巖溶地區(qū)地下土溶洞勘察、評價、處理方法研究

PAGE中國煤炭地質(zhì)總局科技發(fā)展專項資金項目（Ⅱ類項目）巖溶地區(qū)地下土溶洞勘察、評價、處理方法研究負責單位：中國煤炭地質(zhì)總局廣東煤炭地質(zhì)局完成時間：2008年8月巖溶地區(qū)地下土溶洞勘察、評價、處理方法研究中國煤炭地質(zhì)總局廣東煤炭地質(zhì)局2008年8月

課題名稱：巖溶地區(qū)地下土溶洞勘察、評價、處理方法研究承擔單位：中國煤炭地質(zhì)總局廣東煤炭地質(zhì)局課題組長：劉特輝課題副組長：易秋清課題組成員：劉更寧趙新杰鄧廣玉秦凱王建偉王干文李登嶺彭鵬報告編寫：劉特輝易秋清

目錄第一章概述 11.1研究的背景 11.2研究目的 21.3主要研究內(nèi)容 3第二章土溶洞勘察方法 42.1土溶洞的勘察要求 42.1.1各勘察階段的要求 42.1.2巖溶勘察的測試和觀測的要求 62.2土溶洞的勘察方法 62.2.1工程地質(zhì)調(diào)查與測繪 72.2.2綜合物探法 82.2.3鉆探法 142.2.4地球物理測井 142.2.5其它勘探方法 152.3勘察實例 162.3.1廣州白云國際機場遷（擴）建工程以物探為主鉆探為輔的勘察實例 162.3.2廣州富力桃園的沖孔樁基工程以超前鉆探為主的勘察實例 242.3.3廣佛軌道交通的以鉆孔CT為主的勘察實例 27第三章土溶洞評價 303.1評價方法 303.1.1定性評價 303.1.2半定量評價 323.2土溶洞評價實例 343.2.1以廣州白云國際機場遷建工程飛行區(qū)場道工程土溶洞評價為例 343.2.2以廣州白云國際機場擴建工程飛行區(qū)場道工程土溶洞評價為例 38第四章土溶洞處理方法 414.1土溶洞處理試驗方案 414.1.1土溶洞處理判別標準 414.1.2檢驗方法 414.1.3檢驗標準 414.2土溶洞處理試驗方法 414.3充填型土溶洞處理的試驗 424.3.1概述 424.3.2施工工藝 434.3.3施工流程 444.3.4施工經(jīng)過 474.3.5試驗結果 494.3.6試驗結果分析 494.4未充填與半充填型土溶洞處理的試驗 514.4.1概述 514.4.2振動沉管注砂法 514.4.3成孔注砂試驗 544.4.4成孔泵注骨料 554.5土溶洞處理的建議方案 594.5.1概述 594.5.2袖閥管注漿工藝 594.5.3骨料泵注工藝 604.6土溶洞處理結果 624.6.1土溶洞處理檢測結果 624.6.2土溶洞處理工程回訪 63結語 64參考文獻 68中國煤炭地質(zhì)總局廣東煤炭地質(zhì)局巖溶地區(qū)地下土溶洞勘察、評價、處理方法研究PAGE32中國煤炭地質(zhì)總局廣東煤炭地質(zhì)局巖溶地區(qū)地下土溶洞勘察、評價、處理方法研究PAGE1第一章概述1.1研究的背景我國碳酸鹽巖系分布廣泛，總面積在200萬平方公里以上，出露的碳酸鹽巖系約占中國領土的13%。從長白山到海南島，從臺灣島到帕米爾高原均有碳酸鹽巖系出露，尤以湘西、鄂西、貴州、廣西、滇東和粵北地區(qū)較為集中。地下水對碳酸鹽巖長期的侵蝕作用，形成了千姿百態(tài)的巖溶地貌。巖溶地貌景觀主要有：分布廣泛的石林石叢、峰林溶丘、洼地、漏斗、豎井、落水洞、盲谷、溶盆、槽谷，而眾多的巖溶泉流入地下，則形成溶洞、伏流、暗河。例如我國廣西桂林山水和云南路南石林皆聞名于世。巖溶地貌造就了美麗的風景，但同時也給人類活動帶來了潛在的危險，即巖溶塌陷。巖溶發(fā)育并且賦存有豐富巖溶地下水的隱伏碳酸巖地區(qū)，均為巖溶塌陷易發(fā)區(qū)。我國巖溶塌陷分布廣泛，從南到北，從東到西都有發(fā)育。目前己見于除北京、天津、上海、河南、甘肅、寧夏、新疆以外的24個省市區(qū)，但主要分布于遼寧、河北、江西、湖北、湖南、四川、貴州、云南、廣東、廣西等省區(qū)。另外，華南巖溶塌陷多而強，華北相對少且弱一些。尤其廣東省巖溶塌陷無論在數(shù)量、規(guī)模都列于全國前列。據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局網(wǎng)站統(tǒng)計資料，截至1993年全國巖溶塌陷總數(shù)為2841處，塌陷坑有33192個，塌陷面積為332.28km2。估計全國每年因巖溶塌陷造成的直接經(jīng)濟損失在1.2億元以上。全國城市中，貴州水城的地面塌陷最為典型和強烈，因大量抽采地下水，水城約5平方公里的范圍內(nèi)，產(chǎn)生塌陷坑1023個，大量房屋開裂或倒塌，道路坍裂，農(nóng)田毀壞，并造成地下水水質(zhì)污染和生態(tài)環(huán)境惡化。另外，云南昆明市中心的翠湖塌陷，使歷史悠久的最佳風景點——翠湖湖水干枯、亭臺倒塌，橋梁破壞，名泉九龍池變成了落水洞。溶洞是指在可溶性巖層中,由地下水的溶蝕和侵蝕作用所形成的,近于水平方向擴展的洞穴。土洞是指在可溶性巖層與上覆土層間,由地下水的潛蝕作用在可溶性巖層形成溶洞后繼續(xù)向上擴展至上覆砂土層后形成一種特殊的地質(zhì)體。土洞與溶洞的關系非常密切,往往是在巖面上先有了溶洞,在地下水的潛蝕作用下,上覆土層底面不斷崩落致使土洞形成、擴展，嚴重時可導致地表下沉、開裂、塌陷。土洞對地面工程威脅最大，據(jù)康彥仁等的研究，在我國南方巖溶地區(qū)的地面塌陷絕大部分是由土洞坍塌引起的，它占了塌陷總量的96.1％，而因溶洞坍塌造成的地面塌陷僅僅占3.9％。由于土洞埋藏淺、分布密、發(fā)育快，有時建筑物施工階段未出現(xiàn)土洞，卻由于建筑后改變了地表水和地下水的條件而產(chǎn)生了新的土洞和地表塌陷。為防止巖溶塌陷，消除安全隱患，在巖溶地區(qū)進行場道、建筑、路橋等工程時，一般應對地基基礎進行處理。對巖溶地區(qū)的地基處理，一般有墊填法（充填、換填、挖填）、加固法（強夯、頂柱、擠密、灌漿）、跨越法（板跨、梁跨、拱跨）、樁基法（鉆沖孔樁、爆擴樁）等。1.2研究目的如上所述，廣東也是個可溶巖分布較廣的省份，各種類型的巖溶地貌及巖溶現(xiàn)象廣泛分布。近年來，隨著廣東省基本建設的快速發(fā)展，越來越多的建、構筑物，如廣州白云國際機場、聯(lián)邦快遞亞太中心、廣州水泥廠、廣東郵件處理中心、正在施工的廣州—佛山地鐵和廣州市地鐵五號線、廣州富力桃園等工程項目均建在或經(jīng)過巖溶地區(qū)。巖溶地區(qū)土溶洞作為一種典型的不良地質(zhì)現(xiàn)象，其在施工建設中的危害也越來越明顯地顯現(xiàn)出來。如：廣東西牛大橋因橋墩基礎下伏溶洞發(fā)育導致下沉；廣東清遠北江三橋因溶洞發(fā)育導致停工；廣州白云國際機場遷建工程耗資近億元處理土溶洞等；巖溶地區(qū)因土溶洞導致的施工事故更是數(shù)不勝數(shù)。由于巖溶發(fā)育的不確定性及隱蔽性，土溶洞的勘察、處理難度非常大，僅靠傳統(tǒng)的施工手段和方法已經(jīng)很難達到要求。因此，有必要對巖溶地區(qū)勘察、評價及處理方法進行研究、總結。國內(nèi)外對巖溶地質(zhì)的研究較為深入，國內(nèi)有專門的研究機構從事巖溶地質(zhì)研究，如中國地質(zhì)科學研究院巖溶研究所，一些高等院校也開設了與巖溶有關的專業(yè)和課程。2001年在北京召開的《首屆巖溶地區(qū)可持續(xù)發(fā)展國際學術會議》暨《IGCP448－世界巖溶系統(tǒng)對比國際工作組會議》標志對巖溶的研究進入了一個嶄新的階段。但專門針對巖溶對工程建設的影響的研究工作開展較少，各種科技期刊也僅見零星的施工經(jīng)驗總結。各行業(yè)均無巖溶地區(qū)地下土溶洞勘察、評價及處理方面的規(guī)范。本項目旨在大量收集巖溶地區(qū)勘察、施工處理資料，結合本公司已施工及正在施工的廣州白云國標機場、廣州富力房地產(chǎn)集團工程項目、地鐵廣—佛線工程等項目，運用巖土工程新理論、新方法，分析、研究、總結巖溶地區(qū)地下土溶洞勘察、評價及處理方法。通過本項目的研究，可以大大提高我公司在巖溶地區(qū)施工水平，提高公司科技創(chuàng)新能力，積累自主知識產(chǎn)權，增強市場競爭能力。研究成果可供設計、施工參考，以避免地質(zhì)災害對國家投資造成的巨大損失。1.3主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容包括：土溶洞勘察方法研究、評價方法研究及處理方法的研究。1、對土溶洞的勘察方法研究內(nèi)容主要是針對不同條件下的土溶洞對比分析各種勘察方法，總結最佳的勘察方法或最佳的勘察方法組合。2、對土溶洞的評價主要解決以下問題：分布范圍、圍巖性質(zhì)、埋藏深度、空洞形態(tài)、充填狀態(tài)、穩(wěn)定性及與相鄰空洞連通情況。其中重點在于土溶洞的穩(wěn)定性分析。對土溶洞穩(wěn)定性評價目前尚無可供參照的規(guī)程、規(guī)范，也沒有較成熟的理論或?qū)嵺`供利用。3、土溶洞的處理方法多種多樣，效果各異。本次研究主要是收集以前各種處理方法和處理效果資料，對典型的已竣工工程進行回訪，將處理方法和處理效果進行對比分析，總結出不同條件下最佳的處理方案。

