中冶沈勘工程技术有限公司 辽宁沈阳 110169
摘要：我国可溶岩分布面积广大，裸露于地表的碳酸盐岩面积有91×104km2，加上覆盖与埋藏于地下的碳酸盐岩，可溶岩分布面积达344×104km2，约占35%。由于岩溶地区的地质条件相对复杂，勘察施工难度大、风险高，质量保证困难，这是岩溶地区勘察工作中普遍存在的问题，从这个角度出发，制定合理可行的勘察方案和选择合理的勘察手段至关重要。
关键词：岩溶地区；岩土工程；勘察；物探
引言
我国很多岩土工程所在区域都位于岩溶地区，而在这种区域进行施工时，会存在很多不可测因素，有的时候，因为施工人员对于岩溶的认识并不足，导致在进行勘察钻探的时候动作不熟练，从而降低勘察钻探质量和效率，而岩土工程也会时常发生安全事故，因此，还必须加强勘察钻探技术的合理使用。
1.岩溶地区岩土工程勘察钻探的特征
很多岩土工程都是位于岩溶地区，其地质条件不仅比较坚硬，也比较复杂特殊，这使得在对岩土工程进行勘察钻探时难度系数较大，因此，在进行勘察钻探的时候，要得到技术的支持，否则，勘察钻探工作很难进行下去。之所以会对岩溶地区的岩土工程进行勘察，最主要的原因就是，对岩溶地区的岩溶化发规律进行了解，充分了解岩溶地区的分布规律和密度以及规模，从而提高岩土工程的可行性和可建设性。对于岩土工程来说，其所在位置是否合适，与地质条件有着直接的关系，而勘察钻探工作则可以帮助施工单位更加了解地质条件，看岩土工程是否适合建设在该区域内。要想达到岩土工程勘察钻探的目的，光靠人为力量是无法实现的，还必须借助与时俱进设备、仪器、方法的帮助。技术人员需要和岩土工程的实际情况以及岩溶地区实际情况相结合，根据顺序展开勘察、分析，从而掌握到更多的地质数据，也可以从数据中分析得出岩溶地区对岩土工程的影响和危害等，便于施工单位快速做出决策。
2.岩溶地区岩土工程较为常用的勘察钻探技术
2.1工程地质调绘
工程地质调绘是进行岩溶地区勘察的第一步。开展工程地质调绘应紧密结合工程设置，采用远观近察、由面到点、点面结合的工作方法，在地质调绘的基础上，合理、有效地布置工程勘探、地质测试工作，为线路方案比选和工程设计提供准确、可靠的地质资料。它包括地表调绘和洞穴调查两部分；地表调绘是在查清各种有关地质要素的基础上，查明场地岩溶现象与地下水的分布及运动情况。洞穴调查一是查明洞穴的形态特征和地质构造的关系，特别是顶板高度及结构面产状的测量；二是查清地下水的情况。
2.2钻探
一般情况下，完成了根据地质调绘的结果有针对性的布置钻孔，所以钻探是开展岩溶勘察的第二步。同时钻探也是最常用的勘察方法，但所花费的时间较多，费用较高。该种方法不仅可以明确所钻位置及附近的地层情况（岩土性质、厚度、地下水位等），还可以进行钻孔的原位测试和利用钻取的岩土芯做室内测试，以便获取更多、更准确的岩土信息。在钻探实施过程中，应特别注意的是，遇到溶洞或土洞，上层又是强透水的砂层时，如果套管未进行有效隔离，则有可能出现钻头掉落、钻头掩埋、甚至出现以钻孔为中心的地面塌陷事故，会威胁到施工设备和人员的安全。所以，岩溶地区钻探施工要使用套管壁孔钻和金刚石单作用双管旋转钻机[1]。
2.3物探
岩溶发育地区，应在工程地质测绘和调绘的基础上，结合钻探等其他勘探方法，在各勘察阶段开展物探工作。物探的方法有很多种，在岩溶地区，针对不同的勘察目的和勘察要点需要选择相应的物探方法，下面是关于岩溶地区常见选用物探方法的特点和适用条件。
2.3.1高密度电法
它是以岩土体的电性差异为基础的一种电探方法，根据在施加电场作用下地中传导电流的分布规律，推断地下具有不同电阻率的地质体的赋存情况。主要探测岩溶、土洞的大致位置与分布、地质构造、基岩面起伏。该方法的优点是：成果图比较直观，异常部位明显，施工方便。适用条件要求一般为：地形平坦，岩层倾角较小，岩性层差异大，探测深度一般在100~150m以内，精度范围10%~20%，一般40~100m效果较好。
