路過喀斯特

文 本刊編輯部

提到巖溶，很多人可能會感到陌生，但提到喀斯特，人們卻耳熟能詳。巖溶，即碳酸鹽巖、石膏、巖鹽等可溶性巖石受到水的化學溶蝕，及流水沖蝕、潛蝕和崩塌等外力長期作用所產生的現象的總稱。

在我國，巖溶分布相當廣泛，總面積占國土面積近三分之一。我國西南地區的貴州、云南、廣西、四川、重慶，以及中南地區的湖南、湖北、廣東是巖溶最為發育的地區，構成了世界上最大的連片裸露型巖溶區。尤其在西南巖溶地區，多屬亞熱帶氣候，降水豐沛，地下水系發育，巖石溶蝕作用強烈。在造就千姿百態、鬼斧神工的喀斯特奇景的同時，也形成了地下溶洞、暗河溝湖等復雜地質條件，且表面土層貧瘠淺薄，生態環境極其脆弱。巖溶地質具有易破壞、難恢復的特征，在碳酸鹽巖分布區，在外動力地質作用或諸如車輛碾軋等情況下，易發生巖溶地面塌陷的情況。此外，由于該地區土層薄厚不均勻，土質較脆，給公路安全造成較大威脅，導致巖溶地區交通建設難度加大。正因如此，早在20年前就有專家指出：我國實施西部大開發戰略，遇到的挑戰性問題之一就是巖溶問題。

本期“第一觀察”《穿越巖溶》結合國家實施西部大開發戰略以來，西南巖溶地區開展的大量公路工程關鍵技術科研攻關實踐，梳理了巖溶工程地質的主要特點及典型問題，介紹了我國巖溶公路技術發展的歷史沿革，列舉了巖溶地區公路工程的主要挑戰，分析了巖溶地區公路工程科研的現狀及成果，展望了巖溶地區公路工程未來的攻關方向。

工程實踐表明，地下巖溶地質的隱蔽性、多樣性和不確定性，大大增加了公路工程勘察評價的難度，從而導致路面塌陷、橋梁坍塌、隧道突水等災害；同時，巖溶地區植被恢復困難，地表水與地下水系連通性強，公路建設和運營極易對沿線生態環境造成嚴重影響甚至破壞；此外，巖溶地區優質筑路材料缺乏，需要因地制宜利用地方材料，以有效提高公路工程的經濟性、適用性和耐久性。因此，工程地質勘察、基礎穩定性評價、資源利用、病害處治、環境保護等成為巖溶地區公路建設的關鍵。

近年來，我國巖溶地區圍繞上述領域開展攻關研究，取得了多項技術突破與創新。在工程地質勘察方面，針對高等級公路建設及其環境保護的新要求，構建了巖溶地區公路工程綜合勘察技術體系；在基礎穩定性評價方面，提出了含隱伏溶洞地基公路路基穩定性評價方法、橋基承載力確定新方法等；在筑路材料資源的開發與利用方面，開發了硅質碳酸鹽巖和錳鐵合金工業廢渣抗滑耐磨耗集料，提出了基于中心質結構模型的抗滑表層瀝青混合料設計新方法，開發了高石粉含量的機制砂高強混凝土和機制砂自密實混凝土等；在病害處治方面，揭示了巖溶水作用下巨粒土路堤的漸進變形破壞機理，以及土質路堤的滲透變形破壞機理，進而提出巨粒土路堤工后沉降時效分析方法，以及以巖溶水控制為核心的公路設施病害防治技術；在公路工程巖溶環境保護技術方面，針對巖溶地區環境特點，通過系統分析公路建設與運營對巖溶生態環境影響或破壞的方式和程度，建立了公路建設運營對巖溶生態環境影響的評價指標與方法體系，促進公路工程與巖溶環境協調發展。

綜上所述，深入認識巖溶，學習巖溶知識，探索巖溶科技，不僅有助于讓路、橋、隧順利穿越巖溶地區，還有助于推動解決巖溶地區復雜的資源和生態環境問題，在加快建設交通強國的同時，也助力建設美麗中國。