性等。所以提高巖土工程勘察質量具有十分重要的現實意義[2]。

2 巖溶發育地區巖土工程勘察存在的問題

2.1 勘察前期準備工作不足

不編制勘察方案及綱要，收集工程概況及設計資料不充分。巖溶區勘察須制定系統的勘察計劃及技術安排，現階段部分勘察人員忽視前期準備工作，不編制勘察施工組織方案或勘察方案針對性不強，致使野外作業無綱可循，帶一定盲目性。未收集工程概況及設計資料，未了解上部建筑物型式及規模，致使后期不能及時地了解設計意圖及合理地調整勘探點及勘探深度，工作無的放矢，帶一定的滯后性。

2.2 野外勘察作業所面臨的問題

勘察手段單一，過程及取樣測試未按規范進行及勘察隊伍素質水平參差不齊等等。

（1）勘察手段單一，過分依賴鉆探，專業的原位測試手段和地球物理勘探方法應用較少。巖溶發育區地質條件極為復雜，溶洞和土洞發育十分復雜，涉及工程力學性質及水文地質等重難點，單一的鉆探手段很難探明其發育形態和充填情況，宜選擇綜合勘察測試手段以探明巖溶地下發育情況。

（2）在巖溶區巖土工程勘察作業過程中，存在勘探深度不夠、鉆孔間距偏大的情況，這樣在復雜巖溶地質條件下，容易造成巖面誤差大、地層判斷不準確、不能揭示巖溶的巖溶區巖面的起伏、覆蓋層厚度、溶洞發育情況、充填情況等問題，導致勘察成果控制程度不高，精度不夠。

（3）鉆探工藝較粗糙不規范。未能選擇適合不同土層的鉆探方法、鉆探回次進尺不規范，致使土層擾動過大，質量等級不高。巖芯采取率不符合規范要求，影響技術人員的判斷和試驗成果

（4）取樣測試工作簡單。未針對不同的巖土類型采取不同的取樣方法，取樣后滯留太久或受外界影響太大，內部土質成分特征已發生變化，致使樣品等級不合格，從而影響試驗相關物理力學指標。現場測試手段單一或不規范，導致采集數據不準確，影響測試成果。巖溶區未單獨取樣，或未單獨進行原位測試或物探，導致不能準確探明巖溶區溶洞發育情況、充填情況等[3]。

2.3 巖溶勘察任務內容存在不足

勘察任務內容不全面，主次不分。只注重地基勘察，不重視巖溶或其他不良地質作用的重點調查，特別是巖溶區的勘察需要有針對性的巖溶專項勘察，盡可能準確探明巖溶區巖面的起伏、覆蓋層厚度、溶洞發育情況、充填情況等。勘察成果較為簡單，部分勘察報告給出的巖溶發育情況及處理建議不合理，不能給地基設計及施工以指導作用，影響到后續工作的正常開展。

2.4 勘察人員專業技術水平參差不齊

巖溶發育區巖土工程勘察具有較高技術性的特點，部分技術人員在勘察工程中技術水平相對較差，野外工程實踐能力偏低，不能準確判斷巖溶區巖面的起伏、溶洞發育及充填情況等，最終都會影響到勘察結果。另外司鉆人員基本都是外包隊伍，缺乏統一的培訓和管理，工人專業素質參差不齊。對于復雜地層較發育的巖溶區勘察更要求從業人員有更好的技能和職業素養。

3 巖溶發育區巖土工程勘察中的對策思考

3.1 應用有針對性的綜合勘察方法

不同的工程對象，因為它的空間位置不同、建（構）筑物的形態不同及對變形的要求不同，它們對勘察工作的重點和勘察方法的要求也不同，尤其是對地質條件的綜合研究就有很大的差異。巖溶發育區巖面往往起伏落差大，相近的鉆孔揭示的巖面標高差別有時都很大，因此僅僅通過鉆孔很難探明巖面埋深。我們應該在滿足相應勘察規范前提條件下，根據不同的上部建（構）筑物的特點和要求，科學合理地布設勘察工作量，正確選擇勘察手段和勘察方法，才能探明巖溶區復雜的地質條件，提交高質量的巖土工程勘察報告，高質量地完成本項目勘察工作[4]。

