楊 林

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局五總隊，貴州 安順 561000）

近年來，隨著科學技術的發(fā)展，地質(zhì)雷達在地質(zhì)勘察中的應用越來越廣泛。在工程建設過程中，復雜的地質(zhì)問題是影響勘察效果的主要因素之一，如地下巖溶，嚴重的威脅著建設工程的質(zhì)量和安全，所以必須采取有效的技術手段，對巖溶的發(fā)育情況，如規(guī)模大小，是否穩(wěn)定等信息進行準確的勘察。地質(zhì)雷達因其操作簡單，適應性較強等優(yōu)點，被廣泛的應用到巖溶勘察中[1]。因此，研究分析地質(zhì)雷達在巖溶勘察中的應用具有重要的現(xiàn)實意義。

1 地質(zhì)雷達的工作原理

地質(zhì)雷達在工作過程中，首先對需要勘察的區(qū)域進行高頻寬帶電磁波脈沖的發(fā)射，然后利用接收天線，收集地下不同介質(zhì)反射回來的不同的反射波，后經(jīng)過科學的計算和分析，對介質(zhì)的結(jié)構和形態(tài)進行推測，從而對巖溶的位置和分布進行確定。尤其是巖溶區(qū)域，地層介質(zhì)的相對介電常數(shù)和空氣的相對介電常數(shù)存在較大的差異，因此，若巖溶區(qū)域存在地下空洞或者孔隙，采用地質(zhì)雷達所采集到的反射波也會存在較大的差異，從而幫助相關工作者精準的掌握巖溶區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構，完成巖溶勘察的工作任務[2]。

2 地質(zhì)雷達應用分析

（1）區(qū)域地質(zhì)概述。云馬一條街巖、土分布從上到下依次為：第四系（Q）和三疊系中統(tǒng)關嶺組三段（T2g3）和三疊系中統(tǒng)關嶺組二段（T2g2）。分述如下：

①第四系（Q）：淺褐、黃色紅粘土，成因多為殘積。云馬一條街表層均有分布，經(jīng)鉆探，紅粘土厚度1m～6m。②三疊系中統(tǒng)關嶺組三段（T2g3）：主要出露于地表，其巖性為灰色中厚層白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。云馬一條街該地層巖性為白云質(zhì)灰?guī)r。③三疊系中統(tǒng)關嶺組二段（T2g2）：灰色薄至中厚層灰?guī)r，間夾白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及泥灰?guī)r。引水隧洞圍巖主要為灰?guī)r。

（2）工程所在區(qū)域地質(zhì)評價結(jié)果。①第四系：屬于松散巖組，其厚度小，呈可塑狀，網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，壓縮性高，力學強度低。②三疊系中統(tǒng)關嶺組三段白云質(zhì)灰?guī)r：中風化—微風化程度，屬于較硬質(zhì)巖類巖石，節(jié)理裂隙較發(fā)育，沿節(jié)理面充填方解石脈、泥質(zhì)，結(jié)合物探和鉆探巖芯揭示表明，該段巖組巖體破碎—較破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。③三疊系中統(tǒng)關嶺組二段灰?guī)r：微風化程度，屬于較硬質(zhì)巖類巖石，節(jié)理裂隙較發(fā)育，沿節(jié)理面充填方解石脈，結(jié)合物探和鉆探巖芯揭示表明，該段巖組巖體較破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。

（3）地質(zhì)雷達勘察。由于地質(zhì)雷達在進行巖溶勘察過程中，很容易受到外界干擾因素的影響，包括地表物體、地下管線以及空中高壓電纜等。為了對這些干擾信號進行有效的控制，確?？碧浇Y(jié)果的準確性，在數(shù)據(jù)采集過程中對以上干擾因素進行削除，并利用事后數(shù)字處理方法削弱干擾因素的影響，提高地質(zhì)雷達的圖像識別能力。

（4）地質(zhì)雷達勘察結(jié)果。根據(jù)地質(zhì)雷達對該地區(qū)巖溶結(jié)構的勘察結(jié)果，得出如下結(jié)論：①云馬大街西側(cè)195m處（深約28m）、202.5m處（深約21m），220m（深約26.5m）處出現(xiàn)低阻、強吸收的特征，根據(jù)地質(zhì)雷達的反饋圖像，推測為溶洞（粘土充填或充水）或充水巖溶管道裂隙。②云馬大街西側(cè)局部裂隙極發(fā)育帶（88m～96m、148m～160m埋深25m～30m處）。③云馬大街東側(cè)房屋背后130m～140m處分布有垂直低阻帶，推測為垂直裂隙帶；測線電阻率普遍較低，根據(jù)地質(zhì)雷達的反饋圖像，推測基巖裂隙極為發(fā)育，且沖水或夾泥，僅34m～70m下方，100m～110m下方，154m～160m下方局部電阻率稍高，根據(jù)地質(zhì)雷達的反饋圖像，推測為基巖裂隙較發(fā)育區(qū)。

（5）鉆探驗證。為了驗證地質(zhì)雷達勘察結(jié)果的準確性，共設計鉆孔25個，結(jié)果表明：8個鉆孔見溶洞裂隙發(fā)育，鉆孔見洞率為32%。鉆探驗證結(jié)果如表1所示：

表1 工程鉆探驗證結(jié)果

同時，隧道施工時隧道內(nèi)局部出現(xiàn)管涌狀涌水。根據(jù)地質(zhì)雷達勘察結(jié)果與鉆探施工驗證實際表明：勘察區(qū)域地下巖溶發(fā)育，主要表現(xiàn)形式為淺層溶洞、裂隙和地下水巖溶管道。

（6）抽排地下水可能產(chǎn)生的影響。通過地質(zhì)雷達勘探和鉆探驗證，結(jié)果表明工程所在區(qū)域內(nèi)巖溶主要形式為淺層溶溝、溶槽；根據(jù)對塌陷區(qū)的勘察，表明塌陷上大下小，向下逐漸閉合。此外，該工程區(qū)域巖石物理力學高，抗風化力強，在勘察區(qū)發(fā)生大規(guī)模巖溶塌陷的可能性不大，發(fā)生小規(guī)模地面塌陷的可能性大。其特點為分布無規(guī)律，出現(xiàn)頻率以隧道為中心向兩側(cè)逐漸變小。最嚴重程度因地基失穩(wěn)導致房屋開裂甚至垮塌。根據(jù)抽排地下水工程的影響半徑計算可得，在引水隧道為中心兩側(cè)453.14米范圍內(nèi)，可能會對地質(zhì)結(jié)構造成影響，在該范圍內(nèi)發(fā)生巖溶塌陷的可能性大，危害程度高。因此，為了避免因為抽排地下水導致嚴重的安全事故，應采取有效的技術措施，對現(xiàn)狀及未來可能出現(xiàn)的塌陷區(qū)進行綜合治理[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合實例分析了地質(zhì)雷達在巖溶勘察中的具體應用，并通過鉆探對地質(zhì)雷達的勘察結(jié)果進行了驗證。結(jié)果表明地質(zhì)雷達可以精準的反饋巖溶地區(qū)的地質(zhì)構造情況，為本地段巖溶發(fā)育特征的研究提供了基礎資料，給工程的安全建設和運營管理提供了保證。