从岩溶问题到岩溶勘察的研究

1、从岩溶问题到岩溶勘察的研究 摘要近年来，岩溶塌陷频发，此文从对岩溶问题的思考，进而到对勘察中遇到岩溶的常见问题的研究，并提出相应对策。 关键词岩溶塌陷 溶土洞 勘察 中图分类号 p642.254 文献码 b 文章编号 1000-405x（2014）-2-210-2 近年来，新闻报道地面塌陷事故频发，马路频成“陷阱”，“走路死”事故频频发生，人们出行步步惊心。有地质调查显示，广州某教师新村近10年路面下沉近半米，仅同德围地区塌陷隐患区达十多处，而仅在增槎路和西槎路交接处就有6处塌陷。这些地面塌陷大部分是属于岩溶塌陷，在我国岩溶塌陷分布广泛，从南到北，从东到西都有发育。尤其广东省岩溶塌陷无论在数量

2、、规模都列于全国前列。 1导语 岩溶塌陷主要由岩溶地貌造成，在我国，碳酸盐类岩石（如石灰石、白云岩、石膏和岩盐等）分布很广。据不完全统计，总面积达200万平方公里，其中裸露的碳酸盐类岩石面积约130万平方公里，约占全国总面积的1/7；埋藏的碳酸盐岩石面积约70万平方公里。碳酸盐岩石在全国各省区均有分布，但以桂、黔和滇东部地区分布最广。湘西、鄂西、川东、鲁、晋等地，碳酸盐岩石分布的面积也较广。地下水对碳酸盐岩长期的侵蚀作用，形成了千姿百态的岩溶地貌。地面往往崎岖不平，岩石嶙峋，奇峰林立；地表河流稀疏；地下则发育有地下河、溶洞等。我国广西的桂林山水即为典型的岩溶景观。 岩溶地貌造就了美丽的风景，但

3、同时也给人类活动带来了潜在的危险，即岩溶塌陷。岩溶发育并且赋存有丰富岩溶地下水的隐伏碳酸岩地区，均为岩溶塌陷易发区。 2重视岩溶危害 近年来，随着广东省基本建设的快速发展，越来越多的建、构筑物，如广州白云国际机场、广州水泥厂、广东邮件处理中心、广州佛山地铁和广州市地铁五号线等工程项目均建在或经过岩溶地区。岩溶地区溶土洞作为一种典型的不良地质现象，其在施工建设中的危害也越来越明显地显现出来。我们在建设项目中，尤其是处于建设项目前期阶段的勘察工作，更要重视岩溶的危害，在建设前期尽早发现岩溶危害，并对其处理，越能减小其发生的概率。 3岩溶危害的分类 岩溶危害主要表现为地下的溶洞和土洞。溶洞是指在可溶

4、性岩层中，由地下水的溶蚀和侵蚀作用所形成的，近于水平方向扩展的洞穴。土洞是指在可溶性岩层与上覆土层间，由地下水的潜蚀作用在可溶性岩层形成溶洞后继续向上扩展至上覆砂土层后形成一种特殊的地质体。土洞与溶洞的关系非常密切，往往是在岩面上先有了溶洞，在地下水的潜蚀作用下，上覆土层底面不断崩落致使土洞形成、扩展，严重时可导致地表下沉、开裂、塌陷。 4溶土洞的发育条件 溶土洞发育地区地层一般分布有：所处区域雨量充沛，有足量的水，具有溶解能力，地表水能够下渗；所处区域分布有第四纪土层：人工回填土层和风化残积层，其中风化残积层由灰岩等可溶性岩层风化残积而成；下伏基岩为可溶性岩层，比如灰岩、白云岩、石膏等；可能

5、有断层、裂隙发育，溶沟溶槽等现象较严重。 5岩溶勘察的目的 岩溶场地勘察的目的在于查明对建筑场地和地基有影响的岩溶发育规律、埋藏现状和各种岩溶形态的分布、形状、大小、延伸方向，及其与建筑物在空间位置的相对关系等；岩溶岩层的完整性（如断裂、节理切割），风化程度及由溶滤作用所引起的岩石结构的破坏、岩溶水的循环交替规律、各岩溶充填物的情况、岩土层的工程性质等，并对建筑场地的适宜性和地基的稳定性作出确切的评价。 6溶土洞的类型 在勘察中，根据钻孔中揭露出溶土洞的不同性质，主要有以下几种类型： （1）按深度分，勘察中深度超过3米的为大溶洞，小于3米的为小溶洞； （2）按单孔内溶洞个数分，有单个溶洞和多层

6、溶洞； （3）按钻孔取出的填充物状态分，有全充填，半充填，和无充填； （4）按钻机在揭露到溶土洞时是否漏水分，有全漏水、半漏水和不漏水。 7岩溶勘察容易遇到的问题 （1）卡埋钻具或钻杆扭断。当遇到溶土洞中有软硬不均匀充填物（如碎石、跨塌的岩块等）卡埋钻具，使钻具无法转动，若强行钻进，则容易埋钻或扭断钻杆。 （2）钻杆折断或钻杆丝扣滑脱。当遇到较大含水带并继续钻进时，由于钻杆摆动幅度太大，容易使钻杆发生折断或钻杆丝扣滑脱，造成掉钻等事故。 （3）钻孔内漏水。由于岩溶带经常是多层溶洞，各层大小溶洞相互连通，钻探时极易出现钻孔内漏水现象，钻孔漏水情况更为严重，因而钻探液无法返出地面，造成钻探液或钻探

7、用水不足，影响了钻探进度，严重时会出现“烧钻”事故。 （4）钻孔偏斜。由于岩溶带溶洞侧壁在水的腐蚀下，多为非垂直或非水平状态，当岩层倾角较大，溶土洞发育并且填充物软硬交错时，用常规钻进工艺方法往往使钻具沿填充物与岩石交界面滑动，或沿着较软的岩石一侧钻进，造成钻孔发生偏斜，影响钻探质量。 （5）岩芯采取率低。当钻探遇到多层溶土洞、软硬不一的岩层时，用常规取芯钻进工艺会影响岩芯采取率，过低的岩芯采取率严重影响地质技术人员划分地层，造成地层分层不准确。 （6）溶土洞顶、底深度或标高不准确。由于溶土洞内大小洞纵横交错，钻探难度大，岩芯采取率低，往往对溶土洞顶、底深度或标高把握不准确，造成勘察质量存在问题，严重影响了基础设计、施工。 8岩溶勘察问题的处理 8.1编制勘察和钻探施工方案 编制适合溶土洞施工的钻探施工方案，确定