岩溶地基岩土工程勘察重点及物探方法研究

[摘 要]作为不良的地质现象之一，岩溶地基极为特殊复杂，若需要进行岩土工程勘察，则需对其进行有针对性的勘察，权衡地势情形，确认工程场地是否稳定、是否容易出现地质灾害等预测性问题。不但需要提高工程的安全性，还必须在工程的投资方面做好合理的规划。本文介绍了岩溶对于地区的危害，阐述岩溶地基工程的地址分区情况及工程勘探的注意事项，分析了物探在岩溶地基岩土工程勘察中的应用方法。

[关键词]岩溶地基；岩土工程勘察；地基稳定性；地基基础；溶洞

中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0348-01

在地球的平面布局上，很大一部分地区都分布着石灰岩。石灰岩是一种极为特殊的化学沉积岩，在众多沉积岩中，石灰岩占据了百分之二十左右。从全世界范围来看，我国的岩溶发育地区非常广泛，岩溶分布的总面积超过300万平方公里，在广西、广东等南方地带尤为普遍。在石灰岩分布地区，经过岩溶作用后，岩土结构势必会出现改变，也就形成了造型不同的溶洞，使得岩石的强度有所降低。若要在该地区进行房屋以及公路等建设，在设计以及施工过程中，岩溶会给整个工程带来诸多难题。如果对这些难题掉以轻心，则会带来十分严重的安全隐患，情节较轻则会出现返工，若情节严重则可能发生重大事故，出现人财两空的局面。

一、 岩溶的发育条件及存在的危害性

（一）岩溶的发育条件

在地表水和地下水的作用下，可溶性的岩石发生显著的变化，而岩溶就是变化过程中水文地貌的总称。岩溶的发育必须满足以下三个条件：

1岩溶需要在可溶性岩石中发挥作用

如果没有可溶性岩石的存在，即便地表水和地下水的冲击破坏力再强，也无法形成大面积的溶蚀现象。所以，岩溶产生需要在可溶性岩石的“温床”上才能发挥作用。其中，石灰岩主要遭受溶解，白云岩则是在渗透之后，开始出现溶蚀、分解，最后经过淋滤、崩解才产生的机械破坏。

2地形地貌的变化直接推动普京哥岩溶的发育

不同的地质构造和地层结构，会呈现出不同的地形地貌。所以，岩溶的发育程度和规模，受到岩石的构造、岩层的厚薄、断裂、风化、搬运等因素的影响。比如，背斜构造的两翼的岩溶程度比中间的程度更加剧烈，向斜构造则反之。所以，岩溶地基岩土工程在遇到可溶性岩石时，很容易在隧道穿越后遭受暗河、溶洞等岩溶现象。

（二）岩溶的危害

在我国境内修筑铁路过程中，岩溶坍塌事故时有发生，多达上百处。以京广线复线工程为例，修筑隧道穿越石灰岩时，因将几个岩溶洞穴挖露出来，使得泥砂以及水流大量外涌，为整个工程的完善带来了较大的困难。在施工时，地面出现了多处坍塌现象，隧道中充满了倒灌的水流。如广东的某些地区，因为岩溶问题导致了大片土地塌陷，居民房屋出现开裂下限问题，为国家和政府带来了巨大的损失。

二、岩溶地基工程勘察

（一）岩溶地基工程的地质分区

在对岩溶地基工程进行地质分区时，场地的稳定性是最关键的考虑因素，这是其分区的重要原则，可将其分为：①无岩溶区，表示这里没有或者基本没有出现岩溶现象，场地属于优质的稳定。②一般发育区，场地属于基本的稳定。③岩溶发育区，该地区的稳定性较差。④岩溶极发育区，场地的发育不利于施工，稳定性非常差。

（二）不同类型的岩溶勘探方法

对岩溶地质进行勘探时，包含多种过程，如调查，勘探，测绘，坑探等。从空间来看，岩溶地区有着发育不均一性，水文地质条件极为复杂，另外该地区也有着多样化的地形条件。这些都从一定程度上对常规的地质探测方法进行了限制，而钻探等方法需要较长的勘探周期，并且成本较高，所以对岩溶分布特征不可能以较为细致的方式来对其进行查明。所以，想要对岩溶进行深入的勘探，则需要对综合物探等方法进行合理的使用，从而达到解决上述问题的办法，为该岩溶发育地区是否具有较强稳定性，做出最为科学的划分。