第二章土溶洞勘察方法2.1土溶洞的勘察要求擬建工程場地或其附近存在對工程安全有影響的土溶洞時，應進行土溶洞勘察。巖溶地基的巖土工程勘察主要在于查明：1、對建筑場地和地基有影響的巖溶發(fā)育規(guī)律、埋藏現(xiàn)狀和各種巖溶形態(tài)的分布、形狀、大小、延伸方向，及其與建筑物在空間位置的相對關系等；2、巖溶巖層的完整性（如斷裂、節(jié)理切割），風化程度及由溶濾作用所引起的巖石結構的破壞；3、巖溶水情況、各巖溶充填物的情況；巖土層的工程性質(zhì)等。2.1.1各勘察階段的要求（一）可行性研究勘察階段可行性研究勘察應初步查明巖溶洞隙、土洞的發(fā)育條件，并對其危害程度和發(fā)展趨勢作出判斷，對場地的穩(wěn)定性和工程建設的適宜性做出初步評價；可行性研究宜采用工程地質(zhì)測繪為主，適當布置綜合物探，勘探點的間距不應大于有關規(guī)范的規(guī)定，巖溶發(fā)育地段應予加密。測繪和物探發(fā)現(xiàn)的異常地段，應選擇有代表性的部位布置驗證性鉆孔?？刂菩钥碧娇椎纳疃葢┻^表層巖溶發(fā)育帶。（二）初步勘察階段初步勘察應初步查明巖溶洞隙及其伴生土洞、塌陷的分布、發(fā)育程度和發(fā)育規(guī)律，并按場地的穩(wěn)定性和適宜性進行分區(qū)。初步勘察宜采用工程地質(zhì)測繪和綜合物探為主，適當布置鉆探工作，勘探點的間距不應大于有關規(guī)范的規(guī)定，巖溶發(fā)育地段應予加密。測繪和物探發(fā)現(xiàn)的異常地段，應選擇有代表性的部位布置驗證性鉆孔。控制性勘探孔的深度應穿過表層巖溶發(fā)育帶。初步勘察勘探點的間距對于一級、二級、三級地基分別不應大于30～50m,40～l00m、75～200m，巖溶發(fā)育地段應予加密。（三）詳細勘察階段詳細勘察應查明擬建工程范圍及有影響地段的各種巖溶洞隙和土洞的位置、規(guī)模、埋深、巖溶堆填物性狀和地下水特征，對地基基礎的設計和巖溶的治理提出建議。巖溶發(fā)育地區(qū)的下列部位宜查明土洞和土洞群的位置：1土層較薄、土中裂隙及其下巖體洞隙發(fā)育部位；2巖面張開裂隙發(fā)育，石芽或外露的巖體與土體交接部位；3兩組構造裂隙交匯處和寬大裂隙帶；4隱伏溶溝、溶槽、漏斗等，其上有軟弱土分布的負巖面地段；5地下水強烈活動于巖土交界面的地段和大幅度人工降水地段；6低洼地段和地表水體近旁。詳細勘察的勘探工作應符合下列規(guī)定：1勘探線應沿建筑物軸線布置，勘探點間距不應大于有關規(guī)范的規(guī)定，勘探點間距對于一級、二級、三級地基分別不應大于10～15m、15～30m、30～50m，條件復雜時每個獨立基礎均應布置勘探點；2勘探孔深度除應符合有關規(guī)范的規(guī)定外，當基礎底面下的土層厚度小于獨立基礎寬度的3倍或條形基礎寬度的6倍時，應有部分或全部勘探孔鉆入基巖；3當預定深度內(nèi)有洞體存在，且可能影響地基穩(wěn)定時，應鉆入洞底基巖面下不少于2m，必要時應圈定洞體范圍；4對一柱一樁的基礎，宜逐樁布置勘探孔；5在土洞和塌陷發(fā)育地段，可采用靜力觸探、輕型動力觸探、小口徑鉆探等手段，詳細查明其分布；6當需查明斷層、巖組分界、洞隙和土洞形態(tài)、塌陷等情況時，應布置適當?shù)奶讲刍蛱骄?物探應根據(jù)物性條件采用有效方法，對異常點應采用鉆探驗證，當發(fā)現(xiàn)或可能存在危害工程的洞體時，應加密勘探點；8凡人員可以進入的洞體，均應入洞勘查，人員不能進入的洞體，宜用井下電視等手段探測。（四）施工勘察階段施工勘察應針對某一地段或尚待查明的專門問題進行補充勘察。當采用大直徑嵌巖樁時，尚應進行專門的樁基勘察。施工勘察工作量應根據(jù)巖溶地基設計和施工要求布置。在土洞、塌陷地段，可在已開挖的基槽內(nèi)布置觸探或釬探。對重要或荷載較大的工程，可在槽底采用小口徑鉆探，進行檢測。對大直徑嵌巖樁，勘探點應逐樁布置，復雜地段的大直徑樁可一樁多孔，勘探深度應不小于底面以下樁徑的3倍并不小于5m，當相鄰樁底的基巖面起伏較大時應適當加深。2.1.2巖溶勘察的測試和觀測的要求巖溶勘察的測試和觀測宜符合下列要求：1當追索隱伏洞隙的聯(lián)系時，可進行連通試驗；2評價洞隙穩(wěn)定性時，可采取洞體頂板巖樣和充填物土樣作物理力學性質(zhì)試驗，必要時可進行現(xiàn)場頂板巖體的載荷試驗；3當需查明土的性狀與土洞形成的關系時，可進行濕化、脹縮、可溶性和剪切試驗；4當需查明地下水動力條件、潛蝕作用、地表水與地下水聯(lián)系，預測土洞和塌陷的發(fā)生、發(fā)展時，可進行流速、流向測定和水位、水質(zhì)的長期觀測。2.2土溶洞的勘察方法土溶洞勘察手段的選擇應考慮勘察目的、勘察階段、勘察場地等多方面的因素，勘察時，首先應對勘察區(qū)域的巖溶發(fā)育及分布情況進行調(diào)查和研究，因地制宜地綜合采用工程地質(zhì)測繪和調(diào)查、物探、鉆探、井下電視等一種或多種勘察手段相結合的方法進行。由于巖溶發(fā)育的不確定性和隱蔽性，工程勘察難度很大，僅靠鉆探手段難以達到要求，鉆探有一定的盲目性，局部巖溶會被遺漏；發(fā)現(xiàn)有巖溶地段，也很難探明其規(guī)模、形態(tài)和分布規(guī)律。工程物探在一定程度上彌補了這一勘察不足。物探方法具有設備輕便、勘探快速、經(jīng)濟的特點，而且可以連續(xù)勘探線和面的工程地質(zhì)情況的特點。因此工程物探作為巖溶鉆探的先行手段和輔助手段，對巖溶勘察中的鉆探工作進行前期指導和后期的補充工作。巖溶的形成與發(fā)育主要與巖性、地質(zhì)構造、地下水活動等有關。它們與圍巖間存在著明顯的電阻率、波速、波阻抗、密度、磁化率及散熱率等物性差異。這些物性差異為地球物理勘探方法采用和選擇提供前提條件。對巖溶地區(qū)的工程勘察，在施工場地允許的條件下，應考慮以物探為主，鉆探等其它勘察手段為輔的勘察方法。2.2.1工程地質(zhì)調(diào)查與測繪工程地質(zhì)測繪是工程地質(zhì)勘察中的一項基礎工作。工程設計之前，地質(zhì)人員要詳細查明擬定建筑區(qū)工程地質(zhì)條件的空間分布規(guī)律，并按一定比例將其如實地反映在地形底圖上，作為工程地質(zhì)預測的基礎，提供設計部門使用。工程地質(zhì)測繪是設計初始階段勘察的主要手段，即便是在初步設計選址后和施工圖設計勘察中，也還要進行大比例尺的測繪工作。測繪工作能在較短時間內(nèi)查明廣大地區(qū)的主要工程地質(zhì)條件，不需復雜設備和大量資金、材料，而效果顯著。根據(jù)測繪工作對地面地質(zhì)了解的基礎上，往往可對地下地質(zhì)情況做出相當準確的判斷，為勘察試驗工作奠定良好基礎，從而為合理布置這些工作節(jié)約勘察投資。工程地質(zhì)測繪的具體內(nèi)容，包括測區(qū)的地層巖性、地質(zhì)構造、地形地貌、水文地質(zhì)、工程動力地質(zhì)現(xiàn)象以及天然建筑材料等，它是多項內(nèi)容的地表地質(zhì)測繪。航片、衛(wèi)片能真實、集中地反映大范圍的地層巖性、地質(zhì)構造、地貌形態(tài)和物理地質(zhì)現(xiàn)象等，對其詳細判斷解釋研究，能夠迅速給人以全面認識；與測繪工作相結合，能起到減少工作量并提高精度和速度的作用。尤其在人煙稀少、交通不便的偏遠山區(qū)測繪，充分利用航片、衛(wèi)片判釋，更有特殊的意義。近年來，我國在工程地質(zhì)測繪中應用航片、衛(wèi)片已取得不少經(jīng)驗，值得進一步推廣，不斷提高判釋水平。巖溶場地的工程地質(zhì)測繪和調(diào)查，除應遵守有關規(guī)范的規(guī)定外，尚應調(diào)查下列內(nèi)容：1巖溶洞隙的分布、形態(tài)和發(fā)育規(guī)律；2巖面起伏、形態(tài)和覆蓋層厚度；3地下水賦存條件、水位變化和運動規(guī)律；4巖溶發(fā)育與地貌、構造、巖性、地下水的關系；5土洞和塌陷的分布、形態(tài)和發(fā)育規(guī)律；6土洞和塌陷的成因及其發(fā)展趨勢；7當?shù)刂卫韼r溶，土洞和塌陷的經(jīng)驗。2.2.2綜合物探法地球物理勘探簡稱物探，其原理是利用地下巖土體的物理性質(zhì)的差異來探測地層巖性、地質(zhì)構造等地質(zhì)問題。由于土溶洞內(nèi)的物質(zhì)（空洞、半充填或全充填）與周圍物質(zhì)的物理性質(zhì)一般都有較顯著的差異，這為物探方法在土溶洞的勘探中的應用提供了可能性。工程物探具有“透視性”、效率高、成本低以及可以在現(xiàn)場進行原位巖土物理力學性質(zhì)測試等優(yōu)點，在工程勘察中日益得到重視和發(fā)展。但是各種物探方法都具有條件性和局限性，一般都還存在多解性，因此正確選擇和運用各種物探方法，進行綜合物探，并與已有的地質(zhì)、鉆探資料作對比，才能獲得好的地質(zhì)效果?