岩溶区桩基勘察技术研究.pdf

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1、矿产勘察测绘!!"#!岩溶区桩基勘察技术研究王炜汪徐送（中国路桥工程有限责任公司，北京100011）摘要：岩溶区地质勘察方法较多，但由于工程地质的复杂性，很多时候需多种勘察技术综合采用。本文重点介绍了管波探测法和跨孔CT扫描两种物探勘察方法，结合英德北江三桥项目，验证了其勘察的准确性和可靠性，能较好的指导溶洞区桩基施工，并可为同类工程勘察提供参考。关键词：岩溶；桩基；管波探测；CT扫描前言在岩溶场地的勘察过程中，只有利用现代先进的地质探测技术，提前探明岩溶地区建设区域内的地质构造情况，对溶洞进行预处理，将不良地质可能造成的灾害掌握在可控范围内，可以避免边施工边处理，从时间和效

2、果上提高工程建设的效率。1岩溶区勘察的主要方法岩溶区域地质勘察主要的方法如下：1.1地质测绘。它包括地表测绘及洞穴调查两个部分。前者主要是查清各种有关地质要素，并查明场区岩溶现象分布，以及地下水的运动情况和分布特点。后者主要是查明洞穴的形态特征和地质构造，为研究岩溶的发育规律提供依据，同时查明地下通道的分布和地下水的来龙去脉。1.2工程钻探。工程钻探可以查明一定深度范围内的岩溶发育情况，它是地质调查中最常用的方法，但比较耗时，而且常需要配合钻孔压水试验或抽水试验等水文地质工作来进行。1.3遥感技术的应用。遥感技术具有调查面积大、重复性好等特点，在识别岩溶地貌形态、岩溶层组划分

3、等方面的效果较好。1.4地球物理勘探。这种方法主要是利用物体的不同物理特性来分别物体，以达到勘探岩溶地质的目的。对于岩溶病害探测常用自然电位法、视电阻率、探地雷达和高密度电阻率法。物探工作的种类很多，大致可以分为：直流电法、交流电法、地震勘探、磁法勘探、重力勘探、声波测量、放射性勘探、测井等。在英德三桥地质勘察中，主要应用了管波探测法及跨孔CT成像法。2管波探测及跨孔CT层析成像原理管波探测法以下为管波探测法与其它桩位勘察方法之间的对比：表1管波与其它桩位勘察对比表3管波探测法及跨孔CT成像在北江三桥的应用英德北江三桥根位于英德城区北江两岸，据桥位区岩土层分布，基底灰岩的岩溶

4、钻孔线岩溶率为13.1%～58.8%，部分场区钻孔遇洞率为60%，岩溶为极发育。本文重点介绍溶洞较为发育的主墩21-6#墩勘察情况。3.121-6#墩基本情况21#墩为主墩，一般构造见下图21-6桩位钻孔资料表明，微风化基岩（灰岩）面层底深度为58.8m，以下无溶洞，为完整基岩。桩位上存在着多层溶洞。岩面以上以砂性土及卵石为主，上部夹砂层厚25.3m，地质柱状图如下图。!!"!!矿产勘察测绘图121#墩一般构造图图2CT扫描孔位图个，部分溶洞较大，分布范围广，多为串珠形、裂隙形及漏斗形图321-6钻孔柱状图图421-6管波探测解释图溶洞构成，分布无规律。图4溶洞处理前CT影响

5、图图5溶洞处理后CT影响图b.与地质钻孔及管波检测情况吻合度较高，证明了CT扫3.221-6#桩管波探测描的可靠性。由钻孔资料可知，21#墩存在多层溶洞，地质情况极为复3.3.2溶洞处理后跨孔CT扫描情况杂，为了明确溶洞的分布范围以指导桩基施工，对溶洞进行了（1）成果解释管波探测。在ZK21-6周边布置管波探测孔。管波测试孔距离根据前期地质资料和本次勘察资料可知，场地内岩溶、土钻探孔0.7m，以验证：（1）管波探测法解释的岩溶发育段是否洞非常发育，规模大小不一，空间分布极不规则。各剖面综合存在；（2）解释的完整基岩段是否完整。解释详见“各测线波速影像及综合地质解释剖面图”。限

6、于篇通过管波勘测，可知在层底深度40.2～44.5，49～幅，本文只给出ZK3～ZK4溶洞处理前后地质解释剖面图。53,57.3～58.8m为岩溶发育段，最大岩溶高度为4m，58.8～（2）结论与建议73.2m为完整基岩段，桩底在深度61.8m处。与钻孔情况吻合本次地球物理勘探，所采用的跨孔地震CT层析成像其原度较高。通过验证孔揭露的地质情况，可得到如下结论：始数据重复性好，信噪比高，资料可靠，获得了丰富的资料和（1）管波解释的完整基岩段在钻孔验证孔中均是完整的，信息，达到了预期的目的。管波解释的完整基岩段是可信的，作为桩基持力层是稳定的；a.根据各测线的波速影像剖面图，基本

7、查明了工区指定（2）管波解释的岩溶发育段的确存在，管波探测法的确可范围内的土洞、溶洞情况，包括大小、深度及范围，其详细情况探测到测试孔外一定范围内的岩溶。见“各测线波速影像及综合地质解释剖面图”。3.321-6#桩跨孔CT扫描b.当溶洞、土洞内含有充填物时，部分软弱夹层的波速与21-6桩位钻孔及管波探测表明，该处场地岩溶发育强充填的溶洞、土洞的波速相当接近，导致这种溶洞、土洞的波烈，需要进行处理，故利用精度更高的跨孔CT扫描进行探测，速与周边灰岩的波速差异不明显，解释的溶洞、土洞内可能包直观揭示场地范围