淺談不同水文地質(zhì)區(qū)巖溶勘察方法與技術(shù)

1、<p>　　淺談不同水文地質(zhì)區(qū)巖溶勘察方法與技術(shù)</p><p>　　摘 要：巖溶作為一種特殊的地質(zhì)條件下形成的現(xiàn)象，已越來越引起人們的重視，許多學(xué)者和專家已從多個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了研究。要掌握巖溶地區(qū)的基本可行的工程地質(zhì)勘察方法和手段，就必需了解一個(gè)地區(qū)的巖溶發(fā)育規(guī)律和特性。本文針對(duì)不同水文地質(zhì)區(qū)巖溶發(fā)育的特點(diǎn)和規(guī)律采取不同的勘察方法與手段。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：巖溶；巖

2、土工程；勘察方法；探測技術(shù)； </p><p>　　中圖分類號(hào)：F470.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　1.巖溶巖土工程勘察方法及探測技術(shù) </p><p>　　在巖溶地區(qū)，巖土工程勘察分析方法及巖溶探測技術(shù)，除了常規(guī)的鉆探手段外，目前國內(nèi)主要采用以下方法或手段。 </p><p>　?、俟こ痰刭|(zhì)調(diào)查與測繪：包括巖溶地形地貌調(diào)查、

3、地層巖性、水文地質(zhì)調(diào)查、測量及試驗(yàn)等內(nèi)容的野外調(diào)查，能夠從宏觀上把握巖溶發(fā)育的分布和特點(diǎn)，并據(jù)此進(jìn)一步進(jìn)行工程地質(zhì)勘探工作，該方法簡單，方便實(shí)用，能獲得直觀的野外工程地質(zhì)基礎(chǔ)資料。 </p><p>　　②遙感技術(shù)：地球資源衛(wèi)星遙感(MSS、TM、SPOT)、航空遙感、熱紅外遙感、側(cè)視雷達(dá)遙感等在70年代引進(jìn)我國以后，具有調(diào)查面積大，重復(fù)性好等特點(diǎn)，對(duì)于研究巖溶地貌形態(tài)、巖溶層組劃分、地質(zhì)構(gòu)造等都能取得較好的效果

4、，被廣泛應(yīng)用于巖溶地區(qū)的工程地質(zhì)勘察工作，該技術(shù)一般用于大型工程選址，而一般的工業(yè)與民用建筑用得不多。 </p><p>　?、劬C合物探法：物探原理是利用地下巖土體的物理性質(zhì)的差異來探測地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)問題。工程物探具有“透視性”、效率高、成本低以及可以在現(xiàn)場進(jìn)行原位巖土物理力學(xué)性質(zhì)測試等優(yōu)點(diǎn)，在工程勘察中日益得到重視和發(fā)展。但是各種物探方法都具有條件性和局限性，一般都還存在多解性，因此正確選擇和運(yùn)用各種

5、物探方法，進(jìn)行綜合物探，并與已有的地質(zhì)、鉆探資料作對(duì)比，才能獲得好的地質(zhì)效果。 </p><p>　　④工程地質(zhì)原位測試技術(shù)：主要采用原位標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn)等測定溶洞和土洞中充填物、巖溶塌陷堆積物的工程地質(zhì)性質(zhì)和地基土承載力，該技術(shù)在各巖溶地區(qū)有較成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，施工簡單，成本較低，應(yīng)用廣泛。 </p><p>　　⑤示蹤試驗(yàn)：用示蹤劑(熒光染料等)進(jìn)行巖溶地下水聯(lián)通試驗(yàn)以及長期觀

6、測的研究，以查明巖溶的發(fā)育程度和溶洞相互連通、分布情況，該方法簡單，較方便可靠，但不適用于無地下水的溶洞。 </p><p>　?、弈Ｐ驮囼?yàn)：采用一定尺寸規(guī)模的試驗(yàn)裝置，模擬砂、土層在各種條件下(如不同水動(dòng)力條件)的巖溶地基的穩(wěn)定性或巖溶塌陷過程一般用于巖溶塌陷的研究。 </p><p>　　⑦其它勘探方法：井探法、夯探法、插釬等，對(duì)于淺部巖溶(主要是土洞或塌陷軟弱層)具有效果顯著，施工簡

7、單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)。 </p><p>　　2.不同巖溶發(fā)育地區(qū)的勘察方法與技術(shù) </p><p>　　巖溶地區(qū)工程勘察須根據(jù)不同地段巖溶發(fā)育特點(diǎn)、類型，結(jié)合工程特點(diǎn)選擇勘察手段和方法，合理布置工作量，確定研究范圍，有針對(duì)性地進(jìn)行勘察和研究。 </p><p>　　2.1巖溶補(bǔ)給區(qū)和徑流區(qū)工程勘察 </p><p>　　2.1.1地下水補(bǔ)給區(qū)

