淺談巖溶地區(qū)的巖土工程勘察技術(shù)應(yīng)用

■劉瑩

（深圳市巖土綜合勘察設(shè)計(jì)有限公司　廣東　深圳　518172）

淺談巖溶地區(qū)的巖土工程勘察技術(shù)應(yīng)用

■劉瑩

（深圳市巖土綜合勘察設(shè)計(jì)有限公司廣東深圳518172）

巖溶地區(qū)的地質(zhì)情況復(fù)雜，存在著很多不確定性和隱蔽性，這都給巖土勘察工作增加很大的困難。本文以巖溶地區(qū)的工程勘察為實(shí)例，根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特點(diǎn)及巖溶發(fā)育情況，對(duì)當(dāng)?shù)毓こ添?xiàng)目的巖溶勘察方法、工作內(nèi)容進(jìn)行分析和歸納，說(shuō)明運(yùn)用這些勘查方法是適合的。

巖溶巖土工程勘察

1　工程概況

擬建的深圳某項(xiàng)目位于深圳市龍崗區(qū)，項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)37層商務(wù)辦公樓1棟，28層商品樓2棟，地下室三層，深度約為13米。本工程重要性等級(jí)為二級(jí)，場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為一級(jí)，地基復(fù)雜程度等級(jí)為一級(jí)，巖土工程勘察等級(jí)為甲級(jí)。

2　工程地質(zhì)條件

2.1地層巖性

根據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)地內(nèi)揭露地層為雜填土（Qml）、耕植層（Qpd）、第四系沖洪積層（Qal+pl）、下伏基巖為為測(cè)水組大理巖（C1dc）。各巖、土層特征分述如下：

2.1.1雜填土（Qml、層序號(hào)①）灰黃色、灰色，主要由建筑垃圾混少許碎石、粉質(zhì)粘土堆填，未完成自重固結(jié)，結(jié)構(gòu)松散。

2.1.2耕植層（Qpd）

耕植土（層序號(hào)②）：灰黃色、灰色，主要由粉質(zhì)粘土及細(xì)砂組成，含植物根系，濕，結(jié)構(gòu)疏松。

2.1.3第四系沖洪積層（Qal+pl）

（1）淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：黑色、灰黑色，飽和，軟塑狀，含少許有機(jī)質(zhì)，具臭味，夾有少量粉細(xì)砂，捏痕深，土質(zhì)黏滑。

（2）粉質(zhì)黏土：桔紅色、棕黃色，土質(zhì)粘性較好，含少量鈣質(zhì)結(jié)核，濕，可塑。

（3）粉砂：土黃色、灰白色，巖芯團(tuán)塊狀，粘性土含量約25%，飽和稍密。

（4）礫砂：土黃色，巖芯呈團(tuán)塊狀，主要成份為石英，含少量卵石，徑2-7cm，飽和，稍密。

（5）含砂粉質(zhì)黏土：黃褐色、灰褐色，土質(zhì)粘性較差，不均勻含有礫石，濕，可塑。

（6）含礫黏土：黃褐色、灰褐色，捏痕深，土質(zhì)粘性一般，含少量礫石，飽和，軟塑。

2.1.4測(cè)水組大理巖（C1dc）

微風(fēng)化大理巖（層序號(hào)④）：灰白色、灰色、淺紅色，變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，閉合裂隙不發(fā)育，巖芯呈短柱-柱狀，柱長(zhǎng)10-60cm，巖質(zhì)硬脆，錘擊聲脆。

2.2巖溶發(fā)育概況

擬建場(chǎng)地下伏基巖為大理巖，巖面起伏較大，淺部溶洞發(fā)育，破壞了巖體的完整性。本次場(chǎng)地內(nèi)68個(gè)鉆孔中有15孔揭露有溶洞，其中9個(gè)鉆孔見(jiàn)單層溶洞，6個(gè)鉆孔見(jiàn)多層溶洞。溶洞能見(jiàn)率為22.1%，線巖溶率為31.8%，淺部巖溶較發(fā)育。

3　勘察方法的應(yīng)用

3.1工程地質(zhì)測(cè)繪

測(cè)繪的范圍和比例尺的確定，必須根據(jù)場(chǎng)地建筑物的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)階段和場(chǎng)地地質(zhì)條件的復(fù)雜程度而定。在較初期設(shè)計(jì)階段，測(cè)繪的范圍較大而比例尺較小，而較后期設(shè)計(jì)階段，測(cè)繪范圍主要局限于圍繞建筑物場(chǎng)地的較小范圍，比例尺則相對(duì)較大。重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容是：

