蒋向东

（贵州省有色和核工业地质局二总队，贵州 六盘水 553000）

1 岩溶洼地勘察研究的基本问题

岩溶洼地兼具汇水和消水的双重作用，当洼地内的落水洞、漏斗、竖井等消水岩溶通道被堵塞时，即可发生洼地积水淹没，对建筑物地基、地坪、道路等正常使用带来不良影响，或因涌水而对环境造成污染，或地下水位反复升降造成地面塌陷等[1]。因此，对于岩溶洼地类负地形场地进行勘察，为解决上术问题提供基础地质资料。

2 现场概况

贵州省水城县土发村岩溶塌陷区地理坐标为东经：105°9′42.08″—105°9′54.42″,北纬26°27′12.89″—26°27′22.14″，周边共有居民54户227人及一所小学（师生一共363人），其中15户66人及房屋受该地质灾害威胁，房屋产生变形开裂。居民的生命财产安全受到威胁。为确保人民群众生命财产安全，对土发村岩溶塌陷进行勘察，为下一步处置提供科学依据。

3 勘察工作基本情况

本次勘察主要采用了工程地质测绘、工程测量、取样试验及物探等工作手段，由于对岩溶勘察时，钻探的局限性，故以高密度电法为主要勘察手段。

4 地质环境条件

（1）地形地貌。勘察区整体地形地貌为中山岩溶洼地地貌，地势四周高，中间低。

（2）地层岩性。区域内出露的地层为石炭系上统黄龙组（C2hn），上覆第四系（Q）。

①第四系（Q）：为冲洪积、残积土，呈可塑状，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，结构松散。该层较均匀分布于整个岩溶洼地之内，厚度5m～30m。②石炭系上统黄龙组（C2hn）：为中—厚层状灰岩，微晶质结构，水平层理构造，局部为泥灰岩泥-微晶灰岩,局部夹有生物屑灰岩和瘤状灰岩。岩层产状350°∠10°。

（3）水文地质。勘察区整体地势较高，属于地下水补给区，区内地下水主要为大气降水补给，地下水接受大气降雨补给后，沿裂隙、岩溶管道运移，一部分入渗补给地下水，另一部分沿地形自然斜坡作流动，于就近地势低洼地带汇聚，雨季形成水塘，旱季干涸[2]。

5 物探工作

为查明地面塌陷情况及隐伏岩溶情况，采用了物探手段，共布置高密度测量剖面4条，每条剖面长147m，点距3m。

高密度电法剖面为视电阻率断面图，电阻率测深是反映由浅至深的地层垂向视电阻率变化情况。高阻区一般代表岩性致密，完整性好；低阻区一般代表岩体含水、松散破碎含水或裂隙含水带；岩溶空洞一般表现为极高阻特征；填充黏土、含水的溶洞或者含水破碎带一般表现为低阻特征。成果图如下：

L1号剖面：长度147m，点距3m，测量结果见下图，沿剖面浅部电性不均匀，电阻率不高，浅部出现1处高阻和低阻，出现电阻率极高和极低的特征，电阻率较低部分可能为地裂缝被充填形成的异常；在剖面63m～78m位置，较深处出现一椭圆形低阻异常，该段低阻异常与高阻差异明显，界面清楚，推断为浅部塌陷造成的裂隙或底部溶洞填充形成的综合异常，异常通道可能存在裂隙（图中1#推断为裂缝或通道位置）。

图1 L1线高密度反演电阻率断面图

L2号剖面：长度147m，点距3m，结果见下l图，沿剖面浅部显示电性呈不均匀分布，中部低阻异常带分布清楚，呈两边高中部低趋势，高低阻异常明显，该剖面划分三个异常，分别为2-1#、2-2#和2-3#号异常。

2-1#号异常位于剖面小号点方向浅部，异常中心明显，未向深部延伸，推断为浅部塌陷含水或浅部含泥含水区影响的异常。2-2#异常分布于剖面中部，电阻率呈低阻显示，由浅至深电阻率逐渐变低，在较深部形成低阻异常，异常深部未封闭，结合现场地面情况，推断该异常为塌陷区影响范围，深部低阻异常区可能含水严重或存在松散含水层，不排除有含水溶洞的可能性，由浅至深通道推断为塌陷形成裂隙主要位置。2-3#号异常，为一浅部高阻异常，分布于剖面大号点方向，电阻率为该剖面最高位置，呈封闭高阻异常，推断可能为塌陷影响边界裂缝，在浅部形成不连续界面所致。

