李 肖 刘 招

（中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东广州 510220）

1 工程概况

广东韶关某机场工程勘察范围包含航站区和工作区，主要包括航站楼和站前广场、设备中心、综合业务楼、综合保障楼、消防救援站、综合工作用房、货运站、中心变电站、供水站、污水处理站、垃圾房、道口及相关市政配套设施。

主要构筑物概况如表1所示。

表1 主要构筑物概况

2 常规勘探手段对比分析

岩溶区域具备复杂性强、隐蔽性强、不均匀等特点，如果仅依靠单一的勘察方法，无法满足实际施工的需求，必须采取综合性的勘察方法对实际地形进行勘察，保证后续施工顺利展开，如水文地质试验、物理勘测法、地质调绘法、原位测试法等。相对于其他勘测方法而言，物理勘察方法的效率比较高，可以为施工单位提供较为全面的勘察数据。

岩溶区域经常使用的物探勘察方法主要包括电测法、电池测深法、反射波法、测井法、密度电法等。密度电法是将电测探法、电剖面结合为一体，在路基结构的岩溶区域中具备良好的勘察效果；针对桥位岩溶区域的勘察活动而言，大地电磁法具备良好的勘察效果，勘察的深度比较大，可以有效适应比较差的恶劣环境，项目所在地的降雨量较大，地下水丰富。

使用电法对问题进行勘察时，如果遇到富水性较强的覆盖层，且下部的岩溶蚀度发育较为理想，勘察的结果容易出现混淆，且岩棉的深度检测结果也会存在一定差异。

2.1 岩溶补给区和径流区工程勘察

（1）地下岩溶勘察的方法及手段。

①了解地面的情况，掌握岩溶的发育规律以及当前的情况，根据岩溶在地下分布的情况，利用物探方法进行深层次勘察。

②探测出具体的地下溶洞与土洞位置后，应使用科学合理的方法进行勘探。

（2）水库与河坝区域的勘察作业。

通常情况下，岩溶地区不适合建设人工水库，情况特殊且没有其他有利场所的情况下，必须在岩溶地区内建设水库时，应对施工现场的地面情况进行勘察。通过压水试验、钻探等多元化的勘察方法掌握地面及地下情况，结合勘察结果总结水库区域内的渗透情况。河坝区域的勘察作业中布孔范围非常广泛，在后续实际施工的过程中，应着重关注溶洞填充等方面的问题，水库在高强度的水压力下可能会产生潜蚀管涌现象。

2.2 岩溶排泄区工程勘察

（1）排泄区岩溶的发育特点。

岩溶基本都位于暗流、溶洞区域，通常情况下，暗流、溶洞的规模都非常大且都是地下水较为集中的区域。在实际开采的过程中，有较大可能出现岩溶塌陷现象，且溶洞的进出口部位难以检测，导致施工岩溶塌陷区域的具体部位难以确定，对后续的施工造成较大威胁[1]。

（2）岩溶排泄区工程勘察。

对于岩溶排泄区域来而言，由于其主要组成部分被盆地覆盖以及裸露类型岩溶，往往会面临更复杂的系统环境地质问题，必须借助系统化的勘察方法对问题展开分析。结合实际情况，局部性的勘察与片面性的勘察不足反映出地区内岩溶的危害性。

①裸露型岩溶排泄区勘察。

应先对区域进行初步性调查，再对其进行重点勘探，常规性的地质问题一般都比较清晰，可以将调查作为主要手段，再配备必要的物探方法作为补充。

②盆地埋藏型岩溶区勘察。

针对覆盖类型的岩溶不应依靠局部性勘探进行处理，在必要的情况下可以进行大范围的系统性调研。

2.3 构造对岩溶发育方向和规模的控制

严格意义上，岩溶发育应呈现出一定规律。地表范围内基本都呈现落水洞、溶沟、石芽等垂直化的岩溶形态，地下范围内的则是呈现出溶腔、溶洞等形态。场区内的岩溶发育主要受到地区构造的影响，岩溶发育的方向与底层的走向通常都保持一致，总体应呈现北东-南西向[2]。

