巖溶地區鐵路工程地質勘察工作思考

■　李升龍

（遼寧工程勘察設計院遼寧錦州121000）

巖溶地區鐵路工程地質勘察工作思考

■李升龍

（遼寧工程勘察設計院遼寧錦州121000）

本文分析了巖溶和地質災害的區別及聯系，以及鐵道工程和地質災害的關系，總結了在巖溶地區開展鐵路工程地質勘察工作的主要內容，包括巖溶地貌調查、水文地質和地質構造勘查、巖性勘查與調查訪問，并且探討了遙感技術、鉆探技術和物探技術幾種勘探方法在巖溶地區鐵路工程地質勘察中的綜合應用。

巖溶地區鐵路工程地質災害地質勘察技術

因為地下水和地表水活動而造成可溶巖石發生溶蝕作用，與該作用導致的地下與地表溶蝕現象的總稱就是巖溶。巖溶在鉀鹽、巖鹽等鹵素鹽類巖石、硬石膏、石膏等硫酸鹽類巖石以及白云巖、石灰巖等碳酸鹽類巖石內均能發育。我國許多地區分布著巖溶，當巖溶區有鐵路通過時，很可能發生突然涌泥、涌水和溶洞填充物坍塌等危害，所以巖溶地區鐵路工程地質勘察工作是非常重要的。

1　巖溶、地質災害和鐵道工程間的關聯

1.1巖溶和地質災害的區別及聯系

作為一種常見的地質現象，巖溶的存在具有客觀性，在不受到人為活動干擾的情況下，基本上不會危害人類的生產與生活。而地質災害則會破壞人類的生存環境，威脅工程的安全。前者是內因引起且客觀存在的，后者則是外因（人類活動）導致的，會危害人類的正常生活與生命安全，二者之間雖然有區別，但也存在聯系。巖溶不能等同于地震、泥石流、滑坡等工程上的不良地質災害，因為當人類在巖溶區活動時，才會出現相關的地質災害，但是地震等則是自然條件下就會造成災害。我國雖然在幾十年前就曾深入研究巖溶基礎理論，但是因為經濟進步較慢，所以并未廣泛關注巖溶地質災害。隨著經濟建設的加快，基本建設逐漸延伸、拓展至巖溶地區，人們對地下水的過量開采造成了嚴重的巖溶地質災害，成為了如今亟待解決的熱點問題之一。

1.2鐵道工程和地質災害的關系

將鐵路修建于巖溶區時，可能導致地質災害，并不是所有巖溶有線路通過時都會引發地質災害或者變為不良地質，工程高程、地下水、鐵路種類等都與此相關。鐵路工程種類主要包括路基工程、橋梁工程、隧道工程，不同類型的工程所受控的巖溶類型也不相同，自然也會有不同的施工對策。

2　巖溶地區鐵路工程地質勘察工作

2.1巖溶地貌調查

首先是研究區域地貌。巖溶地貌的差異能夠將巖溶發育階段反映出來，各個階段有不同的管道系統發育。比如，溶槽、溶溝、石芽等一般是反映巖溶發育初期階段的地貌形態，此時地下通道以孤立管道及溶蝕裂隙為主，地下水以孤立管狀水流為主；洼地、石林、孤峰等則是反映巖溶發育后期的地形地貌，該時期地下通道呈網狀系統，并存在呈網狀水流的地下水，地下水面是統一的。其次，研究巖溶形態，包括巖溶的充填、涌水、延伸方向、高程、分布位置、規模與形態等情況。尤其要重視管狀通道位置、現代河床與階地、山體埡口和高程的關系，為預測突然涌水及古水文網、巖溶發育史的研究提供資料。最后是洞穴調查。若條件允許，需直接進入地下通道與大型洞穴調查，為巖溶發育和線路影響的研究提供依據。

2.2水文地質和地質構造勘察

水文地質勘察內容包括：①明確地表徑流和巖溶水的排泄、補充關系，在不同季節觀測其變化情況；②明確通過越嶺隧道的地段地表水體是如何分布的，預測發生突然涌水與下滲的幾率；③明確暗河、泉水的出露條件、水動態變化規律、和鐵路線路間的關系等。地質構造勘察需明確巖溶發育和裂隙、斷層、褶皺的關系，尤其是當斷裂的填充情況、性質、時期不同時，對巖溶是否會產生不同影響。

2.3巖性勘察與調查訪問

巖性勘察應明確非可溶巖層和可溶巖層的分布以及后者的巖溶發育情況，尤其要觀察有隔水作用的巖體或巖層是如何影響巖溶發育程度的。此外，還要進行調查訪問。當地村民長期在此居住，通常很清楚地下水與巖溶地下通道的情況，提供的資料非常重要。

3　常用的綜合勘探方法

3.1遙感技術的應用

巖溶地區航空像片、衛星像片的側重點主要是巖溶水文地質與巖溶地貌，能夠為地層巖性與地質構造的分析提供依據。遙感圖像判釋內容主要包括：①判釋地面塌陷等巖溶引起的不良地質現象；②水文地質：明確巖溶地下、地表水點的分布，與地貌判釋相結合，研究暗河分布特征與地下水的排泄、徑流、補給條件，進行水文地質單元劃分，找到巖溶儲水層段；③地層巖性：明確各時代地層界線與其解除關系，分析非碳酸鹽與碳酸鹽的分布情況，確定巖溶層組；④地質構造：觀察區域構造輪廓，進行構造體系與單元的劃分，研究隱伏構造、斷裂構造等；⑤巖溶地貌：鑒別各級巖溶剝蝕面、研究階地、河道變遷和水系展布情況、進行巖溶地貌單元的劃分。

3.2鉆探技術的應用

在巖溶地區應用鉆探技術需要以物探、地質調查、遙感判釋為指導。對鉆探成果加以分析時，切忌過于局限和片面，注重經驗積累，利用不同勘探方法得到的成功互相驗證，使成果資料的精度提高。目前將鉆探布置于巖溶地區時，采用的方法通常是多次實施、逐步深入。先應用物探方法、遙感判釋進行初測，接著在必要的位置布置鉆孔進行驗證。實施定測時，結合工程需要完成勘探測試鉆孔與物探剖面的布置，鉆孔數量與深度要與規范及設計要求相滿足，強烈巖溶化地段通常要將孔深鉆至鐵路工程底板下的5～10m。在具體施工時，大多要補充勘探建筑基底，包括隧道、橋基、路基以下的巖溶發育情況。

3.3物探技術的應用

目前有許多種物探方法，其中聲波透視法、孔內無線電波、綜合測井法、地震法、充電法、電阻率法、地質雷達等在在勘探巖溶地區時均能取得較好的效果。選擇物探方法時，不僅要考慮其適用條件，還要根據巖溶區情況綜合運用各種方法，并且與鉆探技術相互配合，相輔相成。

4　結語

總而言之，作為一種不良地質，巖溶處理不當時很容易引起地質災害，若鐵路工程需要通過巖溶地區，必須重視地質勘察工作。根據施工現場的情況選擇適合的勘探技術，全面勘察現場的巖性、地質構造、水文地質條件和巖溶地貌等，從而采取相應的處理措施，有效規避施工中可能出現的地質災害，保證施工的安全性以及鐵路交付使用后的正常運行。

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1000-405X（2016）-3-204-2