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1、岩溶场地勘察要点一、勘察的目的和要求岩溶场地勘察的目的在于查明对场地安全和地基稳定有影响的岩溶化发育规律，各种岩 溶形态的规模、密度及其空间分布规律，可溶岩顶部浅层土体的厚度、空间分布及其工程性 质、岩溶水的循环交替规律等，并对建筑场地的适宜性和地基的稳定性作出确切的评价。根据己有勘察经验，在岩溶场地勘察过程中，应查明与场地选择和地基稳定评价有关的 基本问题是：(1) 各类岩溶的位置、高程、尺寸、形状、延伸方向、顶板与底部状况、围岩(土)及洞内 堆填物性状、塌落的形成时间与因素等。(2) 岩溶发育与地层的岩性、结构、厚度及不同岩性组合的关系，结合各层位上岩溶形态 与分布数量的调查统计，划分出不
2、同的岩溶岩组。(3) 岩溶形态分布、发育强度与所处的地质构造部位、褶皱形式、地层产状、断裂等结构 面及其属性的关系。(4) 岩溶发育与当地地貌发展史、所处的地貌部位、水文网及相对高程的关系。划分出岩 溶微地貌类型及水平与垂向分带。阐明不同地貌单位上岩溶发育特征及强度差异性。(5) 岩溶水出水点的类型、位置、标高、所在的岩溶岩组、季节动态、连通条件及其与地 面水体的关系。阐明岩溶水环境、动力条件、消水与涌水状况、水质与污染。(6) 洞及各类地面变形的成因、形态规律、分布密度与土层厚度、下伏基岩岩溶特征、 地表水和地下水动态及人为因素的关系。结合己有资料，划分出土洞与地面变形的类型及发 育程度区段
3、。(7) 在场地及其附近有己(拟)建人工降水工程，应着重了解降水的各项水文地质参数及空 间与时间的动态。据此预测地表塌陷的位置与水位降深、地下水流向以及塌陷区在降落漏斗 中的位置及其间的关系。(8) 洞史的调查访问、己有建筑使用情况、设计施工经验、地基处理的技术经济指标与 效果等。勘察阶段应与设计相应的阶段一致。各勘察阶段的要求和方法如表9一2所列。表1各阶段岩溶地区建筑岩土工程勘察要求和方法表勘察阶段勘察要求勘察方法和工作量可行性研究应查明岩溶洞隙、土洞的发育条件，并 对其危害程度和发展趋势作出判断，对 场地的稳定性和建筑适宜性作出初步 评价。宜采用工程地质测绘及综合物探方法。发现有异 常地
4、段，应选择代表性部位布置钻孔进行验证核 实，并在初划的岩溶分区及规模较大的地下洞隙 地段适当增加勘探孔。控制孔应穿过表层岩溶发 有带，但深度不宜超过30m。初步勘察应查明岩溶洞隙及其伴生土洞、地表塌 陷的分布、发育程度和发育规律，并按场地的稳定性和建筑适宜性进行分区。详细勘察应查明建筑物范围或对建筑有影响地段的各种岩溶洞隙及土洞的状 态、位置、规模、埋深、围岩和岩溶堆 填物性状，地下水埋藏特征；评价地基 的稳定性。在岩溶发育区的卜列部位应查明土洞 和土洞群的位置：(1) 层较薄、土中裂隙及其下岩体岩 溶发育部位。(2) 岩面张开裂隙发育，石芽或外露的 岩体交接部位。(3) 两组构造裂隙交汇或宽
5、大裂隙带。(4) 隐伏溶沟、溶槽、漏斗等，其上有 软弱土分布覆盖地段。(5) 降水漏斗中心部位。当岩溶导水性 相当均匀时，宜选择漏斗中地下水流向 的上游部位；当岩溶水呈集中渗流时， 宜选择地下水流向的下游部位。地势低洼和地面水体近旁。宜按建筑物轴线布置物探线，并宜采用多种方法 判定异常地段及其性质。对基础下和邻近地段的 物探异常点或基础点顶面荷载大于200()0的独 立基础，均匀布置验证性钻孔。当发现有危及工 程安全的洞体时，应采取加密钻孔或物探等措 施。必要时可采取顶板及洞内堆填物的岩土试 样，其勘探应符合下列规定：(1) 当基底下土层厚度不足时，应将勘探孔全部 或部分钻入基岩。当在预定深度
6、内遇见洞体时， 应将部分勘探孔钻入洞底以下；当遇中等风化基 岩时，其深度不应小于洞底以下(2) 当需查明浅埋岩溶的岩组分界、断裂及岩溶 土洞的形态或验证其他勘探手段的成果时，应采 取岩土试样或进行原位测试，并应布置适量的探 槽或探井。(3) 在土洞发育地段，应沿基础轴线或在每个单 独基础位置上以较大密度布置静力触探或小口 径纤探，查明土洞、地表塌陷的分布。施工勘察应针对某一地段或尚待查明的专门事 项进行补充勘察和评价。当基础采用大 直径嵌岩桩或墩基时，尚应进行专门的 桩基勘察。应根据岩溶地基处理设计和施工要求布置。在土 洞、地表塌陷地段，可在已开挖的基槽内布置触 探和钎探。对大直径嵌岩桩或墩基