图2 L2线高密度反演电阻率断面图

L3号剖面：测量长度147m，点距3m，测量结果见图6-3所示，剖面电性分布不均，呈小号点高大号点低趋势分布，在浅部形成多个低阻异常区，深部在小号点方向分布低阻异常，中部较深位置形成低阻异常，该剖面划分3个异常，编号分别为3-1#、3-2#、3-3#和3-4#异常。

图3 L3线高密度反演电阻率断面图

3-1#号异常分布于剖面小号点方向，3-3#号异常分布于剖面中部，3-4#异常分布于剖面大号点方向，均为浅部低阻封闭异常，推断为地面塌陷影响范围或溶蚀区域。3-4#异常由浅至深均有分布，呈低阻通道，电阻率由浅至深逐渐变低，深部低阻明显，推断为塌陷区影响异常或破碎岩层引起的低阻异常带，异常中心为局部溶蚀含泥含水所致[3]。

图4 L4线高密度反演电阻率断面图

L4号剖面：测量长度147m，点距3m，测量深度23.6m，测量结果见下图，剖面电性显示极不均匀分布，在剖面上分布多处较高电阻率区域和多个低阻异常区域，低阻异常编号为4-1#、4-2#、4-3#。4-1#号异常分布于剖面浅部小号点方向，4-2#号异常分布于剖面中部较深位置，由浅至深形成低阻通道，异常在深部封闭，根据其电阻率数值特征，结合地面情况推断为局部不明低阻地质体引起，浅部可能为地面塌陷影响范围，深部可能为含水岩溶引起；4-3#号异常分布在大号点方向，出现高低阻界面及浅部局部低阻空间异常，推断可能为破碎带及局部含泥含水部位引起的综合异常。

6 现场地质灾害成因评价

场地南西侧都香高速的修建，导致洼地汇水面积加大，连续降雨，其下渗排泄能力不足，洼地积水迅速聚集水位抬升，积水大面积浸泡周围斜坡土体，使用其软化，同时增加了土体的容重，降低了斜坡体的内聚力，同时水体对边坡土体产生压应力；当水位下降，压应力消除，边坡土体处于应力释放状态，进一步破坏了土体结构，降低了土体稳定性，如此反复，坡体逐渐失稳，造成场地地面塌陷或坡体产生滑动变形，对坡上居民及房屋造成威胁。因此，必须对该地灾点进行治理，以保障周围居民生命及财产安全，或搬迁避让。

7 勘察结论及建议

现场通过工程测量、工程地质测绘、岩土试验，主要是物探等工作手段，查明了场地地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质与工程地质条件等，通过分析研究，结论与建议如下：

（1）水城县土发村滑坡及岩溶塌陷地质灾害规模为中型，险情等级为中型。

（2）通过定性及定量计算，该滑坡区在天然状态下处于稳定～基本稳定状态，在持续暴雨等不利的天气条件下，处于基本稳定～不稳定状态。南西侧都香高速的修建，导致洼地汇水面积加大，连续降雨，其下渗排泄能力不足，洼地积水迅速聚集水位抬升，积水大面积浸泡周围斜坡土体，使用其软化，同时增加了土体的容重，降低了斜坡体的内聚力，同时水体对边坡土体产生压应力；当水位下降，压应力消除，边坡土体处于应力释放状态，进一步破坏了土体结构，降低了土体稳定性，如此反复，坡体逐渐失稳，造成场地地面塌陷或坡体产生蠕滑变形，导致居民房屋产生不同程度破坏。

（3）随着时间推移，坡体变形破坏会进一步加剧，整体失稳产生滑坡的可能性较大，将形成地质灾害将造成大量财产损失及人员伤亡，建议尽快采取防治措施。

（4）防治措施建议。方案一：搬迁避让，搬迁影响范围内房屋破坏住户，将其迁离地质灾害影响范围；方案二：就地重建：由于受影响主要为土体部分，对影响范围内开裂居民房屋可采取使用桩基础就地重建。原因分析：该场地属于岩溶洼地地貌，周围天然降水及生活用水均汇聚于此处，南西侧都香高速的修建增加了汇水面积，且无其他引流排水地点，工程手段无法消除水的影响。

8 经验总结

通过本项目的实践，对岩溶洼地的勘察，除完成一般岩溶场地的勘察内容之外，还应充分注意其积水淹没可能性的预测与评价。