岩溶工程地质勘察的几点认识

岩溶工程地质勘察的几点认识

张占军

甘肃综合铁道工程承包有限责任公司兰州730000

摘要：通过对枣临铁路跨兖日铁路立交桥遇到的岩溶问题，并对其所作的工作，提出了在岩溶地区的铁路工程地质勘察中的几点认识。

关键词：岩溶；工程地质勘察

1引言

岩溶是水对可溶性岩石的化学作用和机诫作用等，以及这些地质作用所产生的水文现象，地貌现象的总和。做好岩溶的地质勘察基础资料，为施工方案设计和施工工艺的确定提供主要依据。

2对岩溶工程地质勘察的几点认识

2．1岩溶的地质勘察概述

岩溶地区进行工程地质勘查，应着重查明该区的地层、地质构造、地壳的运动规律、水文地质条件、溶洞的形态、位置、充填情况等，若通过搜集资料、调查和地质测绘尚不能查明溶洞有关情况时，应根据具体情况，选用不同方法进行勘探，勘探的方法有小型勘探、物探和钻探等，勘探深度应大于预计的溶洞埋藏深度。

2．2岩溶的工程地质勘察步骤

2．2．1准备工作

收集地形图、遥感图像、区域地质、水文地质、地貌、第四纪地质、气象、水文资料，既有岩溶调查、观测资料及地方志、史料中有关岩溶灾情的记载。掌握区域地质构造特征和地层层序，重点了解岩溶的分布特点和埋藏深度，分析岩溶可能出现的区段，结合线路方案去定调查范围。

2．2．2地质调绘

采用从粗到细，由浅到深，由宏观至微观的顺序，掌握岩溶地貌、地层岩性、地质构造、洞穴、地面塌陷、水文等情况，并反映在图上，作为线路走向方案研究的依据。

2．2．3物探、钻探验证

（1）物探验证

采用高密度电法、高密度GDS测深、瞬变电磁法等各种先进物探手段，基本查明岩溶发育范围、分布、埋深，并勾画岩溶范围在1／2000图中。

（2）钻探验证

岩溶地区的钻探应在地质调绘和物探的指导下，结合工程进行布设，有目的地进行分析钻探的成果同时避免片面性、局限性，布置钻探时，一般采用多次实施，逐步深入的方法，还应布置适当数量的控制性钻探，以验证调查资料及物探资料，从而基本掌握调绘区域的地质构造、地层层序、岩溶层数、厚度变化、埋藏深度和岩溶情况，为调绘区域的稳定性评价提供可靠的依据。

2．2．4分析、整理岩溶基本特征

依照收集到的区域地质资料、调绘制资料、钻探成果资料、物探成果资料等相关资料进行分析整理，掌握岩溶的埋藏深度，发育情况进行稳定性分段，掌握调绘区域溶洞、竖井、漏斗、洼地、落水洞、塌陷坑、岩溶泉和暗河进出口等的形状、大小、位置及高程。

2．3工程地质勘察概况

该工点位于临沂市附近朱保镇西村境内，该段线路DK82+172.6～DK83+112跨兖日铁路设立交桥，桥长度940m，该桥处通过区下伏基岩为石灰岩，根据收集局域地质资料该区为岩溶发育区，地势西高东低，北高南低，交通便利。

2．4岩溶区情况概述

该桥通过地层为奥陶系石灰岩，地表露头见有溶蚀现象，根据既有兖日铁路资料该段岩溶较发育，溶洞埋深2.00～29.00m不等，高度最小的0.20m，最大的4.00m，单孔发现溶洞最大可达5.00～6.00m，属浅层岩溶，地下水位较高且水量较大，在调查中未发现因岩溶引起的地面塌陷。

2．5地层岩性

该桥通过区主要出露地层为第四系全新统冲洪积粉质黏土，下伏奥陶系石灰岩，局部夹泥质灰岩及砂岩。

2．6水文地质条件及地震动参数

工点内未见地表水．地下水类型主要为基岩裂隙岩溶水，稳定水位埋深为3.60～11.80m，水量较大，水质对混凝土无侵蚀性，水质良好。地震动峰值加速度值采用0.15g，相当于地震基本烈度七度，土壤最大冻结深度0.40m。

2．7物探成果

（1）DK82+138～DK82+313段：该剖面地表为粉质黏土，厚度为0～3.50m，电阻率ρ=200～260Ω·m；其下基岩为石灰岩，其中DK82+150～DK82+180段和DK82+270～DK82+298段节理裂隙发育，局部有小溶洞，溶洞规模小于1.00m，溶洞内填充水和砂土，多数为半填充状态，岩溶不发育，其余段灰岩岩体较完整。

（2）DK82+413～DK82+658段：该剖面地表为粉质黏土，厚度为1.00～4.00m，电阻率ρ=200～260Ω·m；其下基岩为石灰岩，其中DK82+473～DK82+494段节理裂隙发育；DK82+538～DK82+603段节理裂隙发育，局部有小的溶蚀和溶洞，岩溶不发育，其余段石灰岩岩体较完整。

（3）DK82+974～DK83+150段：该剖面地表为粉质黏土，厚度为2.00～8.00m，电阻率ρ=80～120Ω·m；其下基岩为石灰岩，石灰岩岩体较完整，岩溶不发育。

2．8钻探成果

本次勘察采用调查、物探（瞬变电磁法）为主，钻探验证为辅的手段，初步查明了岩溶的分布。根据物探电法实测资料分析，该工点基岩为强风化及弱风化石灰岩，裂隙较发育，多处有溶洞出现，Z-1孔顶部石灰岩溶洞埋深1.10～5.00m，洞高3.90m，充填硬塑黏性土及碎石；Z-4孔在7.20～11.90m，发育两处溶洞，洞高2.30～1.50m，；Z-17孔在4.50～9.20m为溶洞，洞高4.70m，无充填。

2．9分析判定

综合钻探、物探、调查访问及既有竣工资料分析，岩溶区范围沿线路为DK82+138～DK82+211，孔顶部石灰岩溶洞埋深1.10～5.00m，洞高3.90m；DK82+281～DK82+300在7.20～11.90m，发育两处溶洞，洞高2.30～1.50m，DK82+736～DK82+800，在4.50～9.20m为溶洞，洞高4.70m，无充填；该区岩溶较发育，为裂隙型岩溶，埋藏较浅，属浅层岩溶，且地下水位较高，且水量较大；综合分析场地对拟建工程稳定性有不良影响，采取相应措施后可进行拟建工程的建设。

3结束语

经过此次临沂市附近朱保镇西村境内，跨兖日铁路立交桥的地质勘察，基本了解了岩溶区勘察的步骤与方法，归纳后有以下几点在岩溶勘察的中需要注意的问题：（1）重视区域资料的收集，主要是区域地质报告和图件、收集地形图、遥感图像、区域地质、水文地质、地貌、第四纪地质、气象、水文资料，既有岩溶调查、观测资料及地方志、史料中有关岩溶灾情的记载等。

（2）针对拟定的各线路方案，进行区域性大面积调查，查明掌握岩溶地貌、地层岩性、地质构造，洞穴、地面塌陷及建筑物的变形、水文等情况等，填绘于图件上。

（3）重视地面塌陷变形调查和综合资料分析，做到先调查，后实地试验，目的性要强．岩溶区地貌凌乱是重点调查对象，记录变形范围、变形程度、综合各种资料，分析引起变形程度差异的原因。

参考文献：

[1]TB10027-2012铁路工程不良地质勘察规程.北京：中国铁道出版社，2012.

[2]铁道部第一勘测设计院-铁路工程地质手册·北京：中国铁道出版社，1999