7、，勘探点应按 桩或墩布置，勘探深度应为其底而以下桩径的3 倍并不小于5m,当相邻桩底的基岩面起伏较大时 应适当加深。对重要或荷载较大的工程，应在墩 底加设小口径钻孔，并应进行检测工作。二、勘察方法的使用(一) 工程地质测绘测绘的范围和比例尺的确定，必须根据场地建筑物的特点、设计阶段和场地地质条件的 复杂程度而定。在较初期设计阶段，测绘的范围较大而比例尺较小，而较后期设计阶段，测 绘范围主要局限于围绕建筑物场地的较小范围，比例尺则相对较大。重点研究内容是：(1) 地层岩性：可溶岩与非可溶岩组、含水层和隔水层组及它们之间的接触关系，可溶岩层的成分、结构 和可溶解性；第四系覆盖层的成因类型、空间分布
8、及其工程地质性质。(2) 地质构造：场地的地质构造特征，尤其是断裂带的位置、规模、性质，主要节理裂隙的网络结构模 型及其与岩溶发育的关系。不同构造部位岩溶发育程度的差异性。新构造升降运动与岩溶发 育的关系。(3) 地形地貌：地表水文网发育特点、区域和局部侵蚀基准面分布，地面坡度和地形高差变化。新构造 升降运动与岩溶发育的关系。(4) 岩溶地下水：埋藏、补给、径流和排泄情况、水位动态及连通情况，尤其是岩溶泉的位置和高程；场 地可能受岩溶地下水淹没的可能性，以及未来场地内的工程经济活动可能污染岩溶地下水的 可能性。(5) 岩溶形态：类型、位置、大小、分布规律、充填情况、成因及其与地表水和地下水的联
9、系。尤其要 注意研究各种岩溶形态之间的内在联系以及它们之间的特定组合规律。当需要测绘的场地范围较大时，可以借助于遥感图像的地质解译来提高工作效率。在背 斜核部或大断裂带上，漏斗、溶蚀洼地和地下暗河常较发育，它们多表现为线性负地形，因 而可以利用漏斗、溶蚀洼地的分布规律来研究地下暗河的分布。在判读地下暗河方面，利用 航空红外扫描照片效果较为理想。(二) 钻探工程地质钻探的目的是为了查明场地下伏基岩埋藏深度和基岩面起伏情况，岩溶的发育 程度和空间分布，岩溶水的埋深、动态、水动力特征等。钻探施工过程中，尤其要注意掉钻、 卡钻和井壁坍塌，以防止事故发生，同时也要做好现场记录，注意冲洗液消耗量的变化及统
10、 计线性岩溶率(单位长度上岩溶空间形态长度的百分比)和体积岩溶率(单位面积上岩溶空间 形态面积的百分比)。对勘探点的布置也要注意以下两点：(1) 钻探点的密度除满足一般岩土工程勘探要求外，还应当对某些特殊地段进行重点勘探 并加密勘探点，如地面塌陷、地下水消失地段；地下水活动强烈的地段；可溶性岩层与非可 溶性岩层接触的地段；基岩埋藏较浅且起伏较大的石芽发育地段；软弱土层分布不均匀的地 段；物探异常或基础下有溶洞、暗河分布的地段等。(2) 钻探点的深度除满足一般岩土工程勘探要求外，对有可能影响场地地基稳定性的溶 洞，勘探孔应深入完整基岩35m或至少穿越溶洞，对重要建筑物基础还应当加深。对于为 验证
11、物探异常带而布设的勘探孔，其深度一般应钻入异常带以下适当深度。(三) 物探在岩溶场地进行地球物理勘探时，有多种方法可供选择，如：高密度多极电法勘探、地 质雷达、浅层地震、高精度磁法、声波透视(CT)、重力勘探等。但为获得较好的探测效果， 必须注意各种方法的使用条件以及具体场地的地形、地质、水文地质条件。当条件允许时， 应尽可能地采用多种物探方法综合对比判译。电法是最常用的物探方法，以电测深法和电剖面法为主。它们可以用来测定岩溶化地层 的不透水基底的深度，第四系覆盖层下岩溶化地层的起伏情况，均匀碳酸盐地层中岩溶发育 深度，地下暗河和溶洞的规模、分布深度、发育方向、地下水位，以及圈定强烈岩溶化地段
12、 和构造破碎带的分布位置等。在岩溶场地勘察中，地质雷达天然发射频率一般集中在80120MHz,穿透59m。在雷达 剖面上，通常可以识别出石灰岩石芽、充填沉积物的落水洞、岩溶洞穴、竖井或溶沟。如同 其他方法一样，地质雷达不能识别岩土类型。因此它必须与钻探相结合，以根据雷达剖面所 获得的异常布置钻探而获得更详细准确的资料，同时也可检验雷达探测的准确程度，以获得 仅根据雷达剖面推测地下地质结构的可靠程度。电磁法测量速度快，因而在大面积场地上测量效率高、费用低。通过沿剖面的逐点测量, 最终可获得用传导值等值线表示的剖面图。通常，石灰岩石芽呈低传导性，粘土层呈高传导 性，并且传导率变化最大的部位预示着石
13、灰岩和粘土岩交界的出现。（四）测试和观测对于重要的工程场地，当需要了解可溶性岩层渗透性和单位吸水量时，可以进行抽水试 验和压水试验；当需要了解岩溶水连通性时，可以进行连通试验。后者对分析地下水的流动 途径、地下水分水岭位置、水均衡有重要意义。一般采用示踪剂法，可用作示踪剂的有：萤 光素、盐类、放射性同位素等。为了评价洞穴稳定性时，可采取洞体顶板岩样及充填物土样作物理力学性能试验。必要 时可进行现场顶板岩体的载荷试验。当需查明土的性状与土洞形成的关系时，可进行覆盖层 土样的物理力学性质试验。为了查明地下水动力条件和潜蚀作用、地表水与地下水的联系、预测土洞及地面塌陷的 发生和发展时，可进行水位、流速、流向及水质的长期观测