；?guī)r地區(qū)，地形、地質(zhì)情況相對復雜，各種物探方法都受一定條件限制，因此，在一些地形、地物條件相對復雜的地區(qū)進行巖溶物探勘察時，應進行綜合物探勘察，利用不同方法對不同的地形、地物、地質(zhì)條件適用性，盡可能多地獲取物探數(shù)據(jù)進行綜合解釋，才能取得理想的勘察效果常見用于土溶洞勘探中的物探方法有直流電法勘探、交流電法勘探、地震勘探，以上三類勘探方法中，又因測量參數(shù)或測量裝置的不同，又分出多種勘探方法。（一）直流電法類勘探地下的巖土層由于其種類、成分、結構、濕度和溫度等不同，而具有不同的電學性質(zhì)，巖層電學性質(zhì)的差異為基礎，用儀器觀測天然或人為的電場變化或電性差異，來解決某些地質(zhì)問題的勘探方法，稱為電法勘探。電法勘探又分直流電法勘探和交流電法勘探兩大類，直流電法勘探中常用于土溶洞勘探中的方法有充電法、電剖面法、電測深法、高密度電阻率法等。1．充電法充電法是將一供極接于良導性的地質(zhì)體上，另一電極置于足夠遠處接地，以使該電極產(chǎn)生的電場實際上對觀測電場不產(chǎn)生影響。根據(jù)地面觀測的電場分布性質(zhì)（等位線的形狀），即可得出良導體的形狀、大小和位置。充電法可以測定地下水的流向和流速，還可以用作巖溶區(qū)地下暗河的連通性試驗。由于土溶洞內(nèi)的充填物一般為低阻體，在觀測到的電場等位線圖上也可以反映土溶洞的形狀、大小和位置。2．電剖面法固定測量裝置，沿剖面測線逐點測量視電阻率值，可獲得沿剖面線的視電阻率曲線，它反映巖性沿剖面線變化的情況，稱為電剖面法。這種方法可以快速確定巖溶發(fā)育帶、斷層位置等。3.電測深法若固定測點，不斷擴大供電電極A、B的距離，使電流在地下分布空間不斷擴大，相應的勘探深度則越來越深。其相應于不斷增加的電極距(AB/2)的視電阻率曲線（電測深曲線），反映了電阻率隨深度變化的情況，即為電測深法。4.高密度電阻率法高密度電阻率法是在常規(guī)直流電法基礎上發(fā)展起來的新型物探方法，它的工作原理與常規(guī)直流電法一致，它是以巖土介質(zhì)的導電性差異為基礎，通過觀測和研究人工建立的地下穩(wěn)定的電流場；通過電流場的分布規(guī)律來解決地下地質(zhì)問題。與常規(guī)直流電法相比，高密度電法通過多道電極轉(zhuǎn)換開關自動轉(zhuǎn)換測量電極，依次測量，具有直觀、高效、高分辨率、高精度等特點。巖土的電阻率除了和巖土層組份有關外，還與巖土的結構、構造、空隙度及含水量等有關，也就是說與地質(zhì)體所處的自然賦存狀態(tài)有較強的關系。高密度電法是迄今為止最有效的洞穴探測的電阻率法，尤其是數(shù)據(jù)采集技術的改進使數(shù)據(jù)采集更迅速，可增大剖面覆蓋面積，在強干擾的環(huán)境下，以高信噪比探測物體。它可以有效地探測洞穴、圈定洞穴的空間位置。該方法中常用的裝置有溫納(Wenner)、施倫貝格(Schlumberger)、二極法(Pole-Pole)、三極法(Pole-Dipole)、偶極-偶極法(Dipole-Dipole)等?？偨Y各種裝置，有如下特點：（1）不同裝置，隱伏洞體的視電阻率響應特征不同，微分裝置的異常幅值最小，溫納裝置的次之，偶極裝置的異常幅值相對較大，但異常形態(tài)復雜，甚至在高阻洞體的上方會出現(xiàn)低阻異常。（2）不論是隱伏空洞還是充填水或土的洞體，三極裝置和溫納裝置探測效果最好，三極裝置異常幅值大，寬度較窄，溫納裝置則抗干擾性較好,異常位置與洞體之間有著對應關系。（二）交流電法類勘探交流電法勘探是利用地質(zhì)體對電磁波的傳播、吸收、反射特性，分別用以查找淺部的、兩個鉆孔（或探洞）之間或地下洞室周圍存在的巖溶、斷層破碎帶等地質(zhì)結構，交流電法勘探根據(jù)其測量裝置及測量參數(shù)的不同，又分有多種方法，常用于地下土溶洞勘探的有地質(zhì)雷達、瞬變電磁法、無線電波透視法等。1、地質(zhì)雷達地質(zhì)雷達技術是近年來越來越被廣泛用于探查近距離目的物的一種物探方法，其原理是用一個天線發(fā)射高頻寬頻帶電磁波，另一個天線接收來自地下介質(zhì)界面的反射波。在電磁波發(fā)射的頻率一定時，電磁波在介質(zhì)中傳波路徑、電磁波反射系數(shù)、相位、振幅、頻率等物性，主要與介質(zhì)的介電常數(shù)、導電率、磁電率有關。由此從所接收到的波旅行時間（亦稱雙程走時）、振幅與波形數(shù)據(jù)，來推斷解釋地下反射體的形狀和埋深。雷達圖形常以脈沖反射波的波形記錄。波形的正負峰分別以黑白色，或者以灰階或彩色表示，在波形圖上各測點均以測線的鉛垂方向記錄波形，構成雷達剖面。根據(jù)雷達圖象，可以判斷地下土溶洞等，而且快速、直觀，對地表無損傷。常有兩種狀態(tài)：（1）地下空洞內(nèi)充填水或其它充填物，使得空洞區(qū)域相對于周圍介質(zhì)，電阻率減小，介電常數(shù)增加，反射的電磁波相應的波速降低，在地質(zhì)雷達剖面上圖像的表現(xiàn)為“凹陷區(qū)”。（2）地下空洞內(nèi)沒有充填物，空氣的電導率為0，介電常數(shù)為1，電磁波傳播速度為0.3m/ns，大大超過周圍介質(zhì)的電磁波傳播速度。因此，地下空洞在地質(zhì)雷達時間剖面上圖像的表現(xiàn)為“凸型區(qū)”。2、瞬變電磁法瞬變電磁法的勘探原理是利用人工在發(fā)射線圈加以脈沖電流，產(chǎn)生一個瞬變的電磁場，該磁場垂直發(fā)射線圈向兩個方向傳播，通常是在地面布設發(fā)射線圈，依據(jù)半空間的傳播原理，把地面以上的忽略。當磁場沿地表向深部傳播，當遇到不同介質(zhì)時，產(chǎn)生渦流場或遵照量子力學原理使活潑的堿金屬產(chǎn)生能級躍遷或使含有大量氫原子的液體的氫原子核沿磁場方向產(chǎn)生定向排列。當外加的瞬變磁場撤銷后，這些渦流場的釋放或者活潑的堿金屬要恢復原有的能級，釋放躍遷產(chǎn)生能量。以及含有大量氫原子的液體的氫原子核恢復原有的排列時，均以磁場的形式釋放能量所獲的能量。利用接收線圈測量接收到的感應電動勢V2。該電動勢包含了地下介質(zhì)電性特征，通過種種解釋手段(一維反演，視電阻率等)得出地下巖層的結構。由于采用線圈接收V2，故對空間的電磁場或其它人工電磁場敏感，也就是通常所說的干擾。為了減少此類干擾，采用盡量的發(fā)射大的電流，以獲取最大的激勵磁場，增加信噪比，壓制干擾。接收裝置通常分為分離回線，中心回線和重疊回線3類，以重疊回線得到的信息最為完整，其它次之。瞬變電磁法則是發(fā)現(xiàn)含水破碎帶或充水溶洞等低阻地質(zhì)體的最為有效的一種物探方法。在工程勘探時，尋找地下土溶洞時，會有兩種情況：一是充填水或其它充填物呈現(xiàn)低阻特征；二是未充填，為空洞，呈高阻特征。3、無線電波透視法無線電波是指頻率在幾十萬赫至幾十兆赫電磁波。當它在地下介質(zhì)中傳播遇到低阻的地質(zhì)體時常被強烈吸收而大大衰減。在巖溶地區(qū)，用它探測溶洞效果甚好。工作時，將發(fā)射機和接收機分別置于相隔一定距離的兩個鉆孔內(nèi)，若兩孔之間都是均質(zhì)的高阻灰?guī)r時，沿井軸各點接收到的無線電波信號較強，如果在透視剖面上有低阻的充水溶洞等存在時，則在低阻體的背面形成一個無線電波信號被強烈衰減的陰影。運用“交會法”即可圈定被測異常體的位置和輪廓。（三）地震法勘察地震勘探是通過研究人工激發(fā)的彈性波在地殼內(nèi)的傳播規(guī)律來勘探地質(zhì)構造的方法。由錘擊或爆炸引起的彈性波，從激發(fā)點向外傳播，遇到不同彈性介質(zhì)的分界面，將產(chǎn)生反射和折射，利用檢波器將反射波和折射波到達地面所引起的微弱振動變成電信號，送入地震儀經(jīng)濾波、放大后,記錄在介質(zhì)中。經(jīng)整理、分析、解釋就能推算出不同地層分界面的埋藏深度、產(chǎn)狀、構造等。常用于探測覆蓋層或風化殼的厚度，確定斷層破碎帶，在現(xiàn)場研究巖土的動力學特性等。用于土溶洞勘探中的常用方法有反射波法、地震映像法、地震層析成像法、瑞雷面波法。1、淺層地震反射波法反射波形成的條件是界面兩側的波阻抗(地層速度與密度的乘積)有差異，差異越大反射波越強。根據(jù)反射波從激發(fā)點到檢波器的傳播時間，以及地層的速度，便可計算從激發(fā)點到反射界面的垂直距離以及界面的傾向和傾角。采用小道距，小偏移距并配合數(shù)據(jù)處理來探查地下溶洞及土洞，該方法勘探深度較大，分辨率高，為了確保探查質(zhì)量，在正式采集數(shù)據(jù)前，通過方法試驗，確定震源激發(fā)形式、接收排列方式、濾波參數(shù)和最佳接收窗口，反射波資料采用專用軟件系統(tǒng)處理。土洞在反射波時間剖面上的一般有以下特征：土洞頂面以下出現(xiàn)頻率較低的同相軸，反射同相軸在土洞邊界出現(xiàn)錯動現(xiàn)象。