岩溶地质勘察及施工管控技术分析

0引言

勘察数据的准确性直接影响桩基设计选型，而施工过程中偏孔、卡钻、漏浆等问题频发，严重威胁工程安全与进度。本文聚焦岩溶地质勘察手段创新、施工风险防控与质量提升，以期为同类工程提供技术参考与实践指导。

1.岩溶地质勘察技术分析

1.1 传统勘察技术

传统勘察技术在岩溶地质勘察中发挥着基础支撑作用。地质测绘凭借实地巡查，完整记录岩溶地貌、地层岩性及构造特征等讯息，绘就地质图件，初步圈定出岩溶发育的区域，为后续勘察工作提供宏观指引。获取岩芯样本时，工程钻探是关键手段，采用钻机完成钻进环节，直接探知地层结构、溶洞发育状态及充填物特征，可准确鉴别溶洞高度、规模以及填充物成分等关键参数，为桩基设计提供可靠依据。

地球物理勘探借助岩石与土体的物理性质差异，如电阻率、波速等物理特性，推断地下岩溶的分布情况，常用的方法有电阻率法、地震波法等，可快速对大范围区域进行探测，识别隐蔽的岩溶异常区。传统勘察技术存在一定的局限性：地质测绘依赖人工既有经验，地形条件制约着精度；工程钻探成本高且效率低，以离散性点数据采集模式进行，较易忽略钻孔间的小型溶洞；地球物理勘探的结果大多通过间接解译得出，具有多义性，需借助钻探等手段验证。这些技术相互配合，构成了岩溶地质勘察的基础方法体系。

1.2 高密度电法

该方法通过在地表设置密集电极阵列，向地下施加稳定电流，测定不同位置的电位差，以此获得地下电阻率分布数据。在岩溶地带，完整基岩呈现高电阻率特性，溶洞、溶蚀裂隙及其内部充填物（如黏土、碎石）电阻率较低，据此可对岩溶异常区域进行圈定。其优势在于勘察效率极高，可快速覆盖大面积场地，一天可实现数千平方米的探测量，而且数据采集自动化程度较高，可直接生成直观的二维或三维电阻率断面图，便于分析岩溶体的平面分布与埋藏深度。高密度电法同样存在一定的局限性，其探测深度通常不超过50 米，对深部岩溶的勘查效果不理想；若地下水位较高，同时存在金属管线或地表水体，测量数据容易受到干扰，使结果丧失真实性。在实际应用中，一般需要与钻探、地质雷达等技术结合，以提升岩溶地质勘察的准确性及可靠性。

1.3 地质雷达

当电磁波碰到如基岩面、溶洞顶底板、土洞边界等界面时，部分能量反射回地面，由接收天线捕获，通过对反射波的时间、振幅、相位等特性的分析，可构建地下地质结构的图像。该技术的分辨能力极强，可识别直径超 1 米的小型溶洞、溶蚀裂隙以及浅层土洞，对岩溶体空间位置及形态进行精准刻画。

在岩溶勘察作业中，地质雷达尤其适合开展浅层精细探测工作，如隧道衬砌背后空洞检测、路基下伏岩溶隐患排查等场景，能快速圈定异常区域范围，为后续处理工作提供依据。地质雷达探测深度受介质导电性的限制，若存在地下水丰富或高导电性岩层的情况，电磁波衰减程度急剧上升，探测距离急剧缩短；其对岩溶体内部填充物性质的判断能力较弱，应结合钻探等手段进行验证。

2.岩溶地区施工常见问题

2.1 地基处理难度大

该区域地下广泛分布溶洞、土洞及溶蚀裂隙，其隐蔽性和随机性导致地基不均匀沉降风险极高，即便通过常规勘察手段也难以完全探明所有空洞，易形成“ 漏判” 隐患，致使建筑物基础局部悬空或支撑力不足，进而引发结构开裂、倾斜等问题。溶蚀作用还会削弱岩体完整性，降低地基承载力，使得天然地基往往无法满足上部结构荷载要求，需采用注浆加固、桩基穿越或地基换填等额外处理措施，这不仅增加了技术复杂性，还大幅提升了工程成本。

此外，钻孔施工中常出现卡钻、掉钻、泥浆漏失等异常情况，揭穿溶洞时可能引发孔壁坍塌，导致施工中断或安全事故，而泥浆大量流失不仅延长工期，还可能因地下水位变化诱发地面塌陷。在桩基工程中，嵌岩桩难以精准判定持力层是否完整，若桩端置于溶蚀裂隙或薄岩层上，易造成桩基承载力不足或滑移，且溶洞填充处理不当可能遗留渗漏通道，威胁结构长期安全。

2.2 基础施工风险突出

钻孔作业时，地下溶洞、溶蚀裂隙的存在易导致卡钻、掉钻、漏浆等突发状况，一旦揭穿隐蔽溶洞，可能引发孔壁坍塌，造成施工中断甚至安全事故，而泥浆通过岩溶通道大量漏失，不仅增加材料消耗成本，还可能因地下水位急剧下降诱发地面塌陷，威胁周边环境安全。桩基工程中，嵌岩桩施工难以精准判别持力层的完整性，若桩端嵌入溶蚀裂隙、薄岩层或未充填的溶洞，易导致桩基承载力不足、倾斜或滑移，影响基础稳定性；即便对溶洞进行填充处理，若注浆不密实或填充材料与岩体结合不紧密，可能形成渗漏通道，为后期结构渗流埋下隐患。此外，基础施工过程中对岩溶地质的误判或处理不当，可能导致承台、地梁等结构与地基衔接处出现应力集中，引发混凝土开裂。此类风险不仅增加施工难度，延长工期，还可能因返工处理导致成本大幅上

