广西壮族自治区区域地质调查研究院 541003
摘要：“洛阳铲”钎探是考古钻探技术，近年广泛应用于各科研建设领域但在地质灾害调查领域运用尚少，在广西合山市及其周边县（市）如象州县、武宣县地灾详查的岩溶地面塌陷勘查中应用尚属首次，，通过本次实践证明“洛阳铲”钎探是可行的，可靠的，并提出了改进建议。
关键词：洛阳铲 岩溶地面塌陷 第四系覆盖层
0 引言
在县（市）地质灾害详细调查设计中确定了重要地质灾害隐患点勘查后即按规范要求布置钻探、山地工程等手段进行勘查。合山市市域面积小，绝大多数属于裸露型岩溶区和覆盖型岩溶区，岩溶地面塌陷发育。合山市地质灾害详细调查设计书选定数个岩溶塌陷群进行勘查，使用钻探、槽探查明基岩的岩溶发育情况、第四系覆盖层厚度和结构、地下水特征等，分析岩溶塌陷群的形成机理和形成条件。因钻探工作量有限，无法大密度布置，故要铺以一定数量的槽探工程对埋藏于第四系覆盖层下的基岩进行揭露，收集足够的覆盖层地质特征数据。选定的岩溶地面塌陷群均处于地势平坦的农田或民宅周边附近，槽探施工将会破坏土地资源，遭到当地居民的集体反对，据已有资料分析，第四系覆盖层厚度普遍超过3m，大于槽探工程施工安全深度，槽探工程无法达到揭露基岩的预期目的，项目组决定引进“洛阳铲”钎探代替槽探施工。
1 洛阳铲简介
"洛阳铲"既是盗墓工具，又是考古工具。"洛阳铲"是中国独有的考古钻探技术。近年广泛应用于国家基本建设、科研和工业上。洛阳铲基本可以分为几个部件：铲头、配重杆、加长杆、吊环、安全绳以及携带包六大主要组成部分。其中铲头分为土铲头，破砖铲，泥沙铲头以及筒子铲四大类，可应付多种土体的取芯。
2 “洛阳铲”钎探的布置和操作
2.1 布置
“洛阳铲”钎探主要代替原设计的槽探工程布置，在此基础上，根据实际需要进行加密布置，即可在勘探线上加密布置，获取剖面上第四系覆盖层变化资料，也可以塌陷坑为圆心，围绕塌陷坑施工获取塌陷坑周边覆盖层及土洞发育特征，还可间隔单位距离打眼，形成规格网状调查第四系覆盖层发育特征、土洞在平面上的分布规律，获取下伏基岩面地形特征。总之是在限定的预算额度上获取更多的第四系覆盖层信息资料。
2.2 操作
1根据实际需要在工程布置图上标注 “洛阳铲”探钎孔位并按一定规律编号，并在实地进行孔位确认。
2“洛阳铲”钎探为人力打钎，根据个人体力状况和土层性质选择铲头和配重杆开孔，铲头分为土铲头，破砖铲，泥沙铲头以及筒子铲四大类，可应付多种土体的取芯。使用洛阳铲时，身体站直，两腿叉开，双手握杆，置于胸前，铲头着地，位于二足尖间，用力向下垂直打探。开口到底，不断将铲头旋转，四面交替下打，保持孔的圆柱形以避免卡孔。取出的岩土心按指定位置依次摆放并做好防雨措施。
3冲击钻入一定程度后加装加长杆，并根据取出的土体性状和取芯的难易程度更换相应的铲头。铲头基本上以自由落体下落冲击，尽量保持钎孔垂直。测验探孔弯曲程度可借助手电筒或激光手电筒之类，借助光线，垂直从孔口往下照，光线射到孔底，则孔是直的。如果光线射到孔壁未见孔低，则孔是弯的，须修整后再打。
4重视岩土体变化位置、地下水位埋深及钻进异常如土洞等记录。及时对取出的土芯进行拍照和编录。
5现场探钎完成后及时进行资料整理和分析并回填钎孔。
3 “洛阳铲”钎探在岩溶地面塌陷群勘查中的应用
3.1 塌陷群情况
塌陷群共由7个塌坑组成，分布在长约180m，宽约150m的峰林平原之上，总分布面积约0.02km2，均属小型塌陷，各塌坑特征见表1。上述塌陷引起附近农田、耕地等出现塌陷、开裂、变形现象，直接损毁农田或经济作物；近年来，该塌陷坑群附近人员活动日趋频繁，给人民生命财产造成了重大威胁。
图1 岩溶塌陷群勘查工程分布示意图
3.3 “洛阳铲”钎探成果资料的应用
“洛阳铲”探钎取得的资料具有很高的真实性和准确性，与工程地质钻探获取的第四系覆盖层资料基本吻合，如图2示，可作为勘查点的野外第一手资料。
实践证明，“洛阳铲”探钎可大密度施工的特征可以更大程度获取第四系覆盖层情况，如基岩埋深及起伏变化情况、土层结构变化、土洞发育和分布情况等，可以弥补工程地质钻探数量有限，孔位稀疏带来的不足，两者相辅相成。
图2 2-2'号勘探线8-11导示意图
4 存在的问题
4.1 钻进易受阻
勘查点所处区域盖层岩性主要为棕红色、褐黄色粘土，为下伏碳酸盐岩原地风化产物，结构单一，偶含碳酸盐岩碎快【1】。本次“洛阳铲”施工中数次遇见碎石，造成施工困难。
4.2 受地下水干扰
在地下水的参与下，“洛阳铲”对土体的扰动破坏程度得到放大，使土体淤泥化造成无芯可取。
4.3 探孔回填困难
“洛阳铲”钎探钻进施工为人力操作，探钻回填（封孔）亦是人力操作，存在封孔不彻底的可能，造成后期农田漏水现象。
5 结语
“洛阳铲”钎探在岩溶地面塌陷勘查中具有使用简便、经济、布置灵活、当地居民接受度高的优点，相对槽探工程具有明显的优势，可弥补工程地质钻探的不足，获取的资料具有很好的实用性，具有很好的实践意义。但同时也有钻进易受阻、受地下水影响、钎孔回填困难等缺点。
几点建议：1对铲头改造以规避或抓取更大范围尺寸的碎石或卵石，降低钻进受阻率；2岩溶塌陷群发育区地下水位一般在基岩面上下变动【2】，枯季常在基岩面之下，故可选择在枯季施工以规避地下水对“洛阳铲”钎探施工带来的干扰；3制作简易三脚架（木质、竹质等），使用滑轮组减缓打钎对体力的要求，提高“洛阳铲”钎探可钻深度，扩大适用范围。
参考文献
【1】何湘运.广西壮族自治区合山市地质灾害调查与区划报告[R].桂林：广西地质环境监测总站，2003
【2】化建新，郑建国.工程地质手册（第五版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2018
论文作者:蒙勋,王永涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：洛阳论文; 岩溶论文; 合山市论文; 基岩论文; 资料论文; 工程论文; 地面论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;