场区内的落水洞与漏斗分布在地表，水洞与漏斗的连接方向应与岩溶发育的方向保持一致，再次反映出构造对岩溶发育的方向会造成一定影响。

3 工程物探方法及评价

3.1 工程物探方法

（1）高密度电法。

高密度电法可以精准勘测空洞的具体部位，还能够勘测泥洞、水洞。该项目为了提升勘察结果的精准度，最终选择2 m的极距。

7线视电阻率等位线断面如图1所示。

图1 7线视电阻率等位线断面

由图1可知，详细处理各测线的观测数据后，可以分别绘制完成各测线的视电阻率等值线断面图。视电阻率值在横向出现较大变化时，其局部会出现电阻率值偏低情况，表明其在地下灰岩中岩溶发育的赋存位置。

（2）地质雷达。

地质雷达的分辨率非常高，可以在地质勘察活动中获得理想的成效。

3.2 成果评价

高密度的电阻率勘察方法与地质雷达勘察方法检测出来的剖面特征、岩溶情况等，不存在特定的规律，场区ZK16、ZK17孔的反射信号比较强烈，说明该段落可能存在隐伏岩溶；BZK69、BZK70孔勘察出一处异常区，经过分析认为该段落有可能是充填型岩溶发育区。

为了进一步保障成果的科学性，本次物探选取了推断的三个强岩溶发育区，分别进行了对应的钻探验证。选取一个较典型钻孔的揭露情况作为说明，即钻孔ZK12布置在7线上的470 m处。

（1）0～2.1 m孔深段为黏性土土夹碎石。

（2）2.l～6.5 m孔深段为黏性土。

（3）4.4～6.5 m的孔深段为软塑状。

（4）6.5～34.6 m孔深段是岩溶发育段，包括溶蚀裂隙、溶沟、溶槽、溶洞。

（5）6.5～7.8 m孔深段为溶沟、溶槽发育段。

（6）7.8～12.5 m孔深段为碎石夹黏性土充填溶洞。

（7）12.5～16.8 m碎石夹黏性土段为溶沟、溶槽发育段。

（8）16.8～21.5 m孔深段为碎石与粗砂半充填溶洞。

（9）21.5～26.4 m孔深段为溶沟、溶槽发育段。

（10）26.4～28.2 m孔深段为无充填物溶洞。

（11）28.2～34.6 m孔深段为溶蚀裂隙发育段。

（12）34.6～40.1 m孔深段为岩石完整灰岩。

分析可知，与前期阶段推断岩溶发育深度结果相比，实际勘测情况基本符合。

3.3 异常分析

场区内出现少部分基岩裸露、地表铺有大量碎石，促使电极供电状态不理想，形成一种电阻屏蔽效应，同时也有一定可能出现局部低电阻现象。经过现场试验了解，横向勘察的精准度可达2 m，勘察的深度越大，被检测对象的几何尺寸就应增大。各种勘察方法都存在自身的缺陷，电场对于高阻环境下的勘察效果不理想，不能够有效勘察场区内岩溶发育的具体情况，是造成勘察结果和实际情况发生偏差性的主要原因[3]。

4 结论

岩溶区域的勘察特点并无特定的规律可以分析，岩溶分布也无特定规律，只有明确通过物探方法探究溶洞分布范围后，再通过加密布置钻孔的办法查明场区构筑物下溶洞的空间分布特征及规律周围加密钻，探索溶蚀现象的特定规律。在未查明岩溶分布范围的情况下，岩溶长度内进行大量的钻探作业，仅通过大量钻孔进行钻探确定岩溶分布，并无实际意义。

5 结语

综上所述，采用多元化的勘察方法即物探和地质钻探相结合的勘察方法对溶洞场区进行勘察，能够取得理想成效，便于后期设计、施工顺利展开。地表存在裸露基岩、地下存在电缆电线的施工场区，对勘察作业会造成巨大干扰，导致物探作业时信号无法被接收端接收，最终的勘察数据与实际情况之间存在偏差。具体采取勘察数据分析时，需要根据实际情况使用多元化方法分析。使用多元化的勘察方法才能够有效揭示地下溶洞的情况，单一性的勘察方法无法全面揭示地下岩溶的具体情况。