付军 庞夏滨
浙江省浙南综合工程勘察测绘院有限公司，浙江 杭州 310030
摘要：随着国家基础设施建设的不断完善，工程建设范围的不断扩大，各类基础工程不可避免地会遇到复杂的岩溶地质问题。由于岩溶空间发育不均匀，岩溶水文地质条件复杂，仅靠传统钻探方法难以取得满意效果。岩溶作为一种复杂的不良地质现象，对工程建设和人员安全造成极大危害，越来越受到工程界和学术界的关注。岩溶不良地质现象形成的地基往往会引起地基承载力不足、沉降不均匀、地基滑动、崩塌等变形破坏。
关键词：钻探；物探；岩溶勘察；综合应用
引言
岩溶地区的地质勘察中,由于地形地貌多种多样,如果存在勘察不准确的现象,就会影响勘察质量,甚至会产生建筑工程建筑物的变形或者地基的不稳定。
1岩溶工程勘察中应用物探技术的流程
物探技术是工程建设中比较常见的勘察技术，通过相关设备或者是仪器对地质结构变化情况进行合理的分析，借助先进设备对地质结构进行比较全面的勘察，这样就给工程设计和后期施工建设提供更好的数据支持。随着先进技术的合理运用，物探技术实现不断的发展，技术种类也在不断增加并运用到地质勘察中。通过物探技术的合理运用可以对施工现场的地质环境以及条件进行较为全面的勘察，能够发现对施工建设造成影响的地质因素，从而制订更加科学的施工方案和图纸设计，从而给施工建设提供更好的勘察技术支持。在岩溶工程地质勘察中运用物探法需要开展以下几方面的流程：第一，作业布置。根据具体岩溶工程建设要求和技术要求布线，给地质情况的勘察工作提供更好的基础保障。第二，钻探验证。技术人员应该根据具体技术要求对终孔深度进行检验，根据实际钻探情况进行技术测试，同时也需要通过多种措施保证孔内的清洁度，配合现场测量各项工作的顺利开展。第三，开展现场试验。技术人员需要根据地质条件进行土样质量检测，采取代表性土样之后在实验室进行检验。同时，技术人员也应该开展岩石物理学试验以及水样分析，保障勘察检验的质量。
2物探与钻探相结合在岩溶勘察中的应用
2.1直流电阻率法与钻探的应用
在岩溶勘察中常常会遇见目标体埋深小、规模也不是很大的情形，在运用电法勘察时就需要点距相对较小、数据采集密度高，在这种情况下常用的电法作业就会导致精确度不高及效率低下的情况。当前，地下岩溶勘察普遍使用的方式就是电阻率法。高密度电阻率法可用于二维地电断面检测，兼具常规剖面法与测深法的功能，埋设一次导线后就能够实现成百上千个记录点的数据检测；而且数据经过自动采集系统收集之后，相关人员能够运用处置软件完成资料在现场的及时处置，极其适用于勘测过程中针对地下目标物的探测。高密度电法在野外工作中的安装方法相对较多，电极总数及点距可以根据现场情况与勘测深度选择。一般情况下，在扫描测试固定断面时，可以将电阻率的断面当作梯形解析面；当进行变断面反复滚动扫描检测时，可以把电阻率断面看成平行四边形解析面。对高密度的断面电阻率数据进行反演剖析，可以借助边界单元法、有限单元法和目标有关算法3种方式。这3种方式各有优势，可以根据岩溶层面的详细状态选取。在广东某岩溶勘察时就运用了直流电阻率与钻探方法结合的方法。该工程在勘察时探寻到3个施工地质钻孔，获得岩层的基本分布情况，其中最下层是叠系灰岩，最上层为砂卵石层，由于灰岩的岩面起伏大，当时没有发现内部有溶洞存在，但在深入施工后发现一个大溶洞。在此情况下，施工方运用直流电阻率探测法与钻探配合，对钻孔深度进行校正，先利用高密度电阻率测量，获得地下基岩层面情况，后经钻孔勘测验证，电阻率测量基本准确，与实际的施工情况吻合。
2.2地质雷达与钻探的应用
地质雷达的便捷性强，抗干扰能力也较为突出，且其分辨率极高，多应用于公路业务和考古业务。地质雷达的勘察深度和分辨率常与天线中心频数有关，同时也与天线距离以及偶极方向的各种数值有关，还同地下物质载体的带电性质和电磁波在地下传播速率相互关联。就其勘测方法而言，主要有剖面和宽角2种方法。剖面法，即发射天线和收取天线使用定桩式进行间隔固定，顺着线同时、同速进行运动，一次运动为一个记录点，形成的一整条测线记录便是地质雷达的勘察图像。该图像可以很好地体现出被测地的实际地质情形。宽角法需要先固定一根天线，另一根天线则顺着测线运动。该方式主要是对地下各层的波进行记录，通过波在不同层的速度和特点的相关数据了解地下状况。山东某厂区内的道路裂纹施工就运用了地质雷达法和钻探。首先运用地质雷达对施工区域的土层进行探测，电磁波频率调整到108Hz，运用反射波确立地下物体位置；然后使用钻探法来证实该区域溶洞情况，并根据地质雷达和钻探方法结合探测的结果，制定溶洞处理方案。
2.3瑞雷波法与钻探的应用
瑞雷波法作为一种最新型岩溶勘察方法，一经问世就受到了岩溶勘察者的欢迎。瑞雷波沿地面表层进行传播，其中表层的厚度大约为一个波长，所以相同波长的瑞利波映射出地质条件在水平方向的实际情况，同时不同波长传播特质也表现出了不同深度的特质，波长的控制是由频率来决定的。瑞雷波还有另一种叫法，即面波，其在收取与辨别上较为复杂，瑞雷波波速的确立对岩溶力学参数作用至关重要，其当前主要用于测试及探究岩体的弹性力学数值和表面层地质组成等。瑞雷波不仅拥有很强的稳定性，同时也有着瞬间爆发力存在，即瞬间动态。瑞雷波分为稳定瑞雷波和瞬态瑞雷波，由于稳态瑞雷波设备较为庞大笨重，同时成本较高，因此在岩溶勘察中已被弃用；而瞬态瑞雷波则恰恰相反，瑞雷波法的瞬间动态速度十分快，同时其设备也较为简便，因此拥有着很强大的快捷性。露天煤矿的开挖平台经常会用到瑞雷波方法，在对其应用时，勘察人员可以构建一种与瑞雷波变化情况相关的实际钻探得到的钻孔柱状图。深入研究该图可以发现，图表内容的“之”字形曲线观点位置和钻探钻孔分层位置维持相同的速度以及方向，基于此开展线条测线观测和钻探资料校正工作，可以对地下煤层的空间结构脉络有清晰的了解。
结语
综上研究得知，通过物探技术的合理运用可以对施工现场的地质环境以及条件进行较为全面的勘察，也能发现对施工建设造成影响的地质因素，体现出比较强的技术应用价值。技术人员应该做好施工前期的勘查工作，借助多种物探技术对工程施工条件和地质数据进行有效的勘察，保障勘察数据的精准性。同时，通过先进技术的合理使用可以形成直观性的地质剖面图，给岩溶工程施工提供更好的勘察数据支持，及时发现施工中可能遇到的问题。这样可以对工程施工的地质情况进行更好的勘察，给图纸设计和后期的施工建设提供更好的勘察技术支持。
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