因縱波反射在深度方向分辨率較低，縱波延續(xù)長度較長，土洞頂部反射不明顯，但土洞的周圍，特別是土洞的頂面以上，土的密實程度下降，對縱波中的高頻成份的吸收特性大于低頻成份，故出現(xiàn)頻率較低的同相軸。2、地震映像法地震映像法是近十年來用于探測淺部介質(zhì)中縱、橫向不無均勻體(構造、洞穴、障礙物、非金屬管道、巖溶、土壩中白蟻巢及空洞、地裂縫與疏松帶、滑坡體等)的有效方法。它不同于常規(guī)地震勘探中的折射波法及反射波法有明確的勘查目的層(速度界面、波阻抗界面)。實質(zhì)上，它采集的是近震源處的彈性波場，在采集的炮記錄上能識別的地震波形有直達波、瑞雷面波、繞（散）射波、轉(zhuǎn)換波，在特殊情況下也能采集到反射波；同時，上述各種波的干涉現(xiàn)象在記錄上也十分常見，并給波的識別帶來困難，因此它屬于多波勘探的范疇。目前，對復雜波場中各種波形進行識別并所運用波的動力學特征（振福、相位、頻率）是解釋探測剖面下縱、橫向地下不均勻體的主要依據(jù)，概括起來該法有以下特點：(1)數(shù)據(jù)采集方法簡單，共偏移距單道（或2-3道）采集，施工人員需要2-3人即可，具有很高的工作效率。(2)采用小偏移距、小道距采集，因此，地形的影響很小，適用于各種復雜的工作環(huán)境。(3)在近震源的面波區(qū)采集，因此錘擊震源即可采集到能量較強的彈性波。(4)和常規(guī)地震勘探中的反射波法和折射波不同，它沒有明確的勘查目的層位，對地下三度體也可探測，大量實踐已表明，它解決了常規(guī)地震勘查方法解決不了的問題。(5)主要應用彈性波的動力學特征對波場進行解釋，沒有繁雜的資料處理流程。地震映像法是一種能適應各種工作環(huán)境、簡便、快速的工程物探勘查手段。在土溶洞勘查過程中使地下剖面經(jīng)彩色圖像表示出來，能夠探查較小規(guī)模的土洞和溶洞。3、瑞雷面波法瞬態(tài)瑞雷波勘探技術是利用瑞利波的頻散特性和傳播速度與巖土物理力學性質(zhì)的相關性進行土層劃分，研究巖土的工程性質(zhì)，評價軟土地基加固處理效果，探測地下土洞、空洞和掩埋物等。根據(jù)具體要求，采用相應的道間距，在設計排列時通過方法試驗，按照不同探測深度選擇不同的偏移距和道間距，確定最佳窗口、最佳采集參數(shù)及最佳的激發(fā)方式等。從瑞雷面波法頻散曲線可對地層進行分層，頻散曲線存在多個分層拐點，相臨測點之間拐點對應深度可水平方向追溯，對比鉆孔資料，可對土洞等地質(zhì)體進行判斷。4、地震波層析成像法地震波層析成像技術，又稱彈性波CT方法，一般是指透射層析：在兩鉆孔之間進行聲波透射，以探明兩鉆孔之間的異常體，這種技術利用大量的地震波速度信息進行專門的反演計算，得到測區(qū)內(nèi)巖土體彈性波速度的分布規(guī)律。利用這種方法探查巖溶的分布、形態(tài)及連通性，與其它測試方法比較具有分辨率高、效率高、空間位置準確等特點。在巖溶發(fā)育地區(qū)進行工程勘察,采用常規(guī)鉆探與彈性波CT成像相結合的勘察方法,可消除工程安全隱患。跨孔CT法在兩個鉆孔之間開展，反演結果是兩個鉆孔之間巖土層的波速的影像，根據(jù)波速差異解釋土溶洞的存在情況及邊界。2.2.3鉆探法鉆探是工程地質(zhì)勘察中極為重要的手段，是探查土溶洞最直接、最直觀的方法之一，但它也有一定的局限性，在整個工程地質(zhì)勘察投資中的費用往往很大。因此，工程地質(zhì)人員在勘察工作中如何有效地使用鉆探并合理布置其工作量，盡可能地取得詳細準確的資料，深入了解地下地質(zhì)結構，是一個極應值得注意研究的課題。鉆探工作應在測繪和物探的基礎上進行，按勘察階段、工程規(guī)模、地質(zhì)條件覆雜程度，有目的有計劃地布置勘探線、網(wǎng)，一般按先近后遠、先淺后深、先疏后密的原則進行。目前采用的鉆探工具和方法繁多，應根據(jù)不同勘探目的選用。在土溶洞勘探中，一般采用回轉(zhuǎn)巖芯鉆進，結合現(xiàn)場標準貫入試驗或靜力觸探試驗，并根據(jù)勘探目的，進行相應的室內(nèi)試驗。2.2.4地球物理測井地球物理測井是地球物理方法在鉆井中的應用。工程物探中常用的有視電阻率測井、自然電位測井、天然放射性測井、聲波測井等。綜合分析幾條測井曲線可劃分鉆孔地層巖性剖面。用中子－伽瑪測井或聲波測井方法可以測定地層的孔隙度。自然電位測井方法還可以在泥漿鉆孔中分層測定地下水的礦化度。利用井液電阻率測井或井中流速儀可以研究鉆井中地下水的運動。井中攝影和井中光學電視可以獲得鉆井剖面的實際圖像，而超聲波測井則可以在泥漿中獲得清晰的孔壁圖像，可區(qū)分巖性、查明裂隙、溶穴、套管的裂縫等，甚至可以確定巖層的產(chǎn)狀。不同測井方法的井下探測器各有其特點。但是所測量的參數(shù)均將轉(zhuǎn)換成電訊號，通過電纜傳輸?shù)降孛鏈y井儀中并記錄在介質(zhì)上。依據(jù)彈性波的波動原理，在鉆孔中利用彈性波來探測孔旁一定范圍內(nèi)的溶洞、溶蝕裂隙、軟弱夾層等不良地質(zhì)體。彈性波在孔液和孔壁以外一定范圍內(nèi)沿鉆孔軸向傳播，除在孔徑變化、孔底和孔液表面處產(chǎn)生反射外，在彈性波的有效探測范圍內(nèi)的任何波阻抗變化都會產(chǎn)生反射。在鉆孔周圍的圓柱狀空間，這種波阻抗的變化必定是由于鉆孔旁側的巖性差異及土溶洞、軟弱夾層等不良地質(zhì)體的存在造成的，因而可通過分析反射彈性波來確定鉆孔旁側是否存在巖性差異及不良地質(zhì)體。目前工程界稱此方法為管波探測。此方法可用來探測孔旁一定范圍內(nèi)的巖溶、軟弱夾層及裂隙帶的發(fā)育分布情況，達到查明建（構）筑物基樁樁體范圍內(nèi)的地質(zhì)情況、評價嵌巖樁基樁持力層的完整性、指導基樁設計和施工工作的目的。2.2.5其它勘探方法針對土溶洞的勘察方法還有許多方法，下面再列舉幾種：1、井探法：即在土洞部位挖探井，對有代表性的塌陷地帶和淺埋土洞都適用。2、夯探法：這種方法是在基槽開挖后沿基槽進行夯擊。夯擊后根據(jù)回聲來判斷有無土洞，若有空洞回聲，再用釬探進一步查明。3、釬探法：這種方法利用鋼筋作探釬，是查明土層中有無土洞的簡便方法。一般將20～25mm直徑的鋼筋的一端打成錐形即成。勘探點沿開挖的基槽布置?？碧近c的間距一般為1～2m。釬探深度，當基巖埋深少于地基壓縮層計算深度時，探到基巖表面；當基巖埋深大于地基壓縮層計算深度時，根據(jù)荷載條件，探到基坑底以下6～8m為止。釬探時，在基坑底勘探處挖凹坑，向坑中加水，將探釬慢慢下插，插釬過程中需保持坑中水量，如遇土洞即有掉鉆現(xiàn)象，同時坑中的水漏失，或灌注不滿，發(fā)現(xiàn)土洞后應加密勘探點和擴大釬探范圍，確定土洞的尺寸與分布。2.3勘察實例2.3.1廣州白云國際機場遷（擴）建工程以物探為主鉆探為輔的勘察實例廣州白云國際機場遷建工程飛行區(qū)場道工程的勘察先后經(jīng)歷了初步勘察、詳細勘察、補充勘察及施工勘察，在初步勘察和詳細勘察階段使用的物探方法有探地雷達、淺層地震折、反射法、電剖面、電測深法、瑞雷面波法等方法，在補充勘察階段則以高密度電法和三維地震勘探為主，在施工階段以鉆探為主。但以上各種方法因場地、地層等因素的影響，對土溶洞的探測效果都受到了一定的影響。綜合比較后，認為高密度電法在該場地探測土溶洞的效果最好。（一）廣州白云國際機場遷建工程飛行區(qū)場道工程T17土洞探測實例在廣州白云機場遷建工程飛行區(qū)場道工程施工階段補充勘察中，對高密度電阻率法的多種裝置進行了試驗，以溫納裝置效果最好，因此，施工中主要采用溫納裝置。現(xiàn)以物探揭露的T17土洞為例來說明該方法的效果。1、高密度電阻率方法技術本次勘察以溫納裝置在該部位共布置了四條電法剖面W1—W4（圖2—1、圖2—2）,從其等值線圖及反演結果來看，土洞形態(tài)明顯，表現(xiàn)為相對低阻（見等值線圖及反演剖面圖，圖2—2、圖2—3、圖2—4、圖2—5、圖2—6）。根據(jù)物探剖面，土洞異常反映為相對低阻，ρs曲線反映與地質(zhì)斷面是吻合的。T17土洞位于第四系沖積層和基底灰?guī)r界面的洼陷處。土洞異常范圍：南北向約25米，東西向約25米，土洞頂板埋深20m，洞體高度10m，面積約360m2。2、鉆探驗證結果在物探發(fā)現(xiàn)異常后，在其中心部位布置驗證鉆孔，鉆探結果確認土洞存在。在土洞處理之前的施工勘察中，以8m×8m孔距布置鉆孔以便進一步控制土洞邊界。圈定的土洞平面范圍見T17土洞平面圖（圖2—1），并從鉆探資料中取出兩個剖面圖（見圖2—7、圖2—8）。T17土洞特征：經(jīng)過勘察查明了該土洞空間高度、平面范圍及其洞內(nèi)充填情況。土洞面積約360m2，平面形態(tài)呈不規(guī)則圓形。T17土洞總體上為一完全充填的土洞，49個勘察孔中僅有三個鉆孔出現(xiàn)掉鉆現(xiàn)象。土洞的底板為下伏的石灰?guī)r。土洞充填物為淺褐色的軟～流塑的粘性土，夾有微薄層砂土或松散的砂土。土洞頂部充填物為軟～流塑的粘性土及散砂、小卵石等，底部充填物多為軟塑微薄層砂土、散砂土、灰?guī)r溶蝕碎塊等。