升。

2.3 渗漏与突水风险

施工过程中，地下溶洞、岩溶管道及裂隙相互连通形成“ 天然” 导水系统，当基础开挖或隧道掘进揭穿这些隐蔽通道时，可能引发突发涌水或持续渗漏，尤其在水库、地下管廊或深基坑工程中，突水可能瞬间淹没作业面，造成设备损毁与人员伤亡。例如，基坑支护结构若未有效阻隔岩溶裂隙，地下水携带泥沙通过缝隙涌入坑内，不仅影响施工安全，还可能导致周边地层掏空、地面沉降。此外，施工降水若未合理控制，可能改变区域水文动态，加剧岩溶区地下水渗透路径变化，诱发新的渗漏通道或使原有裂隙扩展，导致降水效果不佳或引发次生地质灾害。对于永久性结构，如坝体或建筑物基础，岩溶裂隙封堵不彻底可能导致运营期持续渗漏，地下水长期侵蚀混凝土或岩土体，削弱结构耐久性，甚至引发溶蚀扩张、地基掏空等隐患。

3.岩溶地区施工质量控制措施

3.1 深化地质勘察

需在初勘基础上加密钻孔，将孔间距缩小至5—8 米，针对重点区域实施“ 一桩一孔” 精细勘察，确保每根桩基的持力层条件都能得到准确揭露；对于深度超过30 米的深桩基础，钻孔深度应穿透最深溶洞或进入稳定基岩 8—10 米，避免遗漏深层岩溶隐患。其次，综合运用地质雷达、高密度电法、跨孔 CT 等物探技术，弥补钻探“ 点”状勘察的局限性。地质雷达分辨率高，可有效识别浅层（20 米以内）的小型溶洞与土洞；高密度电法能快速圈定岩溶异常区域的平面分布；跨孔 CT 则通过孔间电磁波或声波层析成像，精准勾勒溶洞三维形态及填充物性质。

此外，引人钻孔摄像、超声波测井等原位测试技术，对钻孔孔壁进行精细化扫描直观呈现裂隙、溶蚀沟槽等微观特征，量化评估岩体完整性。同时，开展水文地质专项勘察，通过抽水试验、示踪试验等手段，掌握地下水的流向、流速、水位变化规律及与溶洞的连通性，评估施工过程中可能出现的涌水、漏浆风险。勘察成果需经专家团队多轮论证，建立三维地质模型，将岩溶发育情况与桩基设计深度、持力层选择进行动态匹配，为施工方案制定提供可靠依据。 ⋅^∘

3.2严格把控孔位与垂直度

鉴于岩溶区域基岩面起伏剧烈、溶洞分布复杂，成孔过程中，孔位偏移与倾斜问题极易出现，因此应从测量放样、设备选型、钻进监控到纠偏处理等环节实施全程精细化把控。借助高精度全站仪或RTK-GNSS接收机实施桩位放样，通过多次复测完成校核，严格将桩位偏差控制在 ±20mm 的范围内，进而做好明显的护桩标识，避免施工过程中桩位标识被破坏。选用性能稳定、自带自动纠偏功能的旋挖或冲击钻机，确保设备钻杆垂直度偏差不超过 0.5% ，保证钻头与钻杆连接牢固，防止因设备自身误差造成成孔位置偏移。钻进过程中，建立“动态监测+实时纠偏”机制，每钻进1一2米，便借助电子测斜仪、超声波孔壁检测仪等设备对孔位与垂直度进行检测，一且判定偏差超过 1% ，立即停止钻进施工[]。

3.3应用BIM技术

BIM技术通过整合地质勘察数据、设计图纸及施工相关参数，建立包含岩溶地貌、基岩面起伏形态、溶洞分布形态等信息的三维可视化地质模型，直观呈现地质结构与桩基设计的空间关系，帮助技术人员预先发现潜在隐患，优化施工方案与桩基布置。借助BIM模型对不同溶洞处理方案的效果进行模拟，对钢护筒穿越、注浆加固等技术的适用性进行对比分析，降低施工方案规划的盲目性。在实际施工阶段，BIM技术可与物联网、传感器等技术集成，实现对成孔深度、垂直度以及钢筋笼下放位置等关键参数的实时动态监控。t

施工人员通过移动终端从BIM模型接收施工指令及质量标准，采用扫描二维码等方式快速获取桩位资料，避免因人工操作误差造成的孔位偏差；现场采集的数据可实时反馈给BIM模型，自动生成施工进度与质量的分析报告，及时发现并纠正偏差。针对嵌岩桩施工中的常见问题，如偏孔、漏浆等，BIM模型能进行施工模拟，预先规划应急处理流程，模拟溶洞突发漏浆情况下泥浆补给路径及堵漏材料投放点，缩短应急反应时间，降低事故发生的潜在风险。

4结论

综上所述，岩溶地质勘察施工管控技术的研究与应用对保障岩溶地区工程建设安全至关重要。未来，随着勘察技术的智能化升级与施工工艺的创新发展，岩溶地区工程建设将向更高效、更安全的方向迈进，相关技术的持续优化与推广应用，将为岩溶地区基础设施建设提供更强有力的支撑。

参考文献：

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