摘要：在工程地质勘察中，由于岩溶发育的不确定性及隐蔽性,岩溶地区的勘察难度非常大,岩溶甚至可以引发地质灾害,在工程实践中需要认真对待。本文结合作者多年的工作经验主要就岩溶地区的勘察方法等相关问题做了分析探讨。
关键词：岩溶地区；工程地质；勘察方法
中图分类号：TV221.2文献标识码：A
前言
岩溶又称喀斯特，是指可溶性岩石在水的溶蚀作用下，产生的各种地质作用、形态和现象的总称。可溶性岩石包括碳酸盐类、硫酸盐类以及卤素类的岩石，其中尤以碳酸盐类的岩石分布最广、最为常见，本文就碳酸盐类岩石（石灰岩、白云岩等）中的岩溶勘察问题进行讨论。
1 岩溶地基类型
由于岩溶发育，往往使可溶岩表面石芽、溶沟丛生，参差不齐；地下溶洞又破坏了岩体完整性。岩溶水动力条件变化，又会使其上部覆盖土层产生开裂、沉陷。这些都不同程度地影响着建筑物地基的稳定。
根据碳酸盐岩出露条件及其对地基稳定性的影响，可将岩溶地基划分为裸露型、覆盖型、埋藏型三种。
1.1 裸露型
地表一般缺少植被和土层覆盖，碳酸盐岩大部分裸露于地表或其上仅有很薄（小于10米）的覆盖土。它又可分为石芽地基和溶洞地基两种。
(1)石芽地基：由大气降水和地表水沿裸露的碳酸盐岩节理、裂隙溶蚀扩展而形成。溶沟间残存的石芽高度一般不超过3m。如被土覆盖，称为埋藏石芽。石芽多数分布在山岭斜坡上、河流谷坡以及岩溶洼地的边坡上。芽面极陡，芽间的溶沟、溶槽有的可深达10余米，而且往往与下部溶洞和溶蚀裂隙相连。基岩面起伏极大。因此，会造成地基滑动及不均匀沉陷和施工上的困难。
(2)溶洞地基：浅层溶洞顶板的稳定性问题是该类地基安全的关键。溶洞顶板的稳定性与岩石性质、结构面的分布及其组合关系、顶板厚度、溶洞形态和大小、洞内充填情况和水文地质条件等有关。
1.2 覆盖型
碳酸盐岩之上覆盖层厚十几米至几十米，又可分为浅覆盖型（上覆土层小于30米）和深覆盖型（上覆土层大于30米）。这类土体可以是各种成因类型的松软土，如风成黄土、冲洪积砂卵石类土以及我国南方岩溶地区普遍发育的残坡积红粘土。覆盖型岩溶地基存在的主要岩土工程问题是地面塌陷、地基不均匀沉降等，对这类地基稳定性的评价需要同时考虑上部建筑荷载与土洞的共同作用。
1.3 埋藏型
碳酸盐岩之上覆盖有其它非可溶性的岩石，其厚度大小不一，当上部非可溶性岩石的厚度和强度能满足建筑物的需要时，可不考虑下部岩溶的发育情况。
2 勘察的目的和地基稳定性
岩溶场地勘察的目的在于查明对场地安全和地基稳定有影响的岩溶发育规律，各种岩溶形态的规模、密度、空间分布规律及其洞内的充填情况，可溶岩顶部上覆岩土体的厚度、空间分布及其工程性质，地表、地下水的循环交替规律等，并对建筑场地的适宜性和地基的稳定性作出确切的评价。根据已有勘察经验，在岩溶场地勘察过程中，应查明与场地类型和对地基的稳定性进行评价：
2.1 各类岩溶的位置、高程、大小、形状、延伸方向、顶板与底部状况、围岩(土)及洞内充填物性状、塌落的形成时间与因素等。
2.2 岩溶发育与地层的岩性、结构、厚度及不同岩性组合的关系，结合各层位上岩溶形态与分布数量的调查统计，划分出不同的岩溶岩组。
2.3 岩溶形态分布、发育强度与所处的地质构造部位、褶皱形式、地层产状、断裂等结构面及其属性的关系。
2.4 岩溶发育与当地地貌发展史、所处的地貌部位、水文网及相对高程的关系。划分出岩溶微地貌类型及水平与垂向的分布带。阐明不同地貌单位上岩溶发育特征及强度差异性等多种问题。
3 各阶段岩溶地区建筑岩土工程勘察要求和方法
岩溶地区勘察不同于一般建筑场地的工程地质勘察。其显著特点是始终将查明和分析岩溶的岩土体结构、稳定状态及其潜在危害置于突出地位。在不同的勘察阶段采用相应的勘察手段和技术方法，布置相应适当的勘察工作量。岩土工程勘察各阶段的要求和方法是不同的，一般可分为：可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察、施工勘察等。
可行性研究勘察阶段应查明岩溶洞隙、土洞的发育条件，并对其危害程度和发展趋势作出判断，宜采用工程地质测绘及综合物探的勘察方法。
初步勘察阶段应查明岩溶洞隙、土洞的发育程度和规律，并对场地的稳定性和建筑适宜性作出初步评价。岩溶洞隙及其伴生土洞、地表塌陷的分布、发育程度和发育规律，并按场地的稳定性和建筑适宜性进行分区。
宜采用工程地质测绘、钻探及综合物探方法，对物探发现有异常的地段，应选择有代表性部位布置钻探孔进行验证核实，并在初划的岩溶分区及规模较大的地下洞隙地段适当增加勘探孔，钻探孔深应穿过表层岩溶发育带。