洞高0.30～21.00m不等，平均洞高3.14m。土洞頂板埋深5.80～26.20m，底板埋深18.90～29.00m。土洞的計算結果：面積約360m2；洞體平均高度3.14m；體積：V=S×H=360m2×3.14m=1130.40m3。W1W1W4W3W2A4200B6300A4200B6400B6400A4300A4300A4100A4100B6300N物探剖面及其圈定范圍鉆探圈定范圍16線鉆探剖面26線鉆探剖面圖2—1T17土洞平面布置圖3、結論應用高密度電阻率方法技術在巖溶發(fā)育區(qū)進行土洞勘察，具有快速、經(jīng)濟的特點，提供了連續(xù)的圖件剖面，土洞洞體形態(tài)明顯，平面圈定的范圍與鉆探基本一致，為工程地基的穩(wěn)定、排除隱患提供依據(jù)。利用工程物探和鉆探驗證施工，大大提高了土溶洞的勘察精度，勘察結論具有較高的準確度。圖2—2T17土洞電法剖面圖圖2—3T17土洞W1高密度電阻率反演剖面圖圖2—4T17土洞W2高密度電阻率反演剖面圖圖2—5T17土洞W3高密度電阻率反演剖面圖圖2—6T17土洞W4高密度電阻率反演剖面圖圖2—7T17土洞第16線工程地質(zhì)剖面圖圖2—8T17土洞第26線工程地質(zhì)剖面圖（二）廣州白云國際機場擴建工程聯(lián)邦快遞飛行區(qū)T22土洞探測在廣州白云機場擴建工程聯(lián)邦快遞詳勘T22土洞的探測過程中，先后采用了高密度電法、淺層地震反射法、面波勘探法、地震映像法及鉆探等勘探方法，這幾種方法均有較好的效果。實測等視電阻剖面在樁號103～136處等值線出現(xiàn)明顯低阻唇形張口扭曲，等值線變疏（圖2—10圖a）。其ρs值為120～140Ω·m，進而對該剖面進行反演，獲取地電映象斷面，低阻型土洞異常更加明顯直觀（圖2—10圖b）；在這個洞體的另一條淺層地震反射剖面（圖2—11）上可看出，在樁號113，時間120ms，出現(xiàn)波的繞射，反映土洞頂?shù)装宓奶卣?。在樁?18～128，時間75ms，反射波同相軸明顯缺失，反映了半充填土洞的特征。后在樁號120上進行面波勘探并進行鉆探驗證。面波與勘探層劃分及土洞的頂?shù)装宕_定與鉆探驗證基本吻合（圖2—12）。在Z108驗證孔施工中，土洞頂板深度為15.4m，洞高4.9m。而土洞頂板上粘土層厚僅為1.4m，其上是較厚的砂層，在鉆孔終孔時，鉆孔附近開始塌陷，24小時后塌陷范圍達7.5m，塌陷區(qū)邊緣深度達到2m（圖2—9）。圖2—13是另一巖溶勘查的地震映像圖，同樣在巖溶發(fā)育帶，散射波十分發(fā)育。由于地下隱伏巖溶發(fā)育，在地下水的作用下，上伏土層中形成的土洞的散射波也清晰可見。圖2—9聯(lián)邦快遞詳勘工程Z108孔塌陷現(xiàn)場圖(a)圖(a)圖(b)圖(b)圖(c)圖2—10：(a).Z108孔ρs等值線圖；(b).反演圖；(c).地質(zhì)推斷斷面圖圖2—11淺層地震反射時間剖面圖Z108鉆孔柱狀圖Z108面波波速分層Z108鉆孔柱狀圖Z108面波波速分層 圖2—12鉆孔柱狀圖與頻散曲線對比圖圖2—13某巖溶勘查地震映像圖2.3.2廣州富力桃園的沖孔樁基工程以超前鉆探為主的勘察實例廣州富力桃園C1～C3棟為32層高層建筑，擬采用大直徑?jīng)_孔樁基礎，由于該場地巖溶發(fā)育，對其勘察先采用一樁一孔（在樁中心布孔）進行工程地質(zhì)勘察，在此基礎上每樁再布置1～3個孔（超前鉆），用此方法來保證終樁時樁底基巖厚度。場地共施工263個鉆孔，鉆孔頂部巖芯普遍有溶蝕現(xiàn)象，其中135個鉆孔存在溶洞或土洞，鉆孔見溶洞率約52%。現(xiàn)選編號為70#、71#、72#、73#、78#的五條樁（70#、71#、72#樁徑為1600mm，73#、78#樁徑為1200mm）的16個鉆孔的鉆探情況進行說明。鉆探情況見鉆孔平面布置圖（圖2—14）和溶（土）洞統(tǒng)計表（表2—1）。圖２—14富力桃園C1~C3棟部分超前鉆鉆孔布置圖表2—1富力桃園C1~C3棟超前鉆鉆孔溶(土)洞統(tǒng)計表孔號巖面深度(m)溶(土)洞范圍(m)充填情況備注K70-126.9627.26-30.42充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊。31.92-33.62充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊。41.17-43.78充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊。K70-225.0926.93-28.60充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊。29.13-30.33充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。31.70-32.74充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊。37.96-40.12充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。40.98-41.48充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。K70-326．2927.26-37.12充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。38.70-40.10充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊。42.05-42.35充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊。K71-120.0022.90-25.00充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。25.40-25.60充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。K71-218.9021.30-22.00充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊。22.80-24.20充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊。24.90-26.80充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊。K71-320.3222.10-24.10充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。K72-122.6327.65-29.05半充填紅色的軟塑狀粘性土，掉鉆。K72-223.4025.60-28.88充填紅色的軟塑狀粘性土，含巖塊。29.20-32.03充填紅色的軟塑狀粘性土，含巖塊。K72-325.5326.67-30.82充填紅色的軟塑狀粘性土，含巖塊及砂。K72-424.6927.78-30.81充填紅色的軟塑狀粘性土。K73-127.9829.20-32.12半充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量巖塊。32.52-33.53無充填，掉鉆。39.30-42.04充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量巖塊。43.00-44.05充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量巖塊。K73-233.5139.81-40.50充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量巖塊。42.80-44.16充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量巖塊。K73-334.1734.77-35.80充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。36.30-36.97充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。37.30-38.03充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。38.50-39.50充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。40.10-41.10充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量的碎石塊及砂。