浅谈桂阳高速公路隐伏土洞探测及处治.doc

浅谈桂阳高速公路隐伏土洞探测及处治.doc浅谈桂阳高速公路隐优土洞探测及处治
摘要：本文对桂阳高速公路喀斯特地貌路基隐伏土洞的探 测方法和处治进行了细致的分析、阐述及探讨
关键词：高速公路 隐伏土洞 探测和处治
桂林至阳朔高速公路穿过阳朔喀斯特地貌的核心区，地 下溶洞分布广、数量多，地下河埋层浅，业主方就施工区已出 现地表塌陷的隐伏土洞处治问题组织国内地质专家进行了 研讨，并形成共识：采用地质雷达探测，对已探测出的土洞使 用开挖或注浆的方法进行处治，并埋设光纤设施跟踪探测已 处治路段的土颗粒和地下水运动情况。
隐伏土洞形成的水文地质特征
桂林至阳朔高速公路路线多处于典型岩溶峰林平原地 貌，地势平坦；属中亚热带湿润季风气候，气候温和，雨量充 沛，年均降雨量1926mm,但降雨量分配不均，每年降雨集中在 4、5、6、7月四个月，雨量近1000mm,约占全年降雨量的52%。 岩溶地下水补给-径流区，地下水位变化较大，在雨季，地下 水位高出基岩面，而在枯季，则低于基岩面。这种地下水在基 岩面上下波动的水动力模式，极易导致上覆土层发生渗透破 坏和崩解，进而形成土洞，且该地区土洞仍处于“活动”状 态（图2） o在地下水长期作用下，将会不断的向上发展、扩 大，最后产生塌陷，危及公路安全。
地质雷达探测隐伏土洞的条件
经现场测试，覆盖土层的电阻率约为几Q・m〜200Q • m,浅层岩溶发育带电阻率一般为200。・m〜2000。• m,完 整灰岩的电阻率为2000 Q • m以上。覆盖土层与浅层岩溶发 育带、完整基岩有明显的电阻率差异,利用电阻率法探测基 岩起伏和岩溶分布的地球物理条件成立。
粘土、土洞和岩石对高频电磁波的反射不同，它们的介 电常数差别很大，在他们的接触界面对高频电磁波的反射差 异很大，接收到的电磁波的旅行时间、频率等具有明显的区 别，因此，采用地质雷达探测土洞的地球物理条件成立。
地质雷达采用美国GSSI公司生产的SIR—10A型探地雷 达。天线采用100MHz低频同体屏蔽天线，有效探测深度约10m, 采用连续测量方式探测。其工作原理是利用土层、岩石和土 洞等对探地电磁波反射的差异，通过分析地面接收到的反射 信号的旅行时间、波形和反射波谱特征等差异来确定土洞 等。在覆盖层小于10m的场地，利用土层、土洞和岩石的这 些特征，采用地质雷达探测土洞可收到良好的效果。
地质雷达探测隐伏土洞的方法
桂阳高速公路对出现土洞频率比较高的四个填方及零 填路段共长18. 5km进行地质雷达探测，共探测出土洞100多 个，埋深分布在2nT9ni处，土洞体积大小不等。
探测测线的布设:设定公路中轴线为0号测线，下行左边
为负测线，右边为正测线。以里程桩号为控制点，皮尺量距。 地质雷达测线间距3米。沿公路中心线布设6条测线:-9线、 -6线、-3线、3线、6线、9线，连续测量。
路线中地质雷达探明的异常有如下4类：
空洞：土洞或溶洞解释为空洞，在地质雷达连续反射 彩色剖面上表现为双曲线型强反射。
扰动土： 土体发生扰动、但还未形成洞穴的，解释为 扰动土，在地质雷达连续反射彩色剖面表现为杂乱无章强反 射。
人工埋设物(通道或涵洞等)：在地质雷达连续反射 彩色剖面上表现与空洞相同，空洞异常的差别是：异常在所 有测线相同的位置、相近的深度出现。
已处理土洞：填埋土洞的填充物质