【摘 要】 岩溶，是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象的总称。岩溶是黎湛铁路电气化改造工程需要解决的主要不良地质问题。分析岩溶发育的诱因，通过具体工程实例，介绍岩溶勘察的过程，提出了针对岩溶的勘察措施和岩溶分布区（主要是广西、贵州等西南地区）类似工程勘察措施的改进思路。
【关键词】 岩溶 铁路 勘察
1 岩溶发育的诱因
影响岩溶发育的基本因素主要有岩石的性质、水的性质、气候条件。
黎湛铁路位于广西东南至广东西南雷州半岛，区域内碳酸盐岩地层约74公里，大都被第四系所覆盖，隐伏岩溶是全线最主要的不良地质问题。
线路所经区域内，可溶岩是岩溶现象的物质基础。地质资料显示，沿线碳酸盐岩主要有石炭系和泥盆系两个较为古老的地质时代的岩层分布，岩石致密坚硬，石灰岩的孔隙度通常在2%以下，白云岩也在4%以下，而饱和抗压强度高，根据试验结果中风化石灰岩的饱和抗压强度均在40～80MPa之间，微风化石灰岩的饱和抗压强度通常大于100MPa。
沿线属亚热带湿润季风气候，是塑造岩溶的外营力，其直接承受印度洋及太平洋水汽补充，温暖湿润，雨量充沛，夏季长而炎热，冬季短偶有奇寒，有明显的干湿两季之分。
区域内地表水系发育，河流纵横，地下暗河发育，水流的水平流动增大了溶蚀侵蚀能力，而干湿两季明显的地下水位差异，也造成了地下水垂直运动，进一步增大了溶蚀程度。
多种因素造就了本线的岩溶现象，各因素的强弱关系也造成了岩溶发育的方向各异。在工程实际中，影响工程质量和安全的岩溶现象主要是溶洞。
2 岩溶勘察实例
勘察过程中揭示溶洞的大小差异很大，形态也各不相同，有串珠型竖向连续出现若干溶洞，有垂直发育如井状，横向分布却很有限的竖井型溶洞，有分布不甚规律的蛇形S型溶洞等不尽相同。
以黎湛线K121+428上跨桥为例，该桥位于广西玉林境内，本区域内分布有泥盆系上统（D3），浅灰色厚层块状石灰岩夹白云质灰岩、泥灰岩，具备岩溶发育的物质基础。
（1）初勘情况。鉴于此处岩溶发育的可能性，初勘中布置钻孔Z-1，用以初步了解地层分布以及岩溶发育情况，从钻探结果看，此处覆盖层较厚，达到17.2m，主要为粉质粘土，褐黄色～棕红色，夹粉土团块，夹约占3～7%的细角砾。
钻探深度17.2m～20.0m揭示为微风化石灰岩：青灰色，成分以方解石为主，碎屑结构，中厚层状构造，岩芯呈柱状，一般柱长为20～30cm，最大柱长约为50cm，锤击不易碎，锤声清脆。
钻探深度20.0～25.0m为溶洞，洞内无填充物为空洞，25.0m～35.0m为微风化石灰岩。
从初勘结果上判断，此处属于覆盖型岩溶，在上覆土层中有可能会形成土洞。土洞的形成过程（见图1）。
由于钻孔Z-1中的溶洞内为空洞，说明土洞尚未形成，且由于此处桥梁基础选择钻孔灌注桩，施工中可采取向孔内抛片石、袋装粘土等处理措施，填充空洞。
（2）详勘情况。按照桥梁墩位，首先采取逐墩钻探，在揭示出溶洞的墩位进行逐桩钻探。其中Z-5、Z-6两孔中揭示出溶洞存在。其中Z-6孔中溶洞深达13.0m，无填充物，故逐桩钻探，按桥墩桩位布置，以Z-6孔位为中心，分别向左右各偏移1.8m进行钻探，新增两孔Z-6-1，Z-6-2均未揭示出有溶洞发育，说明局部溶洞发育方向与桥梁走向一致，而垂直方向发育情况极为有限。
3 本线岩溶发育特点
黎湛铁路电气化改造过程中，岩溶地质问题时有发现，上述黎湛线K121+428上跨桥较为典型，总的来看第四系覆盖层下的隐伏岩溶是最为常见的类型，而且岩溶现象往往发生在岩、土交界的一定深度范围内。覆盖层、可溶岩、地下水是这种隐伏岩溶发育的三大因素，这其中，覆盖层和可溶岩都是地质营力作用结果，变化相对缓慢，而最活跃的因素就是地下水活动。
本线隐伏岩溶区域内普遍为双层含水层结构，其中上层为第四系孔隙含水层，下层为岩溶含水层。上层第四系含水层主要接受大气降水，地表水以及工业废水，农业灌溉水补给，下层岩溶含水层主要由上层含水层补给，并向深度下切的江河，地下水开采区等低水位区域排泄。
当地下水位大幅度变化时，如强降雨，周边地下水过量开采等情况下，常产生水对土层的潜蚀而形成土洞，而且作用时间相对较短，造成地表塌陷的情况发生。
故此，在可溶岩发育地区，无论是施工中，还是运营中都应该尽可能的注意减少对地下水的开采和扰动，以维持相对平衡的地下水流动系统，避免加剧岩溶塌陷发生的频率。
4 结语与展望
岩溶空洞发育空间上的不确定性，使得钻探这种传统勘察方法有它的局限，通常需要用物探测试来进行补充，然而由于物探测试多通过电、磁、地震波等岩土体的间接特性、指标来揭示岩溶的分布，也有它的局限性，那就是缺乏直接的依据，空间上的准确性不能保证，依旧需要钻探来验证。
这就需要采用新技术为工程勘察、设计、施工提供直接的依据，其中三维激光扫描技术，又称“实景复制技术”已经日渐成熟，在我国的矿山、高速公路等行业已经有所应用。随着我国铁路工程的进一步增多，尤其是西南地区铁路网络的建设中，不可避免的会频繁的遇到岩溶问题，采用高速度、高性能、非接触性的三维激光扫描技术来测量岩溶的空间分布，将大大提高勘察的效率及精度。
参考文献
[1]黄秀凤.广西玉林市岩溶塌陷基本特征及其形成条件[J].中国岩溶，1998，17（2）：111-118.
[2]刘兴权，阎曼，杨厚波.三维激光扫描技术在溶洞探测中的应用[J].测绘工程，2010，19（5）：41-43.
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