8、巖溶發(fā)育特點(diǎn) </p><p>　　巖溶地下水補(bǔ)給區(qū)主要發(fā)育溶蝕溝槽、石牙、巖溶峰叢、溶蝕落水洞、溶蝕漏斗等巖溶地貌，多呈垂向發(fā)育，較為密集，具有發(fā)育較淺、埋藏淺和規(guī)模大小不等的特點(diǎn)，有土層覆蓋區(qū)的溶蝕溝槽及巖溶洞隙頂部易發(fā)育土洞。但應(yīng)該注意，原徑流區(qū)的古巖溶經(jīng)地殼上升運(yùn)動(dòng)后成為補(bǔ)給區(qū)的巖溶也有水平發(fā)育的溶洞(一般為干溶洞)，應(yīng)分別研究。 </p><p>　　2.1.2地下水徑流區(qū)巖溶發(fā)

9、育特點(diǎn) </p><p>　　巖溶地下水徑流區(qū)的巖溶主要以較為集中的地下水平溶洞、暗河為主，局部匯水補(bǔ)給地段有垂向落水洞和溶隙發(fā)育，并且地下溶洞相連，有土層覆蓋區(qū)，接觸帶土體通過潛蝕或滲壓作用易形成土洞。一般主干溶洞、暗河多呈水平發(fā)育，發(fā)育較深，一般不易對(duì)地面工程構(gòu)成危害，但對(duì)于大型地下工程，如水電站、地下廠房等也會(huì)構(gòu)成危害。 </p><p>　　2.1.3巖溶補(bǔ)給區(qū)和徑流區(qū)工程勘察方法

10、和手段 </p><p>　　巖溶補(bǔ)給區(qū)和徑流區(qū)工程勘察的總體原則是：先進(jìn)行地面調(diào)查，了解巖溶發(fā)育情況、分布特征，并結(jié)合物探方法，判斷可能存在覆蓋型落水洞的區(qū)域和地下溶洞、土洞的發(fā)育位置，再結(jié)合工程情況采取有效的方法和手段進(jìn)行重點(diǎn)勘探。 </p><p>　　①一般工民建勘察：在地面調(diào)查和適宜物探的基礎(chǔ)上，對(duì)重點(diǎn)地段和具體建筑地基進(jìn)行高密度釬探和加密鉆探，適當(dāng)加深孔深，以滿足評(píng)價(jià)工程地質(zhì)穩(wěn)

11、定性要求。 </p><p>　?、跇蛄簶痘A(chǔ)勘察：先進(jìn)行地面調(diào)查和物探，對(duì)巖溶發(fā)育進(jìn)行評(píng)價(jià)，再進(jìn)行勘探。在巖溶發(fā)育區(qū)，由于地下巖溶發(fā)育位置不易確定，最好每棵樁位打一或多個(gè)勘探孔，孔深要大于樁長，以確保樁基穩(wěn)定。 </p><p>　?、鬯畮鞄靺^(qū)和壩區(qū)勘察：一般不宜在巖溶地區(qū)建水庫，必須修建時(shí)在地面調(diào)查和物探的基礎(chǔ)上，采用系統(tǒng)的鉆探、壓水試驗(yàn)和必要的連通試驗(yàn)，評(píng)價(jià)庫區(qū)滲漏情況，壩區(qū)勘探布孔

12、范圍要比一般非巖溶地區(qū)大，并注意充填古溶洞，因其在庫水壓力下有產(chǎn)生潛蝕管涌的可能。 </p><p>　　2.2巖溶排泄區(qū)工程勘察 </p><p>　　2.2.1地下水排泄區(qū)巖溶發(fā)育特點(diǎn) </p><p>　　地下水排泄區(qū)，巖溶多數(shù)為盆地邊緣的暗河、溶洞和盆地覆蓋型巖溶，一般裸露暗河、溶洞規(guī)模較大，為地下水集中排泄點(diǎn)。覆蓋型巖溶多為管道式溶洞，埋藏于第四系含水層之

13、下，溶洞之間互相連通，形成富水性很好的巖溶含水層。巖溶地下水排泄區(qū)的地質(zhì)危害主要是開采巖溶地下水時(shí)，引起溶洞口上覆土層的局部失穩(wěn)或沉陷造成工程危害。一般巖溶管道發(fā)育，并且充填物少，單井涌水量大，井水不易抽清。上覆土層較薄(<30m)的巖溶水開采區(qū)，易產(chǎn)生巖溶塌陷或沉陷，并且由于溶洞出口不易確定，可能產(chǎn)生的塌陷位置不易判斷，對(duì)工程威脅較大。 </p><p>　　2.2.2巖溶排泄區(qū)工程勘察 </p&g