3.1.1地層巖性

可溶巖與非可溶巖組、含水層和隔水層組及它們之間的接觸關(guān)系，可溶巖層的成分、結(jié)構(gòu)和可溶解性；第四系覆蓋層的成因類型、空間分布及其工程地質(zhì)性質(zhì)。

3.1.2地質(zhì)構(gòu)造

場(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造特征，尤其是斷裂帶的位置、規(guī)模、性質(zhì)，主要節(jié)理裂隙的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型及其與巖溶發(fā)育的關(guān)系。不同構(gòu)造部位巖溶發(fā)育程度的差異性。新構(gòu)造升降運(yùn)動(dòng)與巖溶發(fā)育的關(guān)系。

3.1.3地形地貌

地表水文網(wǎng)發(fā)育特點(diǎn)、區(qū)域和局部侵蝕基準(zhǔn)面分布，地面坡度和地形高差變化。新構(gòu)造升降運(yùn)動(dòng)與巖溶發(fā)育的關(guān)系。

3.1.4巖溶地下水

埋藏、補(bǔ)給、徑流和排泄情況、水位動(dòng)態(tài)及連通情況，尤其是巖溶泉的位置和高程；場(chǎng)地可能受巖溶地下水淹沒(méi)的可能性，以及未來(lái)場(chǎng)地內(nèi)的工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)可能污染巖溶地下水的可能性。

3.1.5巖溶形態(tài)

類型、位置、大小、分布規(guī)律、充填情況、成因及其與地表水和地下水的聯(lián)系。尤其要注意研究各種巖溶形態(tài)之間的內(nèi)在聯(lián)系以及它們之間的特定組合規(guī)律。

當(dāng)需要測(cè)繪的場(chǎng)地范圍較大時(shí)，可以借助于遙感圖像的地質(zhì)解譯來(lái)提高工作效率。在背斜核部或大斷裂帶上，漏斗、溶蝕洼地和地下暗河常較發(fā)育，它們多表現(xiàn)為線性負(fù)地形，因而可以利用漏斗、溶蝕洼地的分布規(guī)律來(lái)研究地下暗河的分布。

3.2工程地質(zhì)鉆探

工程地質(zhì)鉆探的目的是為了查明場(chǎng)地下伏基巖埋藏深度和基巖面起伏情況，巖溶的發(fā)育程度和空間分布，巖溶水的埋深、動(dòng)態(tài)、水動(dòng)力特征等。鉆探施工過(guò)程中，尤其要注意掉鉆、卡鉆和井壁坍塌，以防止事故發(fā)生，同時(shí)也要做好現(xiàn)場(chǎng)記錄，注意沖洗液消耗量的變化及統(tǒng)計(jì)線性巖溶率(單位長(zhǎng)度上巖溶空間形態(tài)長(zhǎng)度的百分比)和體積巖溶率(單位面積上巖溶空間形態(tài)面積的百分比)。對(duì)勘探點(diǎn)的布置也要注意以下兩點(diǎn)：

（1）鉆探點(diǎn)的密度除滿足一般巖土工程勘探要求外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)某些特殊地段進(jìn)行重點(diǎn)勘探并加密勘探點(diǎn)，如地面塌陷、地下水消失地段；地下水活動(dòng)強(qiáng)烈的地段；可溶性巖層與非可溶性巖層接觸的地段；基巖埋藏較淺且起伏較大的石芽發(fā)育地段；軟弱土層分布不均勻的地段；物探異?；蚧A(chǔ)下有溶洞、暗河分布的地段等。

（2）鉆探點(diǎn)的深度除滿足一般巖土工程勘探要求外，對(duì)有可能影響場(chǎng)地地基穩(wěn)定性的溶洞，勘探孔應(yīng)深入完整基巖3～5m或至少穿越溶洞，對(duì)重要建筑物基礎(chǔ)還應(yīng)當(dāng)加深。對(duì)于為驗(yàn)證物探異常帶而布設(shè)的勘探孔，其深度一般應(yīng)鉆入異常帶以下適當(dāng)深度。

3.3工程物探

在巖溶場(chǎng)地進(jìn)行地球物理勘探時(shí)，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(cè)效果，必須注意各種方法的使用條件以及具體場(chǎng)地的地形、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。

4　結(jié)論

通過(guò)上述巖土工程勘察方法查明對(duì)場(chǎng)地安全和地基穩(wěn)定有影響的巖溶化發(fā)育規(guī)律，各種巖溶形態(tài)的規(guī)模、密度及其空間分布規(guī)律，可溶巖頂部淺層土體的厚度、空間分布及其工程性質(zhì)、巖溶水的循環(huán)交替規(guī)律等，并對(duì)建筑場(chǎng)地的適宜性和地基的穩(wěn)定性作出確切的評(píng)價(jià)。

[1]建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 [M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-272-1