巖溶地區(qū)巖土工程勘察中需要注意的問題及應對策略

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一六大隊，江西 九江 332100）

巖土勘察工程往往需要面對復雜的地質(zhì)條件，巖溶地區(qū)就是復雜條件中的一種，這種復雜地質(zhì)條件分布在我國大部分地區(qū)，具有質(zhì)地脆弱、分布面廣、復雜性高的特點，因此對巖溶地區(qū)進行巖土工程勘察時，不能采用常規(guī)方法來開展工作，必須選擇針對性的方法，同時，為了保障勘察結(jié)果可靠，要注意一些實際存在的問題。

1 巖溶形成的基本原理

巖溶形成的基礎(chǔ)在于天然存在的可溶性巖石，如石膏、石灰?guī)r、白云巖等，此類巖石如果受含有碳酸鈣經(jīng)流水長期沖刷就會逐漸被溶蝕，結(jié)合沉積作用或其他化學作用，就會形成多種巖溶地區(qū)，較為常見的有裂隙、石芽、石溝、石林、溶洞、鐘乳石等。在形成條件上有大量可溶性巖石和大量水體兩種：（1）大量可溶性巖石。巖溶地區(qū)的形成既需要可溶性巖石，且?guī)r石的數(shù)量也必須達到一定水平，否則受流水沖刷條件下的水土流失效應，并不能形成巖溶地區(qū)。在巖體分類上，大多數(shù)可溶性巖石屬于碳酸鹽巖、硫酸鹽巖以及鹵化鹽巖類等，這些巖石的成分復雜，在流水侵蝕條件下，會逐漸形成巖溶地區(qū)。（2）大量水體。結(jié)合上述可見，流水水體也是形成巖溶地區(qū)的必要條件。一般情況下，如果大量可溶性巖石周邊存在大量流水水體，水體就會對巖石造成溶蝕、動力侵蝕兩種作用，在這兩種作用下就會促成巖溶地區(qū)，同時如果流水水體來源與降雨，則代表水體可能屬于二氧化硫水體，此類水體內(nèi)部存在大量碳酸，沖刷條件下會不斷擴張可溶性巖石地帶的孔隙，使其不斷擴張、增多，長期如此，就會形成溶洞、暗河等巖溶地區(qū)。

2 巖溶地區(qū)勘察需要注意的問題與確認方法

2．1 巖溶勘察

在勘察工作本身的作業(yè)過程當中會出現(xiàn)很多問題，而要解決這些問題，就必須進行實際勘察工作，通過工作得到準確結(jié)果，再采用其他方法來得出結(jié)論，由此可見，巖溶地區(qū)勘察的首要目標就是保障勘察結(jié)果的準確性，因此，工作中要注意相應問題。一般情況下，巖溶勘察主要需注意的問題有以下四項：（1）勘察方案設定。介于不同巖溶地區(qū)的特點，不能采用統(tǒng)一方案來開展工作，要結(jié)合地形、地貌等針對性的設定勘察方案。勘察方案設定主要需設立勘察目標與范圍、找出重點、難點，評價指標，不能完全依靠詳細勘察階段的理論推導的結(jié)果，確保方案合理性與適用性。（2）重視試驗工作。任何勘察手段得到的結(jié)果都是巖溶地區(qū)的局部表現(xiàn)，并不能代表地區(qū)整體表現(xiàn)，在勘察工作當中必須重視試驗工作，要通過試驗方法結(jié)合勘察得到的數(shù)據(jù)進行測試、計算，由此才能得到準確結(jié)果。（3）巖溶規(guī)律確認。巖溶規(guī)律是巖溶地區(qū)勘察工作中必須獲取的信息，從該信息中可以初步判斷地區(qū)結(jié)構(gòu)、層次、各層次厚度等，而為了保障工作質(zhì)量，勘察時要依照一定來制定作業(yè)流程，即面到點、先地表后地下等原則。（4）勘察手段選擇。巖土勘察技術(shù)手段類型，一般分為鉆探、物探、化學勘探三類，輔以鉆孔電磁波CT、鉆孔數(shù)字攝像等手段進行。技術(shù)手段選擇應當結(jié)合巖溶地區(qū)特點、實際地質(zhì)條件等來進行選擇，盡可能避免技術(shù)手段與實際條件的沖突，如有必要可以選擇多種技術(shù)聯(lián)合使用。雖然巖土勘察工程的技術(shù)手段有很多，但不同技術(shù)手段的應用條件、適用條件都不同，且存在性能上的差異，因此，在面對巖溶地區(qū)勘察時要慎重選擇技術(shù)手段，這是工作中需要注意的問題。

2．2 邊坡勘察

邊坡勘察是巖土工程勘察工作當中的一部分，與后續(xù)工程建設有著密切關(guān)系，在工作中必須做好邊坡勘察工作。通過工作結(jié)果可以對工程建設條件、地基之間的相互影響關(guān)系進行評價，評價結(jié)果將決定工程是否能夠直接建設。邊坡勘察中要注意的三項問題。

（1）勘察目的。巖溶邊坡工程的目的在于：查明勘察區(qū)域內(nèi)的地下水、地質(zhì)條件，判斷其中是否存在安全隱患；得出邊坡穩(wěn)定性計算參數(shù)；評價邊坡穩(wěn)定性；對邊坡穩(wěn)定性變化曲線進行預測，且當變化曲線漸弱于標準線以下，要提出對應的加固措施與加固參數(shù)。