14、t;<p>　　巖溶排泄區(qū)多為盆地邊緣裸露型巖溶排泄帶或盆地覆蓋型巖溶，其工程地質(zhì)問題是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)環(huán)境工程地質(zhì)問題，要采用系統(tǒng)的方法進(jìn)行勘察研究。一般局部的、淺部的工程勘察很難發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)可能產(chǎn)生的巖溶危害。 </p><p>　　①裸露型巖溶排泄區(qū)(帶)的勘察，遵循先調(diào)查再重點(diǎn)集中勘探的原則。一般裸型巖溶工程地質(zhì)問題比較清楚，以調(diào)查為主再結(jié)合必要的物探。 </p><p>

15、;　?、谂璧芈癫匦蛶r溶區(qū)工程勘察。覆蓋型巖溶區(qū)工程勘察不能限于局部勘探，要進(jìn)行較大范圍的系統(tǒng)分析研究。在調(diào)查和收集有關(guān)勘探資料，水文工程地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)可能產(chǎn)生巖溶危害的地段采用物探、抽水試驗(yàn)和鉆孔勘探等綜合方法進(jìn)行勘察研究。除了進(jìn)行一般的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)外，還要專門對(duì)可能產(chǎn)生的巖溶危害問題進(jìn)行評(píng)價(jià)，以提供處理方案。 </p><p>　　3.各種勘察方法的綜合應(yīng)用 </p><p>　　

16、在巖溶場地進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，應(yīng)采用多種方法進(jìn)行綜合勘察，各種方法的勘察成果可互相驗(yàn)證，確?？辈熨Y料的準(zhǔn)確性。如對(duì)于裸露型的巖溶地區(qū)宜以工程質(zhì)測繪和調(diào)查以及物探勘察的方法為主，以鉆探為輔的勘察方法；對(duì)于覆蓋型和埋藏型的巖溶地區(qū)則宜以物探勘察方法的為主，以工程質(zhì)測繪和調(diào)查及鉆探為輔的勘察方法(當(dāng)然對(duì)于大型的、重要的建筑物以及要采用樁基礎(chǔ)的建筑物應(yīng)以鉆探方法為主，查明基礎(chǔ)持力層及其應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)的巖土體的巖溶發(fā)育情況)。因此在巖溶地區(qū)進(jìn)行工程

17、地質(zhì)勘察物探是一種不可缺少的勘察方法，其又有多種方法可供選擇，如：高密度多極電法勘探、地質(zhì)雷達(dá)、淺層地震、高精度磁法、聲波透視(CT)、重力勘探等。但為獲得較好的探測效果，必須注意各種物探方法的使用條件以及建筑場地的地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件。當(dāng)條件允許時(shí)，應(yīng)盡可能地采用多種物探方法綜合對(duì)比判譯，其中電法及地質(zhì)雷達(dá)是采用比較多的方法。 </p><p>　　電法是最常用的物探方法之一，在巖溶地區(qū)一般以電測深

18、法和電剖面法為主。它們可以用來測定巖溶化地層的不透水基底的深度，第四系覆蓋土層下巖面的起伏情況，均勻碳酸鹽地層中巖溶發(fā)育的深度，地下暗河和溶洞的規(guī)模、分布深度、發(fā)育方向、地下水位，以及圈定強(qiáng)烈?guī)r溶化地段和構(gòu)造破碎帶的分布位置等。在巖溶場地勘察中，地質(zhì)雷達(dá)天然發(fā)射頻率一般集中在80～120MHz，穿透5～9m。在雷達(dá)剖面上，通?？梢宰R(shí)別出石灰?guī)r石芽、充填沉積物的落水洞、巖溶洞穴、豎井或溶溝。如同其他方法一樣，地質(zhì)雷達(dá)不能識(shí)別巖土類型。因此

19、它必須與鉆探相結(jié)合，以根據(jù)雷達(dá)剖面所獲得的異常布置鉆探而獲得更詳細(xì)準(zhǔn)確的資料，同時(shí)也可檢驗(yàn)雷達(dá)探測的準(zhǔn)確程度，以獲得僅根據(jù)雷達(dá)剖面推測地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的可靠程度。 </p><p>　　對(duì)物探勘察所揭露的異常地段，應(yīng)采用鉆探的方法進(jìn)行必要的驗(yàn)證。 </p><p><b>　　4.結(jié)語 </b></p><p>　　綜合勘探在巖溶地區(qū)地質(zhì)勘察中是科

20、學(xué)可行的。巖溶地區(qū)的巖溶發(fā)育狀況是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，在實(shí)際工作中，我們應(yīng)針對(duì)工程具體情況，綜合考慮現(xiàn)場工程地質(zhì)條件，采取綜合的和合理有效的勘察方法，對(duì)場地巖溶的發(fā)育規(guī)律和趨勢了解清楚，并對(duì)工作區(qū)作出正確的評(píng)價(jià)，提出合理方案和建議。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)與后期施工的聯(lián)系，對(duì)每次工程勘察中出現(xiàn)的各種情況進(jìn)行分析，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p>&