详细勘察阶段应查明建筑物范围或对建筑有影响地段的各种岩溶洞隙及土洞的状态、位置、规模、埋深、围岩和溶洞内的充填物性状，地下水埋藏特征；评价地基的稳定性。在岩溶发育区的下列部位应查明土洞和土洞群的位置：（1)土层较薄、土中裂隙及其下岩体岩溶发育部位。(2)岩面张开裂隙发育，石芽或外露的岩体交接部位。(3)两组构造裂隙交汇或宽大裂隙带。(4)隐伏溶沟、溶槽、漏斗等，其上有软弱土分布覆盖地段。(5)降水漏斗中心部位。当岩溶导水性相当均匀时，宜选择漏斗中地下水流向的上游部位；当岩溶水呈集中渗流时，宜选择地下水流向的下游部位。(6)地势低洼和地面水体近旁。
采用物探勘察时宜按建筑物轴线布置物探测线，并宜采用多种方法判定异常地段及其性质。对基础下和邻近地段的物探异常点或基础点顶面荷载大于2000kN的独立基础，均匀布置验证性钻探孔。当发现有危及工程安全的洞体时，应采取加密钻孔或物探等措施。必要时可采取顶板及洞内堆填物的岩土试样进行物理力学性质试验。其勘探应符合下列规定：
a.当基底下土层厚度不足时，应将勘探孔全部或部分钻入基岩。当在预定深度内遇见溶洞时，应将勘探孔钻入洞底以下一定深度(具体深度应根据建筑物所采用的基础来确定)，一般不应小于洞底以下2m。b.当需查明浅埋岩溶的岩组分界、断裂及岩溶土洞的形态或验证其他勘探手段的成果时，应采取岩土试样或进行原位测试，并应布置适量的探槽或探井。c.在土洞发育地段，应沿基础轴线或在每个单独基础位置上以较大密度布置静力触探或小口径钎探，查明土洞、地表塌陷的分布。
4施工勘察阶段应针对某一地段或尚待查明的专门事项进行补充勘察和评价。当基础采用大直径嵌岩桩或墩基时，尚应进行专门的桩基勘察。应根据岩溶地基处理设计和施工要求布置勘察工作量，在土洞、地表塌陷地段，可在已开挖的基槽内布置触探和钎探。对大直径嵌岩桩或墩基，勘探点应按桩或墩布置，勘探深度应为其底面以下桩径的3倍并不小于5m，当相邻桩底的基岩面起伏较大时应适当加深。对重要或荷载较大的工程，应在墩底加设小口径钻孔，并应进行检测工作。
５各种勘察方法的综合应用
在岩溶场地进行工程地质勘察，应采用多种方法进行综合勘察，各种方法的勘察成果可互相验证,确保勘察资料的准确性。如对于裸露型的岩溶地区宜以工程质测绘和调查以及物探勘察的方法为主，以钻探为辅的勘察方法；对于覆盖型和埋藏型的岩溶地区则宜以物探勘察方法的为主，以工程质测绘和调查及钻探为辅的勘察方法（当然对于大型的、重要的建筑物以及要采用桩基础的建筑物应以钻探方法为主，查明基础持力层及其应力扩散范围内的岩土体的岩溶发育情况）。因此在岩溶地区进行工程地质勘察物探是一种不可缺少的勘察方法，其又有多种方法可供选择，如：高密度多极电法勘探、地质雷达、浅层地震、高精度磁法、声波透视(CT)、重力勘探等。但为获得较好的探测效果，必须注意各种物探方法的使用条件以及建筑场地的地形地貌、工程地质、水文地质条件。当条件允许时，应尽可能地采用多种物探方法综合对比判译，其中电法及地质雷达是采用比较多的方法。
电法是最常用的物探方法之一，在岩溶地区一般以电测深法和电剖面法为主。它们可以用来测定岩溶化地层的不透水基底的深度，第四系覆盖土层下岩面的起伏情况，均匀碳酸盐地层中岩溶发育的深度，地下暗河和溶洞的规模、分布深度、发育方向、地下水位，以及圈定强烈岩溶化地段和构造破碎带的分布位置等。
在岩溶场地勘察中，地质雷达天然发射频率一般集中在80～120MHz，穿透5～9m。在雷达剖面上，通常可以识别出石灰岩石芽、充填沉积物的落水洞、岩溶洞穴、竖井或溶沟。如同其他方法一样，地质雷达不能识别岩土类型。因此它必须与钻探相结合，以根据雷达剖面所获得的异常布置钻探而获得更详细准确的资料，同时也可检验雷达探测的准确程度，以获得仅根据雷达剖面推测地下地质结构的可靠程度。
对物探勘察所揭露的异常地段，应采用钻探的方法进行必要的验证。
结束语
综上所述，在特定的范围内，由于岩溶发育的复杂性，要求我们采用多种勘察手段因地制宜地进行综合勘察，避免单方法、单参数的多解性和局限性所造成的缺陷；首先采用工程地质测绘和调查以及物探的勘察方法，对下一步进行工程地质钻探、原位测试等具有较强的指导意义，避免了工作的盲目性，提供了可靠的地质资料，提高地质勘察技术水平和效益。
参考文献
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