摘 要：為保證巖溶區(qū)建筑工程的合理設計，本文結合工程實際，先對其勘察方法進行分析，并在此基礎上，采用層次分析法進行勘察效果分析，驗證勘察成果的準確性。分析結果表明，巖溶區(qū)的勘察方法應具多樣性，本文的實例工程采用了工程鉆探和工程物探兩種方法，其中，共有11個鉆孔有溶洞發(fā)育，溶洞高度為0.4～1.1m，平均高度為0.94m，且溶洞在未充填～全充填均有分布，充填物多為可塑黏性土，且經(jīng)工程物探，檢測發(fā)現(xiàn)5個異常區(qū)，推測為巖溶強烈發(fā)育地區(qū)。經(jīng)勘察效果分析，本文實例的整體穩(wěn)定性得分為81.81，對應整體穩(wěn)定性等級為Ⅲ級，說明該項目巖溶發(fā)育程度一般，其穩(wěn)定性相對一般，所得結果與勘察成果較為一致，為類似工程積累了經(jīng)驗。

關鍵詞：巖溶；工程物探；層次分析法；工程鉆探

中圖分類號：TU 19 " " " " " " " 文獻標志碼：A

巖溶區(qū)的工程建設越來越多，為保證巖溶區(qū)建筑工程的合理設計，需要先保證其勘察成果準確，因此，對巖溶區(qū)建筑工程勘察方法進行分析及效果評價具有重要的現(xiàn)實意義[1-2]。目前，已有學者對此進行研究，例如廖廣超[3]探究了巖溶區(qū)的樁基施工技術。周裕利等[4]進行了巖溶區(qū)建筑的基礎選型研究。黃新華[5]評價了巖溶區(qū)的地基穩(wěn)定性，并分析了此類地區(qū)的處理方法。馮俊杰等[6]研究了復合地基在巖溶區(qū)作為建筑地基的合理性。上述研究充分說明對研究區(qū)建筑工程進行相關研究是十分必要的，但較少涉及勘察方法分析及效果評價，因此，本文結合工程實際，先對其勘察方法進行分析，并在此基礎上，采用層次分析法進行勘察效果分析，驗證勘察成果的準確性。通過本文研究，以期為后續(xù)設計奠定準確依據(jù)，也為類似工程積累經(jīng)驗。

1 工程概況

擬建建筑工程為住宅建筑，其總建筑面積約為119822.5m2，平面形態(tài)具多邊形特征（如圖1所示），且由設計資料可知，其上部擬建42層，下部擬建2層地下室，會形成較大規(guī)模基坑，具有建設規(guī)模大、工程重要性高等特征。

結合附近資料，項目區(qū)具侵蝕中低山地貌，包括巖溶丘陵、巖溶洼地的微地貌，高程為1128.9～1140.8m，高差約為11.9m，起伏相對較小，在地層巖性方面，土層覆蓋層厚度為3.6～8.7m，巖性主要為填土、粉質(zhì)黏土，下覆基巖主要為白云巖，灰白色，強～中風化。項目區(qū)地質(zhì)構造也較為發(fā)育，主要為褶皺構造，并伴生小規(guī)模斷裂，褶皺構造主要沿東北向展布，斷裂以剪切斷裂為主，由于構造發(fā)育較強，因此，其對區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育具有積極作用。

在水文地質(zhì)條件方面，項目區(qū)附近未見暗河發(fā)育，主要為上層滯水和巖溶水，前者分布規(guī)模較小，且規(guī)律性較差，后者多賦存于基巖裂隙或溶穴中，富集性與基巖裂隙發(fā)育密切相關。

該項目周邊環(huán)境條件也較復雜，其中，北側、西側均是近接既有建筑，其建筑屬性都是住宅，上部建設層數(shù)為16層～30層，下部均有地下室，基礎形式為樁基礎，與新建基坑的凈距為17.4～26.5m，南側、東側均近接既有道路，與新建基坑的凈距為24.8～38.1m。

2 勘察方法及成果分析

本項目建設規(guī)模較大，所處地質(zhì)條件具有強烈?guī)r溶發(fā)育，加之周邊近接條件差，因此，為保證后續(xù)設計依據(jù)的準確性，并保障建設安全，需要先保證勘察質(zhì)量。

2.1 勘察方法分析

建設項目位于巖溶區(qū)，與以往相比，勘察有一定調(diào)整，即主要側重巖溶發(fā)育規(guī)律分析，掌握其水系發(fā)育情況，并對工程穩(wěn)定性作出評價。

