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岩溶地区岩土勘探方法 1引言 我国岩溶无论是分布地域还是形成时代上都有相当大的跨度，使得不同地区岩溶发育各具特色。但无论是何种类型岩溶，其共同点是：由于岩溶作用形成了地下架空结构，破坏了岩体的完整性，降低了岩体强度，增加了岩体渗透性，也使得地表面强烈的参差不齐，以及碳酸盐岩极不规则的基岩面上发育各具特征的地表风化产物一红粘土，这种由岩溶作用所形成的复杂地基常常会由于下伏溶洞顶板坍塌、土洞发育而形成大规模地面塌陷、岩溶地下水的突袭、不均匀地基沉降等，对工程建设产生重要影响。 2岩溶地区勘察方法 2．1岩土工程的一般勘察方法 岩土工程勘察常用的方法有钻探工程、坑探工程及地球物理勘探三类。钻探和坑探工程是直接勘探手段，能较可靠地了解地下地质情况。钻探工程是使用最广泛的一类勘探手段，普遍应用于各类工程的勘察中。由于它对一些重要的地质体或地质现象有可能会误判、遗漏，所以也称它为“半直接”勘探手段，而坑探工程勘探人员可以在其中观察编录，以掌握地质结构的细节，但是重型坑探工程耗资高，勘探周期长，使用时应考虑经济要求。地球物理勘探简称物探，是一种间接的勘探手段，它可以简便而迅速的探测地下地质情况，且具有立体透视性的特点，但其勘探成果具多解性，使用时往往受一定条件的限制。 2．2岩溶地区物探勘察方法 岩溶地区勘察主要是探测建筑区岩溶溶蚀、漏斗、溶洞、暗河的平面分布和岩溶地下水的分布等情况。在岩溶地区的物探勘察方法中主要使用电阻率法、高密度电法、地质雷达、浅层地震法、瞬变电磁法、激发极化法、测井、无线电波透视法、钻孔电磁波透视法、微重力法、射气测量等。 2．2．1电阻率法 电阻率法是电法中勘察岩溶地质最常用的勘察方法，也是早期岩溶勘察中运用最多的物探方法。电阻率法包括电剖面和电测深法。在岩溶地质的勘察中更多的是使用电测深法进行勘探。电测深法对勘察隐伏浅层岩溶较为有效，电测深勘探比钻探探查的范围大。电测深法是对岩土体三维情况的勘察方法，是体积勘探概念，它除探测测点下方垂线上的岩溶情况，同时还探测外侧一定范围(与电场分布有关)的截面上的情况；而钻探仅局限于沿钻孔轴线上的探查。这也是根据测深解释结果和钻探结果进行比较时会出现不相符的原因。如果工作布置合理，点距与线距选择适当，利用电测深体积勘探可了解地基空间岩溶发育的整体性情况，但是它只具有宏观上的扫描功效，只能从宏观上解释钻孔揭露的某些岩溶现象，而且分辨能力低下。 2．2．2高密度电阻率法 高密度电阻率法在勘察覆盖型岩溶发育地区的第四系土洞发育、灰岩岩溶、断裂发育情况以及确定灰岩的分布情况等方面，能取得较好的地质效果。高密度电法是一种快速、高效、经济的浅表岩溶构造勘察手段，这种方法能够有效地发现我们所关注的深度范围的岩溶构造，较为准确地确定岩溶存在的位置及大小，然而高密度电阻率法有一个明显的缺点，就是对场地的要求较高，要求工作区地形相对较平坦，所以一般来说高密度电法在平地或地势平缓的地方应用效果会比较好。 2．2．3地质雷达 地质雷达与常规的钻探工作相比，地质雷达在探测岩溶方面有其他物探148方法无法比拟的优点，它是一种高效、直观、连续无破坏性、分辨率高的物探方法，提供的资料图件为连续的平面和剖面形态，对溶洞的分布范围、埋深、大小及连通情况一目了然，尤其是对微小目标的探测。地质雷达定性预测溶洞或采空洞的存在较准确，但对溶洞或采空洞大小的预测比实际尺寸偏大，且存在线性相关关系，由于岩溶本身的空间形态发育非常复杂，大量溶蚀溶沟形态发育时，反射波电信号相互干扰、重叠、造成探测结果扩大化：当溶洞发育呈层状分布，对于E下层溶洞之间的岩石溶蚀发育或破碎，地质雷达的雷达图象难以区分，探测结果易判为一个大溶洞；如岩石存在破碎带，由于岩性的差异显著，地质雷达探测结果也会显示存在空洞。此外，地质雷达在岩溶地区的探测还受到上覆土层厚度和地下水的影响，而且探测深度较小，地形要求相对平坦，操作人员的经验和技术水平及仪器参数选择的是否得当也都是取得良好探测效果的关键因素。 2．2．4浅层地震法 地震勘探是指通过研究人工震源激发所产生的地震波在地下介质中的传播规律来解决地质问题的一种物探方法。在浅层地震勘探技术中，常被用来勘察岩溶地质的勘察方法包括：地震波cT层析成像技术、井间超声波层析成像技术、瑞雷波面法等。浅层地震法在岩溶勘察中，具有使用仪器占地小、应用范围广、精细程度高，可靠性强、成图直观，受外界干扰小的特点，能够较准确反映和区分溶洞大小、溶蚀发育等，它比此前介绍的几种物探方法的勘测深度大，能够勘测到地下60m#b的深度。但是资料采集和计算工作量大，对勘察人员的技术要求比较高