1无岩溶区的勘察

对这部分地区进行调查时，需要对岩石表面的坡度以及起伏状况等进行重点调查；另外还需要对岩石表面上存在的土层进行调查，主要从均匀性以及稳定性方面来判定，之后才可以对地基是否稳定以及是否适宜建筑物的构建进行正确评价。

2岩溶一般发育区的勘察

首先，需要对上述无岩溶区的勘察内容进行勘察，重点勘探一些面积较大的溶沟以及溶洞，并且加强对地下河流的危害等进行考察。在进行钻孔操作时，需要根据规范的要求来布置，结合恰当的物探方法来实现。

3岩溶发育区的勘察

该地区有着复杂的地基，对上述两类地区的勘探内容也包含在内，重点需要对溶洞的大小，分布地区，地下水的流向等进行重点勘探。在进行钻孔布置时，需要根据即将建立的工程的特点和地基的复杂状态来实现。该地区的地基较为复杂，所以在勘探中应该将多种物探方案结合起来，对不稳定地质的类型，发育状态以及趋势等进行详细的勘探。

（三）基础类型选择中的注意点

1天然浅基础

若要在石灰岩分布的地区进行天然浅基础的选择时，首先，需要以地层特征为基础来进行分析，并根据建筑物的分布特点进行，适用的对象主要是多层建筑8层以上的高层建筑物。其次，加强对基础持力层和下卧层的岩土的均匀性以及承载力的分析，并对沉降量进行分析计算。

2桩基础

若上述天然地基在某些方面不能够满足建筑物要求，就可选择桩基础，一般会选择嵌岩端承桩基础。在端桩持力层，需要以稳定中微风化基岩作为选择的对象，基岩的连续厚度方面要在5米以上。所以，对其进行选择时，需要对基岩的完整性、溶洞的发育情况、溶洞的副水箱进行重点查明，并根据实际工程勘察的情况，进行布设钻孔等技术手段。

三、岩土工程勘察运用的物探方法

近年来，地球物理勘探的方法也开始在诸多地区广泛应用，受到许多专家学者的重视。通过该方法可以获取与之相关的多条信息，以这些信息为基础，可以对与岩溶相关的地质灾害等问题进行解决。一般在进行岩溶地区的地质勘探时，会选择较为传统的钻探手段，并判断根据岩溶发育场地的稳定情况，分析施工的难易程度、勘探方法等。目前，世界各国普遍使用的物探方法有十余种，本文重点介绍一下典型的物探方法：

（1）电阻率法：在物探方法中，这是最常见的一种勘探方式，同时也是最早出现并且主要被使用的一种物探方法；

（2）地质雷达：该种方法需要归类在电磁法当中，从实际的应用效果来看，非常令人满意，将雷达通过钻孔植入地底深处，雷达高分辨率的优势显露无余。

（3）地面地震反射波法：近些年来勘探时效果较好的一种勘探方法，是一项新技术，对浅层溶洞以及裂缝区可以及时发现；

（4）微重力法：国外很多人士认为，在未来的岩溶地区勘探时，无论是普测还是祥测，这都是一个十分有前途的方法。另外还可以通过对岩溶发育有关的水的运移特点的调查，间接实现自己对岩溶调查的目的。

四、结语

总之，岩土勘察工作对于建筑施工来说十分关键，必须在进行地基础设计、实际施工之前，对岩溶地区开展勘查，分析岩溶地质的发育程度、发展现状、岩层表面的产状等现象。同时，为了保证工程的顺利竣工，提高工程的经济效益，还得根据拟建的工程特点进行权衡，发挥物探方法的功效，并在考察建筑地区地基地层的实际情形下，设计出合理的基础方案。

参考文献

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[2]康宁.岩土工程勘察中存在的问题分析[J]..科技创新导报，2009（9）.

[3]林宗元.物探方法在岩溶勘察中的应用[J].地质科情报，2010（3）