（2）勘察內(nèi)容。①地形、地貌特征以及不良地質(zhì)作用，例如滑坡、泥石流等；②巖土地質(zhì)實際條件，如巖土類型、成因、工程特點、覆蓋層厚、基巖形態(tài)、坡度等；③巖體實際情況，如主要結(jié)構(gòu)面類型、產(chǎn)狀、延展、閉合度、充填、力學屬性、組合結(jié)構(gòu)、臨空面、外傾結(jié)構(gòu)等；④地下水實際情況，如地下水類型、水位、來源、水量、補給關(guān)系、透水情況、動態(tài)變化等；⑤巖土物理力學性質(zhì)以及軟弱面抗剪強度；⑥降雨時期、降雨強度、坡面植被、蓄水面積等。

（3）不同邊坡工程勘察要求。在大型邊坡勘察當中，應當采用分段式勘察方案來開展工作，因為大型邊坡勘察面積廣泛，短時間內(nèi)很難完成工作，因此有必要將其分成若干區(qū)段來進行勘察，最終將所有區(qū)段勘察結(jié)果整合、銜接，綜合評估巖溶地區(qū)情況，同時在單個區(qū)段內(nèi)需要依照制定工作流程來開展工作，如先進行初步勘察，獲取實地地質(zhì)信息、資料，并進行初步評估，再進行深入勘察，圍繞初步勘察得到的信息、資料，分析各個信息之間的關(guān)系、影響，再次對區(qū)段進行評估，最后進行施工勘察，結(jié)合前兩個步驟的勘察要求，在施工基礎(chǔ)上提出具有安全保障、質(zhì)量保障意義的建設性意見參考。

2．3 確認地基承載力

介于巖土工程勘察的目的，在巖溶地區(qū)勘察中必須確認其地基承載力。巖溶地區(qū)地質(zhì)條件復雜，主要組成部分為石灰?guī)r等巖體、黏土等土體，確認其地基承載力要重視兩個要求，即巖石地基承載力、土層的地基承載力，具體確認方法如下：

（1）巖石地基承載力。以可溶巖作為持力層，對于后續(xù)工程建設有著重大影響，因此，勘察工程必須得出準確結(jié)果。在確認方法上，一般可以依照《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》當中的硬質(zhì)巖石承載力進行取值，但如果巖溶地區(qū)存在大量石灰?guī)r，則不能完全依照該規(guī)范進行取值，原因在于石灰?guī)r的承載力取值在大多數(shù)情況下大于硬質(zhì)巖石承載力取值，在這一條件下，建議勘察工作人員要進行實地作業(yè)，對可溶巖的巖溶發(fā)育狀況、完整巖體頂板厚度、巖石完整程度信息進行獲取，同時有必要進行取樣，依照獲取數(shù)值再結(jié)合《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》中的方法來確認最終承載力。

（2）土層的地基承載力。通常針對巖溶地區(qū)黏土、粉質(zhì)土等土體，可以采用原位測試試驗、區(qū)域經(jīng)驗等方法來得到結(jié)果，但這些方法得出的結(jié)果在準確性容易出現(xiàn)偏差，因此在精度要求上，還應當對土體進行取樣分析等方法進一步進行驗證。

2．4 地基變形計算

巖溶地區(qū)的巖體、土體在承載力上較弱，受外力影響容易出現(xiàn)變形，而變形量大小將決定該地基是否能夠用于工程建設，在這一條件下巖土工程勘察有必要對其地基變形進行計算。在方法上，同樣可以參考《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》，采用其中第5.3.5條方法即可。可是當?shù)貐^(qū)中存在一定量的地下水時，則不建議直接采用這種方法來得出結(jié)果，因為該方法中沒有考慮地下水對地基變形量的影響。在地下水影響下，伴隨水位下降會導致內(nèi)有效應力提升，連帶地基的自重應力、附加應力發(fā)生變化，這些現(xiàn)象均會引起地基沉降量異常，代表其變形量上的變化，面對這些變化上述提到的計算方法，其壓應力取值范圍在100～200kPa，不滿足地下水條件下的變形量計算要求，因此，針對這一條件下的巖溶地區(qū)變形量計算，要采用取樣方法先得到其實際壓縮模量，后進行壓縮試驗得到實際壓力值，最終將壓力值代入計算方法中進行計算即可。

2．5 地下水

上述已經(jīng)提到，地下水會對巖溶地區(qū)地質(zhì)條件造成影響，使其變形量發(fā)生異常，因此在勘察工作當中需要對地下水因素保持重視。在建筑施工的角度上，為了保障獲取信息準確，不能在施工后的第一時間開展信息獲取工作，因為此時地下水位受施工擾動影響，其信息表現(xiàn)并不穩(wěn)定，所以一般情況下要在施工后24s再進行信息獲取。

3 結(jié)語

本文主要對巖溶地區(qū)巖土工程勘察需要注意的幾點問題進行了分析，分析首先介紹了巖溶地區(qū)的形成原理，闡述該地區(qū)的地質(zhì)特征，其次在巖溶地區(qū)形成特征上，針對勘察中經(jīng)常遇到的幾項問題進行了分析，同時提出了相關(guān)的應對方法。通過本文分析，可以起到保障巖溶地區(qū)勘察工作質(zhì)量、優(yōu)化巖溶地區(qū)地質(zhì)條件的作用。