結合工程實際，巖溶區(qū)有以下幾種勘察方法。1）地質(zhì)調(diào)查法。主要是對項目區(qū)地表及附近進行地質(zhì)調(diào)查，例如掌握巖溶地貌類型，包括微地貌的組合形態(tài)，初步了解巖溶地層類型及巖性特征，探究項目區(qū)地質(zhì)構造的發(fā)育情況，尤其是與巖溶發(fā)育相關的構造特征等。2）遙感解譯。該方法主要是彌補地質(zhì)調(diào)查法的不足，可通過遙感器從高空探測地層性質(zhì)，進一步全面掌握項目區(qū)巖溶發(fā)育特征。3）工程鉆探。這與以往勘察方法一致，值得提出的是，在工程鉆探過程中，除應掌握地層巖性外，還應了解溶穴、溶蝕發(fā)育特征。4）工程物探。由于鉆探孔徑限制，難以表明附近地層特征，因此，可通過物探手段進行全面分析，尤其對掌握項目區(qū)的巖溶發(fā)育程度評價具有重要意義。

2.2 勘察成果分析

結合工程實際，選取工程鉆探和工程物探作為該項目的勘察方法。

2.2.1 工程鉆探的勘察成果

針對擬建建筑形態(tài)、結構分布特征，共布設177個鉆孔，完成鉆孔進尺共3721.8m，且結合鉆孔成果，主要發(fā)現(xiàn)11個鉆孔有溶洞發(fā)育，其發(fā)育特征見表1。根據(jù)表1，溶洞發(fā)育規(guī)模中等偏大，其高度為0.4～1.1m，平均高度為0.94m。

溶洞在未充填～全充填均有分布，其中，K22、K68和K138均屬“未見充填”狀態(tài)，K64和K103均屬“全充填”狀態(tài)，其余鉆孔均屬“半充填”狀態(tài)，同時，充填物多為可塑黏性土，軟塑為主，局部可見流塑，黏粒含量較高，局部夾雜少量角礫，棱角狀，含量一般為20%。

2.2.2 工程物探的勘察成果

工程物探手段為高密度電法，共布置26條測線，其檢測結果發(fā)現(xiàn)5個異常區(qū)（編號為A～E區(qū)），其位置如圖1所示，推測為巖溶強烈發(fā)育地區(qū)，其中，A區(qū)影響面積約為327.9m2，異常深度約為13.4m，B區(qū)影響面積約為968.1m2，異常深度約為15.9m；C區(qū)影響面積約為357.3m2，異常深度約為10.9m；D區(qū)影響面積約為295.0m2，異常深度約為16.5m；E區(qū)影響面積約為339.2m2，異常深度約為15.1m。

3 勘察效果分析

巖溶區(qū)工程建設的核心是保證工程穩(wěn)定，因此，該節(jié)重點是對建筑工程穩(wěn)定性進行評價。

3.1 評價方法構建

結合以往經(jīng)驗，將巖溶區(qū)建筑工程穩(wěn)定性評價方法確定為P×C法[7-8]，并采用層次分析法將其目標層設定為“巖溶區(qū)建筑工程穩(wěn)定性評價體系A”，共設計3個指標的準則層，包括水文地質(zhì)條件B1、覆蓋層特征B2和巖溶發(fā)育程度B3，并在此基礎上進一步細化目標層，具體劃分如下。1）水文地質(zhì)條件B1。該指標細分為5個二級指標，包括水系發(fā)育E1、水位變幅E2、水位埋深E3、水位變頻E4和地下水水量E5。2）覆蓋層特征B2。該指標細分為3個二級指標，包括覆蓋層厚度E6、覆蓋層結構E7和覆蓋層性質(zhì)E8。3）巖溶發(fā)育程度B3。該指標細分為5個二級指標，包括見洞率E9、基巖特征E10、基巖結構E11、溶洞規(guī)模E12和溶洞密度E13。

該項目的穩(wěn)定性評價體系如圖2所示。

在評價體系構建基礎上，先利用1～9標度法計算各指標的權值，其計算過程是先構建對應的判別矩陣，并進行其一致性檢驗，如公式（1）所示。

（1）

式中：C為一致性指標；λmax為特征值最大值；n為評價指標數(shù)；R為重要性參數(shù)。

若計算得到的C值不大于0.1，則判斷矩陣是滿足構建要求的，對λmax對應特征向量進行歸一化處理，所得值即為對應指標權值。

采用專家法對評價指標進行隸屬度計算[9]，結合權值計算結果，即可量化評價各評價指標的穩(wěn)定程度。

在量化計算結果基礎上，將巖溶區(qū)建筑工程穩(wěn)定性評價標準設定如下。①穩(wěn)定性為Ⅰ級，即巖溶發(fā)育程度很高，其穩(wěn)定性相對很差，對應穩(wěn)定性得分為0～60。②穩(wěn)定性為Ⅱ級，即巖溶發(fā)育程度較高，其穩(wěn)定性相對較差，對應穩(wěn)定性得分為60～75。③穩(wěn)定性為Ⅲ級，即巖溶發(fā)育程度一般，其穩(wěn)定性相對一般，對應穩(wěn)定性得分為75～88。④穩(wěn)定性為Ⅳ級，即巖溶發(fā)育程度較低，其穩(wěn)定性相對較好，對應穩(wěn)定性得分為88～100。