2.3.2地质雷达法
该方法为电磁法的一种，是近年来新发展起来的，在岩溶勘察中取得了一定的效果。该方法的优点是：比较准确地确定出地下空洞的埋藏深度、轮廓大小，而且具有很高的分辨能力，可直接探测到较小的空洞。成果图比较直观，异常部位明显，解释容易，施工方便。适用条件要求一般为：不受地形影响，适用于高阻地质体（溶洞充水），探测深度一般在60m以内，精度范围5%，一般10m以内效果较好[2]。
2.3.3微动探测法
它是基于地层介质的不均匀性，面波在地层介质中传播时会产生频散。微动探测观测地球表面无时不在的地面振动“微动”（振幅微米量级），以平稳随机过程理论为依据，从微动信号中提取面波（瑞利波）频散曲线，通过对频散曲线反演获得地下介质的横波速度结构。优点是：比较准确地确定出地下空洞的埋藏深度、轮廓大小，而且具有很高的分辨能力。成果图清晰直观，解释容易，施工方便，抗干扰能力强。适用条件要求一般为：不受地形影响，可根据探测深度来布设采集设备，精度和深度可控。
2.3.4管波法
该方法为地震法的一种，精度较高，比较准确地确定出地下空洞的埋藏深度、轮廓大小。管波探测是利用一个勘察钻孔，探测半径可达1.2~3.0m，而且具有很高的分辨能力，可直接探测到大于30cm的空洞。成果图清晰直观，解释容易，施工方便，但需钻探配合。以上6种物探方法在岩溶地区较为常用，当然还有一些方法根据场地条件、测试目的等原因也会被采用。
2.4遥感
遥感技术是根据电磁辐射的理论，应用现代技术中的各种探测器，对远距离目标辐射来的电磁波信息进行接受，传送到地面接收站加工处理成遥感资料（图像或数据），用来探测识别目标物的整个过程，遥感图像能宏观且真实地反映地表特征和各种地质现象的空间关系，遥感影像视域广阔、信息量大，在识别岩溶地貌形态岩溶层组划分及地质构造特征等方面，具有其他勘测方法所不及的优点，尤其适用于裸露型岩溶地区[3]。
结论
简而言之，为了能够在岩溶发育地区把勘察工作取得满意效果，可为施工设计提供准确的数据。工程技术人员需要充分了解岩溶地区的基本特征并根据这些特征编制高效的勘察方案以及选择合理的勘察手段。根据本文经验，针对岩溶地区勘察中的不同勘察对象和目的，我们总结提出如下方法的建议，以优化勘察方案，提高勘察效率，降低勘察成本。（1）如果在岩溶发育的复杂区，根据现有工程勘察规范布设钻孔很难将不良地质勘察清楚，一味依靠加密钻孔来提高勘察精度的做法则会增加勘察成本、延长工期。建议通过采用合理的物探方法补充两孔之间钻探盲区的探测结果。根据物探的探测结果再针对性地布设钻孔验证，既可减少钻探工程量，也可以保证地质勘察精度，大大降低勘察成本。（2）如果岩溶地区进行可研性勘察时或勘察经费受限时，可根据现场环境条件和勘察目的按照表1来选择合理的物探手段先进行普查，然后根据普查结果再有针对性地布置钻孔来相互验证，既可保证质量，也可满足勘察要求。（3）如果岩溶地区进行施工勘察时，应采用钻孔结合物探方法，比如“一桩一孔一管波”的方案来替代“一桩多孔”的方案，既可以节约勘察成本，又可以缩短勘察工期。
参考文献：
[1]李小明.岩溶地区岩土工程勘察钻探的质量控制研究[J].建材与装饰，2020（09）：208-209.
[2]饶乐.岩溶地区岩土工程勘查钻探技术的研究[J].世界有色金属，2019（16）：230-231.
[3]吴顺彬.探究岩溶地区岩土工程勘察技术的应用[J].中国资源综合利用，2019，37（03）：176-178.