著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,重大工程建設(shè)項(xiàng)目也在逐漸增多,對(duì)于其前期基礎(chǔ)性工作工程地質(zhì)勘察要求也越來(lái)越高,用傳統(tǒng)的勘察方法、手段已滿(mǎn)足不了設(shè)計(jì)要求。本文以臨沂市某特大橋工程地質(zhì)勘察為例,說(shuō)明工程物探在巖溶地區(qū)橋址詳勘階段的重要作用。

 

  1 工程概況

 

  擬建特大橋位于臨沂市北 河之上既有橋上游,全長(zhǎng)1325m,主橋長(zhǎng)900m,橋面寬9m,為多墩多孔平橋,橋中心線(xiàn)與老橋中心線(xiàn)平行,中心間距17m。工程由鐵道部第三勘測(cè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),臨沂魯班建筑集團(tuán)承建。 地形地貌為 河河床及河漫灘,屬河谷地貌,地形略有起伏,河床高程在6114～7010m之間。

 

  地質(zhì)構(gòu)造位于魯中南隆起東邊緣,處在沂沭斷裂帶與北西向構(gòu)造的結(jié)合部位,斷裂構(gòu)造發(fā)育。主要構(gòu)造形式為臨沂弧形構(gòu)造與北東向、北西向2組區(qū)域性斷裂。 本次勘察為詳細(xì)工程地質(zhì)勘察階段,由于場(chǎng)區(qū)處在巖溶地區(qū),工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜,勘察方案擬在工程物探基礎(chǔ)上再采用工程地質(zhì)鉆探、原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)等勘察測(cè)試方法。

 

  2 工程物探應(yīng)用

 

  工程物探主要采用地質(zhì)雷達(dá)、淺層地震、電法勘探等手段,查明場(chǎng)區(qū)第四系覆蓋層厚度,確定出斷層、溶洞的分布及發(fā)育情況。

 

  地質(zhì)雷達(dá)探測(cè):使用瑞典產(chǎn)的RAMAC/GPR型儀器,發(fā)射頻率50MHz,天線(xiàn)長(zhǎng)210m,發(fā)射開(kāi)線(xiàn)與接收天線(xiàn)間距110m,觀(guān)測(cè)點(diǎn)距110m,記錄時(shí)窗長(zhǎng) 800ns,同步位移。資料處理用美國(guó)Micron公司生 產(chǎn)的便攜式計(jì)算機(jī)。共完成觀(guān)測(cè)剖面6條,沿軸線(xiàn) 方向上共完成觀(guān)測(cè)點(diǎn)1800個(gè)。資料處理得時(shí)間剖面6條(段)。

 

  電阻率垂向測(cè)探法:采用不等距對(duì)稱(chēng)四極裝置。使用DDC-2B型電子自補(bǔ)儀進(jìn)行觀(guān)測(cè),供電電源為45V乙電池串并聯(lián)。保證供電電流≮500mA(大極距時(shí)),商量電位差≮10mV,觀(guān)測(cè)質(zhì)量可靠。共完成最大AB/2為150m的測(cè)深點(diǎn)108個(gè)。繪制橫向比例尺1∶2000的視電阻率(Pa)斷面圖5張。遠(yuǎn)排列密點(diǎn)距變觀(guān)地震反射波法:由于該地區(qū)沿設(shè)計(jì)剖面有數(shù)米的松散雜填土層,對(duì)地震波造成嚴(yán)重的散射和吸收,淺炮坑小藥量無(wú)法得到有效波。采用深鉆孔(5～8m),大藥量(3～5kg),密檢波點(diǎn)距、大偏移距、變觀(guān)技術(shù)進(jìn)行施工,以控制水面覆蓋地段地下基巖地質(zhì)構(gòu)造情況。共完成道間距5m,接收段115m,偏移距從110～270m的變觀(guān)系統(tǒng)?？咨顝?15～715m,藥量310～510kg的遠(yuǎn)距離爆炸和接收的工作14炮,接收點(diǎn)336個(gè)。資料處理得時(shí)間剖面1條。

 

  3 工程物探成果

 

  采用上述物探方法以后,通過(guò)對(duì)資料進(jìn)行解釋,查清了場(chǎng)區(qū)第四系覆蓋層厚度,確定出斷層性質(zhì)、規(guī)模及巖溶的分布及發(fā)育規(guī)律。 3.1 地層巖性

 

  通過(guò)工程鉆探驗(yàn)證,場(chǎng)區(qū)地層為第四系全新統(tǒng)沖洪積層,侵入巖,石炭系(C)泥巖、頁(yè)巖、灰?guī)r,奧陶系(O)灰?guī)r。

 

  3.2 地質(zhì)構(gòu)造

 

  結(jié)合工程鉆探及區(qū)域地質(zhì)資料,確定場(chǎng)區(qū)內(nèi)有 4條斷裂見(jiàn)圖2。斷裂情況如下: F1:走向NNE,傾向NWW,傾角>80°,走向與橋軸線(xiàn)夾角約216°,為正斷層。為橋址區(qū)主要斷裂。F2、F3、F4:走向均為NW,傾向SW,傾角>80°,近于直立,為正斷層,規(guī)模小,斷層帶寬度均<5m。F1、F2、F3、F4斷裂為沂沭斷裂帶以西,北東向、 北西向斷裂束的次級(jí)構(gòu)造,第四系沉積未受影響,屬 非全新活動(dòng)斷裂。

 

  3.3 巖溶分布及發(fā)育規(guī)律

 

  巖溶為本橋址區(qū)內(nèi)最主要的不良地質(zhì)現(xiàn)象。根 據(jù)地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、遠(yuǎn)排列密點(diǎn)距變觀(guān)地震反射波法測(cè)試資料,通過(guò)工程鉆探驗(yàn)證,場(chǎng)區(qū)中部石炭系灰?guī)r地層中巖溶較為發(fā)育,尤其是F1與F3交匯部位巖溶發(fā)育強(qiáng)烈,溶洞大小不一,垂向長(zhǎng)度在110～913m之間。巖溶類(lèi)型為隱蔽型巖溶,溶洞為全充填、半充填或無(wú)充填,充填物為可塑～軟塑且多為軟塑粘土、細(xì)砂、夾雜有小灰?guī)r礫塊,洞體穩(wěn)定性較好,與地下水連通。

 

  4 結(jié)語(yǔ)

 

  擬建場(chǎng)區(qū)位于 河河床與河漫灘,砂層厚度大, 基巖巖性變化大,且受沂沭斷裂影響,斷層及巖溶發(fā)育,屬?gòu)?fù)雜場(chǎng)地。根據(jù)工程物探資料,結(jié)合工程地質(zhì)鉆探、原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)等成果,詳細(xì)查明橋址區(qū)工程地質(zhì)條件,尤其是斷層分布及巖溶發(fā)育情況,為大橋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供了準(zhǔn)確地質(zhì)資料。在巖溶地區(qū)重 大工程建設(shè)項(xiàng)目工程地質(zhì)勘察采用工程物探方法,對(duì)下一步進(jìn)行工程地質(zhì)鉆探、原位測(cè)試等具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義,避免了工作的盲目性。