3.2 評價結果分析

按照3.1節(jié)原理，首先，采用1～9標度法對3個一級指標和13個二級指標進行權值，計算結果見表2。由表2可知，不同指標的權重值存在明顯差異，這也說明不同指標對評價結果的貢獻程度存在差異，其中，在一級指標中，B3指標的貢獻程度相對最高，其次是B1指標和B2指標。在二級指標中，E1～E5指標的貢獻程度從多到少排序：E5＞E2＞E1＞E4＞E3，E6～E8指標的貢獻程度從多到少排序：E6＞E7＞E8，E9～E13指標的貢獻程度從多至到排序：E10＞E9＞E12＞E11＞E13。

其次，采用專家法計算各評價指標的隸屬度，且為保證計算結果的準確性，本次共調(diào)查20位專家，且專家均具高級工程師以上職稱，經(jīng)統(tǒng)計，得到各評價指標的隸屬度，見表3。由表3可知，Ⅰ級條件下的隸屬度為0.033～0.108，均值為0.065，Ⅱ級條件下的隸屬度為0.101～0.221，均值為0.158，Ⅲ級條件下的隸屬度為0.451～0.659，均值為0.574，Ⅳ級條件下的隸屬度為0.122～0.253，均值為0.203。

根據(jù)上述權值、隸屬度計算結果，計算得到13個二級指標的穩(wěn)定性評價結果，見表4。由表4可知，二級指標的穩(wěn)定性得分為70.16～90.73，均值為81.92，對應穩(wěn)定性等級介于Ⅱ～Ⅳ級，其中，Ⅱ級穩(wěn)定性等級指標有3個，其所占比例為23.08%，Ⅲ級穩(wěn)定性等級指標有7個，其所占比例為53.84%，Ⅳ級穩(wěn)定性等級指標有3個，其所占比例為23.08%。

進一步統(tǒng)計得到3個一級指標的穩(wěn)定性評價結果，見表5。B1～B3指標的穩(wěn)定性得分依次為72.16、84.68和80.76，對應穩(wěn)定性等級均屬Ⅲ級。

最后，計算得到該項目整體評價的隸屬度矩陣L=[0.036 0.121 0.582 0.261]，相應穩(wěn)定性得分矩陣D=[55 70 80 95]T，建筑工程穩(wěn)定性評價總體得分Z=LD=81.81，該建筑工程的整體穩(wěn)定性等級屬Ⅲ級，說明該項目巖溶發(fā)育程度一般，其穩(wěn)定性相對一般，設計、施工過程應予以一定考慮，側面也驗證了勘察成果的準確性。

4 結論

本文通過巖溶區(qū)建筑工程勘察方法分析及效果評價，得出以下結論。1）巖溶區(qū)的勘察方法應具多樣性，通過各種方法的相互印證、相互配合來提高勘察成果的準確性，以便對后續(xù)工程建設進行服務。2）根據(jù)工程實際，共有11個鉆孔有溶洞發(fā)育，且經(jīng)工程物探，檢測結果發(fā)現(xiàn)5個異常區(qū)，推測為巖溶強烈發(fā)育地區(qū)。3）經(jīng)勘察效果分析，一級指標、二級指標的穩(wěn)定性等級屬Ⅱ～Ⅳ級，且經(jīng)整體評價，其整體穩(wěn)定性得分為81.81，對應整體穩(wěn)定性等級屬Ⅲ級，說明該項目巖溶發(fā)育程度一般，其穩(wěn)定性相對一般。

參考文獻

[1]陳航，伍廷亮，晉明超. 復雜巖溶地基中下伏無充填大型溶洞的處理方案對比分析 [J]. 廣東建材， 2020， 36 （11）： 40-44.

[2]張磊. 鐵路路基巖溶穩(wěn)定性的分析與評價 [J]. 廣東建材， 2010， 26 （11）： 28-30.

[3]廖廣超. 高層建筑樁基巖溶處理施工技術研究 [J]. 廣東土木與建筑， 2024， 31 （2）： 46-49.

[4]周裕利，楊學順，周治國. 清遠巖溶發(fā)育場地某大跨廠房基礎選型 [J]. 廣州建筑， 2023， 51 （6）： 17-20.

[5]黃新華. 巖溶場地和地基的穩(wěn)定性評價及其處理方法 [J]. 廣西水利水電， 2023（4）： 26-28.

[6]馮俊杰，柳冰強. 巖溶地區(qū)某高層建筑復合地基設計 [J]. 廣東土木與建筑， 2023， 30 （6）： 13-15.

[7]高健，席海軍. 基于P×C法的新建水庫壩址選擇及分析評價 [J]. 中國新技術新產(chǎn)品， 2023（12）： 80-82.

[8]魏海波. 基于層次分析法的臺山核電新松水庫壩址篩選研究 [J]. 廣東水利水電， 2020（3）： 62-67.

[9]陳璽. 高層建筑基坑的支護施工危險性評估及分析 [J]. 江西建材， 2024（1）： 163-165.