3.2 規范勘察工藝流程

勘察作業及成果整理等應完全依據國家相關規范的要求來開展，嚴格控制野外勘察質量及綜合考慮多方面因素，出具勘察成果應滿足國家規范要求及通過審圖工作。勘察作業應按順序有序開展，包括：收集工程概況及初步設計資料、編制勘察施工組織方案、野外地質調查踏勘、地質鉆探、取樣、原位測試、抽水試驗、室內土工試驗、地球物理勘探、試驗數據統計資料整理及勘察報告編寫等等工作。此外巖溶發育區巖土勘察工程有其自身的特點和要求，勘察工作宜分階段進行，可行性研究勘察、初步勘察、詳細勘察、巖溶施工勘察或樁基礎超前鉆等宜有序進行，以探明地下巖溶具體發育情況，確保建筑和施工安全開展。

3.3 加大勘察隊伍的建設力度

不同于普通巖土勘察工作，巖溶發育區巖土工程勘察的難度更大，對勘察作業的專業要求更高，因此若想保證此項工作高質量落實，要注重加大勘察隊伍的建設力度。目前來說，我國缺少勘察類專業人才，使得勘察工作的成果和效益水平不高。針對此情況，要積極構建完善的培訓體系，從專業理論以及實踐技術等多個方面加大投入，全面提高勘察隊伍的整體水平。通過系統性培訓，持續提高勘察人員的整體水平，使其能夠高水平完成此項工作，保證勘察作業結果的精準性和可利用性。

4 完善巖溶區巖土工程勘察的方式

應用先進的巖土工程勘察技術。巖溶發育區巖土工程勘察是一種針對性很強的工作。它不僅要準確地提供勘察區的巖溶發育情況，而且需提供設計、施工中可能遇到的各種地質、地基問題；還要提出巖溶處理建議。目前巖溶發育區的巖土工程勘察方法主要有地質調查測繪踏勘、工程地質鉆探和地球物理勘探等。目前工程項目基本都是利用這三種方法對巖溶區工程地質條件進行綜合勘察，準確、高效地查明巖面埋深和起伏情況。

（1）地質調查測繪踏勘。充分的地質調繪踏勘能夠初步了解巖溶區的工程地質概況和水文地質資料，同時確定可溶巖和非可溶巖的關系，掌握淺表層巖溶的形態以及發育情況，為后續作業的開展提供依據。

（2）工程地質鉆探。包括工程鉆探、原位測試、室內力學性質測試、水文試驗等。地質鉆探的運用，能夠較準確地查明地質情況。開展鉆探作業時，采取率、回次進尺等符合規范進行，規范化地巖土取樣和原位測試、巖土試驗等工作，可以掌握勘察區域內的基巖以及覆蓋層實際情況，包括工程地質條件及物理力學性能等，為工程建設工作的實施提供有力地質依據。尤其是溶洞內物質，更應該進行充分規范地取樣及原位測試，才能直觀地獲取溶洞內的基本情況。

（3）地球物理勘探。地球物理勘探又稱為物探，方法繁多、原理各異。巖溶區溶洞的發育情況是勘察的重點和難點，單一的鉆孔很難較準確地探明巖溶的發育形態，往往要結合各種物探手段，相互對比驗證才能夠高效并有針對性的調查基巖面起伏和巖溶發育情況。針對巖溶勘察的物探手段主要有地質雷達、大地電磁法、高密度電法、孔間電磁波透視及地震跨孔CT層析成像等方法，對巖溶建筑地基進行調查。物探是工程勘察的重要輔助手段，但物探所獲取的大多是地質體某種物理性能的信息，以至物探成果的解釋具有異常強烈的多解性或不確定性，因此在實際工程勘察應用時應根據實際場地條件和地層條件選擇適宜的方法或幾種方法綜合勘察、相互驗證，才能達到有效勘察的目的[5]。

在巖溶區巖土工程勘察活動中，需要采用多種技術手段相結合來開展工作，對場地地質形態、物理力學性能等進行全面的掌握，再應用遙感技術、地理信息系統技術等，使勘察活動更加科學合理。

5 結語

本文主要從巖溶發育區巖土工程勘察的重要意義、巖溶發育區巖土工程勘察中常見問題、對策思考及巖溶發育區勘察方法的技術分析四個方面開展，強調巖溶發育區巖土工程勘察的重要性，著重分析巖溶發育區巖土工程勘察中常見的問題及技術手段，在現有的勘察手段和方法中發現不足，及時分析解決、總結經驗教訓，指導類似工程勘察工作。與此同時，不斷開發新技術新方法，努力改善巖溶發育區巖土工程勘察的準確性、可靠性，從而提升巖溶區巖土工程勘察的水平，達成更好的效果，進而促進我國在巖溶發育區建設事業的發展。