K78-131.0231.32-37.69半充填紅色的軟塑狀粘性土，含大量碎石塊。K78-235.828.30-35.80土洞：無充填。36.30-37.49充填紅色的軟塑狀粘性土，含碎石塊及砂。K78-331.6232.52-38.45充填紅色的軟塑狀粘性土，含巖塊及砂。注：K78-2孔揭露土洞外，其它鉆孔均揭露溶洞五條樁16個鉆孔，鉆孔之間平面距離最小為0.7m，最大為13.2m，巖面最淺孔K71-2號孔為18.90m，巖面最深孔K78-2號孔為35.80m，巖面高差達16.90m；即使同一條樁上的幾個鉆孔的巖面變化也非常大，如73#樁的K73-1號孔與K73-3號孔揭露的巖面高差達到6.19m。16個鉆孔全部見到溶(土)洞，其中僅K78-2孔見到土洞（無充填），其余均為溶洞，溶(土)洞分布深度范圍為21.30m-44.16m，其中6個鉆孔僅見到一層溶(土)洞，其余鉆孔均為多層，最多的為五層，單層洞高為0.30m-9.86m，即使是同一條樁上的相鄰鉆孔，溶（土）洞的層數(shù)及位置變化也相當大。溶洞僅一個為無充填，三個為半充填，其余均為全充填，充填物為紅色的軟塑狀粘性土，含石塊及砂等。從以上資料分析，該部位巖溶極為發(fā)育，從局部來看基巖面變化及溶（土）洞的發(fā)育幾乎無規(guī)律可尋，這說明在巖溶發(fā)育地區(qū)重要建筑物上進行一樁一孔或一樁多孔的超前鉆勘察是極有必要的，同時也反映了鉆孔在此類場地勘察中的“一孔之見”的局限性。在超前鉆勘探中，如適當采用孔內(nèi)物探（如地球物理測井或管波勘探）或孔間物探（如地震波層析成像法），從費用、工期、效果方面來考慮可能會更好。

2.3.3廣佛軌道交通的以鉆孔CT為主的勘察實例1、勘察目的及勘察方法廣佛軌道交通物探勘察是在該線路經(jīng)歷了初步勘察和詳細勘察兩階段的巖土工程勘察后進行的。其勘察目的是進一步查明溶洞及土洞在垂直方向和水平方向的分布、連通性及其特征，為盾構的施工提供更詳細的巖土工程資料。同時要求對溶蝕規(guī)模大于1×0.5×0.5（m3）的洞穴予以查明。本次勘察的物探方法采用跨孔彈性波CT方法：在兩鉆孔之間進行聲波透射，以探明兩鉆孔之間的異常體，這種技術利用大量的地震波速度信息進行專門的反演計算，獲得測區(qū)內(nèi)巖土體彈性波速度的分布規(guī)律。2、場地地球物理條件根據(jù)本期和前期鉆孔，場地內(nèi)土洞內(nèi)一般有少量充填物（充填物一般為流塑狀軟土），且土洞位于地下水水位以下，土洞內(nèi)充填有水。土洞內(nèi)介質(zhì)為水時，縱波波速Vp=1500m/s。如土洞內(nèi)介質(zhì)為流塑狀軟土，則縱波波速Vp=1400～1600m/s。土洞外介質(zhì)為飽和含水的第四系土層，縱波波速Vp在1800～2000m/s之間。土洞內(nèi)外介質(zhì)存在波速差異，但波速差異比較小。場地內(nèi)溶洞內(nèi)大部分有充填物，且溶洞位于地下水水位以下，溶洞內(nèi)充填物一般飽和含水。溶洞內(nèi)介質(zhì)的縱波波速Vp在1500～2000m/s之間。溶洞外介質(zhì)一般為灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r，其縱波波速Vp在4000～6000m/s之間。溶洞內(nèi)外介質(zhì)存在極為明顯的波速差異。這種波速差異的存在，為地球物理方法提供了一定的物性條件。3、野外工作參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場試驗，跨孔CT的野外工作參數(shù)如下：測試工作頻率：≥1000Hz；測點距：0.5m；激發(fā)點距：0.5m；采樣間隔：≤32μS；濾波通帶：400～4000Hz；接收信道數(shù)：12道或24道。為了保證滿足該項目《招標文件》中的技術要求，經(jīng)過現(xiàn)場試驗，跨孔CT的測試段確定為孔底至4米深度，部分剖面的測試段到達孔口；依據(jù)測得的波速數(shù)據(jù)制作波速影像圖，在此基礎上繪制工程地質(zhì)剖面圖。制作縱測線波速影像圖時按設計里程進行投影。4、成果圖件的繪制①．跨孔彈性波CT反演波速影像及綜合地質(zhì)解釋剖面圖繪制：以物探反演的波速影像做背景，疊加鉆孔資料、物探地質(zhì)解釋成果，繪制包含巖土分層、基巖起伏形態(tài)、土溶洞邊界的綜合地質(zhì)解釋剖面。②．綜合解釋成果平面圖繪制：根據(jù)全部測線的地質(zhì)解釋剖面圖，將土溶邊界在平面上投影，對土溶洞進行編號，繪制平面分布圖。5、物探資料的地質(zhì)解釋原則①．先對鉆探資料及波速影像圖進行充分的綜合分析，然后再對CT剖面作地質(zhì)解釋。②．巖土分層主要根據(jù)鉆孔巖土分層、標貫數(shù)據(jù)及波速影像圖中總體的波速分布特征進行解釋。③．土洞的確定主要根據(jù)已知的鉆孔揭露的土洞的波速特征、存在于殘積層及全風化層的特點及主要分布于基巖面上部附近的特征進行解釋。④．溶洞的確定主要根據(jù)已知的鉆孔揭露的溶洞的波速特征及存在于灰?guī)r中的特點進行解釋。6、勘探中的局部實例圖2—15為三段跨孔彈性波CT波速影像圖的拼圖，圖2—16為其地質(zhì)解釋斷面圖。在跨孔彈性波CT波速影像圖上，土洞內(nèi)介質(zhì)的縱波波速約為1400-1600m/s，土洞周圍土層的縱波波速約為1800-2000/s。溶洞內(nèi)介質(zhì)的縱波波速為1500-2000m/s，溶洞外灰?guī)r的縱波波速約為4000-6000m/s。從波速影像圖上可以看出，土洞或溶洞的空間形態(tài)非常明顯。圖2—15跨孔彈性波CT波速影像圖圖2—16跨孔彈性波CT地質(zhì)解釋斷面圖

第三章土溶洞評價3.1評價方法土溶洞的評價是對地基穩(wěn)定分析所及深度內(nèi)，單個巖溶形態(tài)(主要指洞隙空間)的穩(wěn)定性評價，基評價方法可分為定性和半定量兩種方法。3.1.1定性評價定性評價是一種經(jīng)驗的比擬方法，簡便易行，但在使用中又具有明顯的隨意性，評價結果往往是因人(經(jīng)驗水平)而異，但若能據(jù)影響穩(wěn)定評價的各項因素進行充分的綜合分析，并能在勘察與工程實踐中不斷驗證修訂，仍可得出正確結論。定性評價可參照下列方法進行：（1）根據(jù)洞體的各項邊界條件，對比表3-1所列影響洞體穩(wěn)定諸因素綜合分析，做出評價。（2）按被評價洞體的條件，與當?shù)叵嗤瑮l件的已有成功與失敗工程實例進行比擬評價。表3-1巖溶穩(wěn)定性分級表等級因

素地層巖性地質(zhì)構造地下水及支洞、暗河洞體表面特征洞底堆積物條

件穩(wěn)

定厚層至巨厚層灰?guī)r，無軟弱夾層，層面膠結好無褶皺，斷層不發(fā)育，僅有1～2組較明顯的裂隙，裂隙呈閉合狀或膠結好。未形成臨空不穩(wěn)定切割體洞內(nèi)很少漏水。四周支洞少，洞內(nèi)無暗河通過洞頂、側壁均有鈣殼，溶蝕窩狀面，洞體表面較平整，無危巖和近期崩塌痕跡洞底平坦，表面堆積物為黏性土或鈣質(zhì)膠結層，不含塊石基本穩(wěn)定厚層至中厚層灰?guī)r，層面有一定程度的膠結有小型斷層、褶皺，一般有2～3組連續(xù)性差的裂隙形成的臨空面，切割體少斷層中有季節(jié)地下水活動，四周支洞較少，暗河易于查明、處理洞頂有鈣殼、溶蝕窩狀面，有少量鐘乳石灰華物，無近期崩塌痕跡，有少量危石洞底平坦，表層堆積物中有少量塊石，或有古崩坍體穩(wěn)定性差中厚層夾薄層灰?guī)r，層面膠結差斷層發(fā)育，有3組以上的裂隙，且膠結差。形成較多的臨空切割體頂板、斷層中常有地下水活動，四周支洞較多，暗河分布較復雜，不易查明處理洞頂鈣殼和窩狀溶蝕面少，鐘乳石多，側面有泥質(zhì)較多的灰華物分布，局部有危巖和近期崩坍痕跡有近期崩塌堆積物，有多量塊石不穩(wěn)定薄層至中厚層灰?guī)r，有軟弱夾層，層面膠結差斷層很發(fā)育，裂隙在4組以上，呈張開狀充水夾泥，形成大量臨空切割體洞內(nèi)，斷層中漏水嚴重，四周大小支洞多，暗河分布復雜，難于查明處理危巖和近期崩坍痕跡多，鐘乳石、石筍、石柱等林立叢生，灰華物大面積分布洞底為暗河或大量近期崩坍物（3）根據(jù)已有調(diào)查實例的歸納及工程實踐的經(jīng)驗總結，巖溶洞體穩(wěn)定性評價還可作如下考慮。①對于非重大或安全等級屬二、三類的建筑物，當屬下列條件之一者，可不考慮巖溶對地基穩(wěn)定性的影響；a、基礎置于微風化硬質(zhì)巖石上，延伸雖長但寬度小(如1～2m內(nèi))的豎向溶蝕裂隙和落水洞的近旁地段；b、基底以下的土層厚度較大，如獨立基礎大于3倍基寬，條基大于6倍基寬且場地不具形成土洞的條件；c、雖基底與洞體頂板間土層厚度小于②所列，但巖溶條件符合下列條件之一時也可不考慮：a)洞體被密實沉積物填實，且無被水沖蝕的可能；b)洞徑或溶隙寬度較小，基礎底面積大于其平面投影尺寸，并有足夠支承長度；c)微風化硬質(zhì)巖石中，洞頂板厚度接近或大于洞跨。