杨承民，谢卓利，刘 攀，湛 一

(重庆交通大学 河海学院，重庆 400041)

1 引 言

近年来，工程建设数量和规模都有较大提升，部分地质灾害频发。在这种情况下，人们开始重视工程事前控制的重要性，尽可能避免不良地质现象导致的各种工程事故发生。特别是对于有灰岩的地区，灰岩属于可溶性碳酸盐岩，存在灰岩的地区往往很容易发生溶蚀的现象，当灰岩从基岩中溶蚀开始发展到一定的程度时，在建筑物地下水动力条件的改变或者建筑物工程施工振动等各种外因的诱发下，不仅可能会直接导致地基岩体表面的起伏很大，还可能会使其产生更多的溶蚀带、溶洞、土洞等不良的地质现象，会严重的影响其利用率到工程质量与建设进度，呈现出灾害的突发性强、影响范围广、演化速度快等特征。本文就重庆市黔江区正阳街道的边坡工程为例，采用高密度电法勘探不良地质情况，说明事前控制的重要性。该段附近一直有居民住宅，建筑物数量非常密集，地下水管线数量相对较多，地质环境条件较为复杂。为了检测和查明该矿区域的岩溶生长发育状态，结合当地的地质构造状态，经过综合筛选，采用了高密度水电法方式进行岩溶生长勘察，其结果与实际钻探的结果相当吻合，取得了良好的效果。经与现场工程的地质调查及钻孔数据的对比分析，查明了沿线各段的岩溶性空间的分布。

2 检测措施

2.1 高密度电法

高密度晶体电阻的斜率检测法主要特点是集一种高密度晶体电阻的斜率法检测深的方法和一种高密度晶体电阻率检测剖面法于二身一体的多功能检测装置，多极距技术组合的一种高效检测电阻方法。它具有一次进入布极后就实现可以直接同时进行各种设备检测数据采集和通过对各种检测设备的信号求取相同测量比值的检测参数的功能，从而有效地同时突出不同的异常检测信息，信息量多并同时具有采集观测数据精度高、速率快、检测数据深度灵活等强大优势。地面高密度直流电法所需要采用的测量仪器系统类型一般为80 duk-2高密度直流电法勘察测量仪器系统，由多功能直流电极加法仪和多路多点接地直线电极电流转换器及一个多路多线接地直流电极等多个部分部件组成，仪器的测量性能良好，技术指标主要测量内容描述如下：(1)测量仪器的电极绝缘性能特性良好，各个线路测程的输入阻抗阻值不应不得超过30 mΩ，线路之间的电极绝缘特性电阻阻值不应不得超过500 mΩ/100 V。(2)电极转换器的电极线路总数不应控制为60路，测量最大高频工作电压+4V，测量误差+1%+1个压制数字，测量工频电流压制准确度+0.6%，测量工频电流压制分辨率0.01 mA，对50 Hz工频电流压制测量精度不应优于80 dB。(3)实现全数字化自动测量，对于自然的电位和其他的电极都进行了自动的极化和补偿；屏幕上的液晶汉字显示且所有测试资料均为自动储存；这些数据都能够直接被传入到计算机上以便进行数字化的解释。数据可直接传入计算机进行数字化解释。

2.2 钻芯法

钻芯法主要就是采用大型钻芯多孔钻探的技术，沿着桩身的不同方向进行钻取基层混凝土芯样，对其具体岩性特征进行了仔细观察和利用计算机的测试，以准确判别具体一个地层岩性，这也是对一个地层具体岩性进行判断最直观的一种技术方法。地下岩土体的具体情况需要结合钻芯孔数、现场岩芯样特征、芯样RQD值等结果作出综合判断。

3 工程实例

该项目用地位于重庆市黔江区正阳街道积富社区三组。地块中心点坐标(2 000坐标系)为X=3 261 137.759，Y=579 057.863，到黔江区政府所在地东南方向直线距离约为 2.2 km。该项目的地形大致规划呈南北方向走势，西侧为城市规划二路，向北向南延伸将成为一条城市交通主干道，东侧为城市规划一路。该地块项目开发场地南北向总建筑宽度为355 m，东西向总建筑宽度为220 m，总规划建筑面积用地和总面积分别合计为：66 397.2 m2和66 403.32 m2。谷地总体地形中部靠南侧高北、向两侧低，中部谷底高程为527.87 m，向北西侧地形逐渐降低，北西部渔塘为场区最低点，地面高程为510.80 m；南部谷地最低点，地面高程为518.48 m。

图象分析。根据地调资料，地层上部为填土、粘土，基底岩层为角砾岩。上部覆盖层与基底的电性差异较明显，具备电法勘探的地质地球物理条件。场地较开阔，较平整。高密度电法勘探WT2—WT2′测线长300 m，成果图见图1。剖面土层厚度变化较大，一般约为0～10.0 m。该剖面约在234～260 m处发现视电阻率低值异常，推测为岩溶发育区。对于该剖面其余地段，上覆土层及下覆基岩视电阻率值较稳定均匀，未发现大的隐伏岩溶的发育。

图1 WT2—WT2′剖面高密度电法成果图

3.2 钻芯法验证

根据高密度电法的成果图，以及考虑到岩溶会对工程建设带来安全隐患，严重影响边坡的稳定性。采用钻芯法进行钻探取芯，从钻孔取芯结果可以看出，岩芯3.0～5.0 m段芯样松散、含泥甚至缺失，初步断定孔下存在溶洞，这和高密度电法的检测结果相吻合。之后采取灌注法加固了地基，避免了严重的工程事故。

4 结 论

对于未知的灾变，我们应做好事前控制以确保施工的安全性和灾害来临时围护结构不被破坏。对于可能出现的岩溶这种潜在的自然灾害诱发因素，在开始布线工作之前就应该要深入研究本区域的地质与构造情况并且做好野外勘察，对本区域内可能存在的岩溶形成与发育的位置进行初步的定位，才能够更好的指导野外布线及数值分析的工作。当接地处的地下电阻率比较大时，可以考虑上附土层的方法，由此可以有效减少地下或者是临近构筑物对电阻率的干扰，当在进行实际工程中，地面上喷一些氯化纳溶液也可以说是一个不错的做法，可以通过增大离子的流动，增大一些电压来创造一个适合于电子流动的环境。有时数据反演可能出现误差，当发现反演结果与实际不符，依据现场的测试结果为准，从而大致反映溶洞的分布情况。将高密度电法勘探与实际工程的现场调查、钻探以及探槽作对比，验证了高密度电法在对不良地质条件探测的可靠性，能探测出卡斯特地貌地区如岩溶裂隙、空洞、落水洞、土洞等空间分布及大致规模。虽然现在这种方法已被广泛运用，但仍有一些局限，如上表层的低阻异常区域受干扰有时会出现与实际异常区域范围差别较大的情况。在地质条件复杂的区域，加密探测提高影像准确性，并采用组合式方法对工程进行事前控制是可行的手段。