海 洋

(中铁一院甘肃铁道综合工程勘察院有限公司，甘肃 兰州 730000)

1 引 言

岩溶又称喀斯特(Karst)，指地表中可溶性岩石(主要是石灰岩)受水的溶解而发生溶蚀、沉淀、崩塌、陷落、堆积等现象形成各种特殊的地貌，如石林、溶沟、漏斗，以及溶洞等，如图1所示。其中，可溶性岩石有3类：①碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、泥灰岩等)；②硫酸盐类岩石(石膏、硬石膏和芒硝)；③卤盐类岩石(钾、钠、镁盐岩石等)[1]。

我国南方地区，灰岩广泛分布，岩溶较发育。在这些地区，基岩面埋深较浅，城市建(构)筑物基础常采用嵌岩桩的基础形式。由于嵌岩桩桩端的承载力很大，对持力层的完整性要求很高，因此，通常采用“一桩一孔”或“一桩多孔”的方式对工程场地进行地质勘察[2]。虽然，岩溶发育在宏观上具有规律性，但是，在桩位范围的局部区域，岩溶形态、延伸及分布缺乏规律[3]。若按这种方式进行勘察、设计及施工，常常会产生桩基半边嵌岩的现象。同时，勘察成本成倍增长，影响工期，且难以完全查明整个桩位的岩溶发育情况。

管波探测法具有易解释、精度高、异常明显、分辨率强、工期短、成本低等优点，在钻孔中利用“管波”这种特殊的弹性波作为工作媒介，探测孔旁一定范围内的土洞、溶洞、软弱夹层等不良地质体的存在及分布情况，可以为建筑物的桩基础设计和施工提供准确的地质资料[4-7]。

2 基本原理

2.1 管波

当相互接触的两种介质一种是流体，另一种是固体时，流体的振动会在两种介质的分界面附近产生沿界面传播的界面波，称做广义的瑞利波(Rayleigh Waves)。……