②當遇下列情況之一時，未經(jīng)進一步論證分析或妥善處理，不宜作為建筑物天然地基：a、巖溶水通道堵塞或涌水，有可能造成場地暫時性淹沒；b、高濃度酸性生產(chǎn)廢水流經(jīng)巖溶通道的地段；c、凡以上定性評價或經(jīng)巖土工程勘察鑒定屬不穩(wěn)定或處于臨界狀態(tài)的巖溶洞隙。當自然或洞體條件難于直接做出評價時，其穩(wěn)定性評價可借助半定量方法進行評價。3.1.2半定量評價對土溶洞安穩(wěn)定性評價及處理方法，目前尚無規(guī)范可遵循。根據(jù)有關巖溶方面的理論分析和工程實踐方面的例子，為消除地基穩(wěn)定性隱患，預防巖溶地面塌陷的形成，以保持地基的穩(wěn)定，有必要針對巖溶的不同發(fā)育情況提出穩(wěn)定性評價及相應的治理措施。半定量評價方法是根據(jù)物探和鉆探所查明的土洞和溶洞的成因、埋藏深度、洞體規(guī)模（洞高、洞體最大寬度和面積）等詳細資料，對土溶洞的穩(wěn)定性進行如下分析。巖溶地面塌陷是巖溶地基穩(wěn)定的主要問題。巖溶地面塌陷是指在巖溶地區(qū)，由于下部洞穴擴大而導致頂板巖體塌陷（指溶洞頂板的塌陷），或上覆土層中的土洞頂板因自然或人工因素失去平衡產(chǎn)生下沉或塌陷（指土洞頂板的塌陷）的通稱。巖溶地面塌陷，必須具備洞、土、水三個基本條件。在巖溶塌陷的處理上應首先進行巖溶的穩(wěn)定性分析，然后再根據(jù)具體情況采取相應的處理方法。巖溶地面塌陷的發(fā)生，實質(zhì)上是洞體的抗塌力小于致塌力的結果。根據(jù)已獲得的勘察資料，采用以下巖溶地基穩(wěn)定性評價方法——半定量評價方法，對巖溶地面塌陷進行預測，從而為治理措施提供依據(jù)。第一，根據(jù)土溶洞頂板的埋藏深度（即覆蓋層厚度）進行預測。根據(jù)巖溶地面塌陷的經(jīng)驗預測指標和模糊綜合預測指標，在巖溶地面塌陷的三個基本條件中，覆蓋層的厚度H大小不同，產(chǎn)生的效果也不同。根據(jù)模糊統(tǒng)計分析結果和洞體的穩(wěn)定平衡條件，H=20～35m時，稍有不穩(wěn)定；H=10～20m時，比較不穩(wěn)定；H<10m時，相當不穩(wěn)定，即H<10m時最容易塌陷。同時，參照《公路路基設計規(guī)范》（JTJ013-95）中巖溶地區(qū)路基的設計規(guī)定，路基基底洞體頂板的安全厚度宜按固定梁受彎曲情況進行計算。一般認為，當洞體的頂板厚度小于10m時，均應進行處理。當洞體的頂板厚度大于10m時，則應根據(jù)頂板的完整性及洞體的直徑等因素綜合考慮，決定是否處理。對于機場場道地基工程，考慮應比公路路基設計提高一定的級別，并考慮應有一定的安全系數(shù)。同時，由于土洞對場道地基穩(wěn)定的影響遠大于溶洞；土洞的發(fā)育速度遠大于溶洞，一般溶洞的溶蝕極其緩慢，設計中可不考慮在自然條件下溶洞的發(fā)育速度對地基穩(wěn)定性的影響，但必須考慮土洞的發(fā)育速度。因此，對于場道地基土洞頂板的安全厚度應以25m、溶洞頂板的安全厚度應以20m為宜。第二，根據(jù)土溶洞的洞體高度進行預測。當土洞或溶洞發(fā)生塌陷時，產(chǎn)生的松散體，可以充填擴容后的洞體，乃至洞體被完全堵塞，頂板不再塌陷，這時所需的塌陷高度為H，計算如下：KV1=V0+V1式中：K——土（巖）體的漲余系數(shù)，一般為1.05～1.15V0——塌陷前的洞體體積V1——可能塌陷的土（巖）體體積坍塌前，假定洞體底面積為F，在塌陷過程中一般不會變化或變化很小。洞體頂板塌陷后一般形成柱體，塌陷高度為H，則V1=FH，設洞體高度為h0，則V0=Fh0。如取K=1.10，代入上式則得H=10h0。根據(jù)勘察資料，即可得出所需塌陷高度H。如果洞體埋深大于H，并考慮留有5m的安全厚度，則認為洞體即使塌陷也波及不到地面形成塌陷。第三，根據(jù)洞體頂板的完整性和密實性、洞體頂板厚度與洞體最大寬度的比值關系進行預測。參照《建筑地基基礎設計規(guī)范》，若洞體頂板完整或密實，在利用洞體頂板作為地基時，若洞體的頂板厚度與洞體最大寬度之比大于1，一般認為洞體是穩(wěn)定的。若洞體頂板破碎或松散，則考慮應有較大的安全系數(shù)，即當洞體的頂板厚度與洞體最大寬度之比大于2時，可認為洞體是穩(wěn)定的。根據(jù)以上分析，對巖溶區(qū)土溶洞的處理按以下原則考慮：（1）首先按土洞或溶洞的天然頂板埋深H進行判定。對于土洞，其頂板厚度H大于25m時，不進行處理；對于溶洞，當其頂板厚度H大于20m時，不處理。（2）當土洞或溶洞的天然頂板厚度H小于（1）條規(guī)定時，按下面的方法(洞體高度h0與上覆層的厚度H關系)繼續(xù)判別：①若H>10h0+5m，則不處理。②若H≤10h0+5m，則按下面的方法繼續(xù)判別：1)若土洞洞體頂板穩(wěn)定或溶洞洞體頂板完整，且頂板厚度H/洞體最大寬度D≤1；或土洞洞體頂板不穩(wěn)定或溶洞洞體頂板破碎，且頂板厚度H/洞體最大寬度D≤2，均需進行處理。2)若土洞洞體頂板穩(wěn)定或溶洞洞體頂板完整，且頂板厚度H/洞體最大寬度D>1；或土洞洞體頂板不穩(wěn)定或溶洞洞體頂板破碎，且頂板厚度H/洞體最大寬度D>2，可不處理洞體。3.2土溶洞評價實例3.2.1以廣州白云國際機場遷建工程飛行區(qū)場道工程土溶洞評價為例根據(jù)初步勘察、詳細勘察和物探資料，飛行區(qū)共發(fā)現(xiàn)土洞41個（見表3-2）、溶洞12個（見表3-3）。

表3-2廣州白云國際機場遷建工程飛行區(qū)場道土洞勘察結果統(tǒng)計表洞體編號代表鉆孔號頂板埋深(m)洞高h(m)洞體最大寬度D(m)洞體短軸(m)洞體面積(m2)充填情況T1RK425.11.13911371無T2RK2824.33.72821382無T3RK518.59.54828920軟塑~流塑狀粘性土，夾松散狀砂土K2419.63.9深黃色流塑狀粉質(zhì)粘土T4TK2127.510.22418296軟塑~流塑狀粘性土及砂層T5TK2023.810.32720458砂及粘性土T6RK4830.55.5121110032.1m以上空，以下軟~流塑狀粘性土T7TK1831.82.73024462粘性土及砂T8TK1532.32.72216286流塑狀粘性土T9RK4626.94.52218277軟塑~流塑狀粘性土及松散砂土，含少量小卵石T10TK1428.17.1231734628.1~32.5m半充填有軟塑狀粘性土，32.5m以下空T11K2734.97.93828936松散狀泥砂，鉆具人工可壓下T12TK9229.52218360軟塑~流塑狀粘性土，夾砂，含小卵石T13TK1023.23.847351171松散砂及粘性土T14TK722.29.1341950724.8m以上為松散砂土，以下為軟~流塑狀粘性土T15TK620.22.23017373軟塑~流塑狀粘性土，夾薄層砂土T16TK6121.27.33021414軟塑~流塑狀粘性土，夾砂及小卵石T17TK5202.72522380軟塑~流塑狀粘性土，夾有薄層砂土T18TK319.32.363522428松散砂土及軟~流塑狀粘性土TK119.70.4無TK425.12.8松散砂土及粘性土TK230.52.54砂混粘土，頂部含碎石塊T19K5925.613.41816211流塑狀粘性土，含卵石、礫砂K59-130.411.7鉆具可自由落下K59-231.52.4流塑狀粘性土，含砂礫T20RK4128.615.23422657軟塑粘性土，夾薄層砂，含小卵石T21RK4018.98.53432784粘性土，含少量砂，偶夾小卵石T22TK5418.97.92015240軟塑粘性土及松散砂土TT23TK5335.40.42518307無T24RK1316.31.21411105軟塑狀粘性土，夾大量砂T25RK3822.01.63022474松散砂土，含少量粘性土及小卵石T26RK2119.412.85617687松散砂土及軟塑~流塑狀粘性土RK1829.50.5無34.916.647.1m以上空，47.1m以下礫砂，含小卵石、小碎石T27RK2219.621.4631668027.1m以上為軟塑粘性土，27.1~38.6m為空洞，38.6m以下粉質(zhì)粘土，夾小卵石、小碎石T28RK239.623.54420677其中9.6~14.5m、16.6~22.5m為空洞，其余為軟塑~流塑狀粘性土或松散砂土T29RK1619.75.21712190松散砂土，含較多小卵石及夾少量粘性土T30RK4529.81.41816235軟塑粘性土，含少量砂T31TK5926.51.1181419827.2m以上鉆具自由下落，以下軟塑~流塑狀粘性土T32TK6023.53.93318450軟塑~流塑狀粘性土，含砂及小卵石T33RK4416.39.82215236軟塑狀粘性土，含砂及小卵石T34TK5220.24.53723550松散砂土，含粘性土T35TK5019.31.12910256軟塑~流塑狀粘性土及砂T36RK3719.41.32820478無T37RK3016.91.61713166無T38K10717.82.72116218流~軟塑狀粉質(zhì)粘土，含有機質(zhì)T39TK4119.81.71612163流塑狀土T40K6912.01.71514166流~軟塑狀粉質(zhì)粘土，含礫、砂，漏水嚴重T41K10815.07.31311101灰黑色流塑狀淤泥，漏水嚴重表3-3廣州白云國際機場遷建工程飛行區(qū)場道溶洞勘察結果統(tǒng)計表洞體代表頂板埋洞高洞體最大洞體洞體編號鉆孔號深H(m)h(m)寬度D(m)短軸(m)面積(m2)充填情況R1K427.83.82617347軟塑狀含礫、砂的粉質(zhì)粘土R2SK21613.21.910874軟塑粘性土，夾風化巖碎塊R3K9419.00.71412135軟泥，鉆具可自動下落20.50.81412135軟泥，鉆具可自動下落24.80.71412135流塑狀混砂的粘性土R4TK3129.37.23221513無R5K7522.70.62016225無24.10.42016225無R6TK2824.71.14823860無R7K7717.80.81410117無19.00.71410117無R8K1624.21.161281304淺灰色粘性土，軟塑，混粉細砂R9RK221.42.72018284軟塑粘性土及少量砂土R10K8525.40.31413118無R11TK4219.40.92518333無R12K11720.63.21514147淤泥質(zhì)土，灰黑色，流塑，含炭化木采取以上半定量評價方法，對廣州白云國際機場遷建工程飛行區(qū)場道工程發(fā)育的土洞和溶洞進行處理與否的判定，判定結果，道面區(qū)共有25個土洞（含處于臨界狀態(tài)的T19號土洞）、1個溶洞需處理。其詳細判定結果見表3-4和表3-5。表3-4廣州白云國際機場遷建工程飛行區(qū)場道土洞處理與否判別一覽表洞體代表頂板埋洞高洞體最大判別標準1判別標準2判別標準3直接上覆土性編號鉆孔號深H(m)h(m)寬度D(m)是否H<25m(H-5)/h是否<10H/D是否<2T1RK425.11.139×18.30.6粉質(zhì)粘土(厚2.3m)T2*RK2824.33.728√5.2√0.9√礫砂(厚1.5m）T3*RK518.59.548√1.4√0.4√粗砂(厚1.0m）K2419.63.948√3.7√0.4√粉質(zhì)粘土(厚2.6m)T4TK2127.510.224×2.21.1礫砂(厚9.7m）T5*TK2023.810.327√1.8√0.9√粉質(zhì)粘土(厚7.4m)T6RK4830.55.512×4.62.5粉質(zhì)粘土(厚1.0m）T7TK1831.82.730×9.91.1粉質(zhì)粘土(厚3.6m）T8TK1532.32.722×10.11.5粉質(zhì)粘土(厚10.1m)T9RK4626.94.522×4.91.2粉質(zhì)粘土(厚6.6m）T10TK1428.17.123×3.31.2粗砂(厚5.6m）T11K2734.97.938×3.80.9中砂(厚2.3m）T12*TK922.09.522√1.8√1.0√粗砂(厚1.1m）T13*TK1023.23.847√4.8√0.5√粗砂(厚4.5m）T14*TK722.29.134√1.9√0.7√粉質(zhì)粘土(厚7.3m）T15*TK620.22.230√6.9√0.7√礫砂(厚3.5m）T16*TK6121.27.330√2.2√0.7√粉質(zhì)粘土(厚8.8m）T17*TK520.02.721√5.6√1.0√粉土(厚2.9m）T18*TK319.32.363√6.2√0.3√粉砂(厚0.90m）TK119.70.463√36.8×0.3粘土(厚2.30m）TK425.12.863×7.20.4粘土(厚2.70m）TK230.52.5463×10.00.5粘性土(厚2.5m）T19*K5925.613.418(臨界狀態(tài))√1.5√1.4√礫砂(厚1.2m）K59-130.411.6518×2.21.7粉土(厚2.4m）K59-231.52.418×11.01.8礫砂(厚3.6m）T20RK4128.615.234×1.60.8粘性土(厚2.6m）T21*RK4018.98.534√1.6√0.6√礫砂(厚2.7m）T22*TK5418.97.920√1.8√0.9√粘性土(厚2.9m）T23TK5335.40.425×76.01.4粗砂(厚30.6m）T24*RK1316.31.214√9.4√1.2√粗砂(厚3.7m）T25RK3822.01.630√10.60.7礫砂(厚8.0m）T26*RK2119.412.856√1.1√0.3√礫砂(厚3.4m）RK1829.50.556×49.00.5礫砂(厚2.7m）34.916.656×1.80.6礫砂(厚4.9m）T27*RK2219.621.463√0.7√0.3√粗砂(厚4.3m）T28*RK239.623.544√0.2√0.2√粉質(zhì)粘土(厚1.0m）T29*RK1619.75.217√2.8√1.2√粉質(zhì)粘土(厚1.8m）T30RK4529.81.418×17.71.7礫砂(厚1.5m）T31TK5926.51.118×19.51.5粉土(厚3.4m）T32*TK6023.53.933√4.7√0.7√礫砂(厚2.7m）T33*RK4416.39.822√1.2√0.7√圓礫(厚3.5m）T34*TK5220.24.537√3.4√0.5√礫砂(厚4.1m）T35TK5019.31.129√13.0×1.0礫砂(厚8.1m）T36RK3719.41.328√11.1×0.7礫砂(厚4.8m）T37*RK3016.91.617√7.4√1.0√礫砂(厚4.1m）T38*K10717.82.721√4.7√0.8√礫砂(厚3.8m）T39*TK4119.81.716√8.7√1.2√礫砂(厚7.0m）T40*K6912.01.715√4.1√0.8√中砂(厚1.8m）T41*K10815.07.313√1.4√1.2√中砂(厚1.8m）注：帶*者為判別需處理的土洞表3-5廣州白云國際機場遷建工程飛行區(qū)場道溶洞處理與否判別一覽表洞體代表頂板埋洞高洞體最大判別標準1判別標準2判別標準3頂板情況編號鉆孔號深H(m)h(m)寬度D(m)是否H<20m(H-5)/h是否<10H/D是否<2R1K427.83.826×6.01.1微風化灰?guī)rR2*SK21613.21.910√4.3√1.3√中風化灰?guī)rR3K9419.00.714√20.0×1.4微風化灰?guī)r20.50.814×19.41.5微風化灰?guī)r24.80.714×28.31.8微風化灰?guī)rR4TK3129.37.232×3.40.9微風化灰?guī)rR5K7522.70.620×29.51.1微風化灰?guī)r24.10.420×47.81.2微風化灰?guī)rR6TK2824.71.148×17.9微風化灰?guī)rR7K7717.80.814√16.0×1.3微風化灰?guī)r19.00.714√20.0×1.4微風化灰?guī)rR8K1624.21.161×17.50.4微風化灰?guī)rR9RK221.42.720×6.11.1微風化灰?guī)rR10K8525.40.314×68.01.8微風化灰?guī)rR11TK4219.40.925√16.0×0.8微風化灰?guī)rR12K11720.63.215×4.91.4微風化灰?guī)r注：帶*者為判別需處理的溶洞3.2.2以廣州白云國際機場擴建工程飛行區(qū)場道工程土溶洞評價為例根據(jù)廣州白云國際機場擴建工程飛行區(qū)場道工程詳細勘察和物探資料，廣州白云國際機場擴建工程包括東南站坪、西三指廊站坪、東三指廊站坪、中性貨站機坪，共發(fā)現(xiàn)土洞31個、溶洞11個（見表3-6）。采取上述半定量評價方法，對廣州白云國際機場擴建工程飛行區(qū)場道工程道面區(qū)所發(fā)育的土洞和溶洞進行處理與否的判定，判定結果，道面區(qū)共有21個土洞、4個溶洞需處理。其詳細判定結果見表3-6。

表3-6廣州白云國際機場擴建工程飛行區(qū)場道土溶洞處理與否判別一覽表洞體編號代表鉆孔號頂板埋深H(m)洞高h(m)洞體最大寬度D(m)判別標準1判別標準2判別標準3頂板情況備注是否土洞<25，溶洞<20m(H-5)/h是否<10H/D是否<2R1YZ213.850.7120.03√12.60×微風化灰?guī)r東南站坪工程R2YZ723.603.489.11×微風化灰?guī)rT1*YZ210.050.85146.48√5.90√0.07√粉質(zhì)粘土層T2YZ126.303.741.22×粗砂層T4*YZ4B12.202.481.68√3.25√0.17√礫砂層BK416.203.27T5*YZ619.102.186.35√7.54√0.19√粉質(zhì)粘土層BK514.301.0T6*YZ520.804.388.29√6