湖南省永龙高速公路建设开发有限公司 湖南永顺 410016
摘要：为探明龙永高速红岩溪互通AK0+400～AK0+465段左幅路基段不良地质体分布与埋藏特征，为处治设计提供可靠的工程地质资料，确保高速公路运营安全，进而达到防治与减轻不良地质致灾的目的。本文针对龙永高速红岩溪互通路基开展了探测分析，研究成果可为路基动态设计提供必要的地质参数，更好的为高速公路施工服务。
关键词：龙永高速；路基病害；探地雷达；施工建议
1 项目背景
高速公路施工的过程中，经常会出现不良的地质现象，如果未能够在施工前探明，将会给施工带来很严重的安全隐患，影响安全生产[1-2]。探地雷达在地质检测方面作为一种高效、准确的检测方法[3-4]，可以准确的提供地质资料，有效保障安全施工，为化解高风险方案的制定提供可靠依据[5-6]。湖南龙永高速施工至红岩溪互通AK0+420－439左幅靠边沟区域路基产生岩溶塌陷，造成边沟沉陷裂断，路面最大下沉1.2m左右，路面出现一条连续的半圆形（弧形）开裂缝，沿线路左边沟直径约19m，至路面内半径约9m左右，裂缝最大宽度4cm左右，可见深度10cm左右，左边沟至边坡脚亦可见产生岩溶塌陷现象，对道路运营安全构成严重威胁。如图1所示。有必要探明该路基段岩溶体的分布范围及其规模大小、埋深状况，以及路基岩溶体特征及其对路基的影响程度，从而提出较合理的设计与施工处治方案。
结合前期勘察资料和本次地质测绘成果，1——1＇测线雷达反射信号稍弱，局部振幅相对较大，同相轴连续性较差；大致在测线20～40m这一区间段雷达反射信号相对较强，呈低频较强反射并存在雷达波弧形反射异常，推测该处发育一处规模较大的充填型溶洞，充填物为可塑～流塑状淤泥；2——2＇测线雷达反射信号稍弱，局部振幅相对较大，同相轴连续性较差；大致在测线20～38m这一区间段雷达反射信号相对较强，呈低频较强反射并存在雷达波弧形反射异常，推测该处发育一处规模较大的充填型溶洞，充填物为可塑～流塑状淤泥；3——3＇测线雷达反射信号稍弱，局部振幅相对较大，同相轴连续性较差；大致在测线20.5～36m这一区间段雷达反射信号相对较强，呈低频较强反射并存在雷达波弧形反射异常，推测该处发育一处规模较大的充填型溶洞，充填物为可塑～流塑状淤泥；4——4＇测线雷达反射信号稍弱，局部振幅相对较大，同相轴连续性较差；大致在测线20.6～34m这一区间段雷达反射信号相对较强，呈低频较强反射并存在雷达波弧形反射异常，推测该处发育一处规模较大的充填型溶洞，充填物为可塑～流塑状淤泥；5——5＇测线雷达反射信号稍弱，局部振幅相对较大，同相轴连续性较差；大致在测线21.8～32m这一区间段雷达反射信号相对较强，呈低频较强反射并存在雷达波弧形反射异常，推测该处发育一处规模较大的充填型溶洞，充填物为可塑～流塑状淤泥；6——6＇测线整条测线雷达反射信号稍弱，局部振幅相对较大，同相轴连续性较差；大致在测线18～50m、深2～8m这一区间段雷达反射信号相对较强，呈低频较强反射并存在雷达波弧形反射异常，推测该处溶蚀裂隙、节理裂隙发育，且有可能存在溶蚀裂隙与溶洞相通。这些溶蚀裂隙、节理裂隙都或多或少充填有淤泥质粉质粘土；7——7＇测线整条测线雷达反射信号稍弱，局部振幅相对较大，同相轴连续性较差；大致在测线10～60m、深2～15m这一区间段雷达反射信号相对较强，呈低频较强反射并存在雷达波弧形反射异常，推测该处溶蚀裂隙、节理裂隙发育，且有可能存在溶蚀裂隙与溶洞相通。这些溶蚀裂隙、节理裂隙都或多或少充填有淤泥质粉质粘土。
3 结论与建议
1、综合探测成果表明，在AK0+420－439处发育一大型溶洞，溶洞平面形态近椭圆形，长轴约19.0m，短轴约10.5m，垂直发育深度17.3－34.2m，流－软塑状淤泥全充填。现路基内已产生岩溶塌陷，造成路面与左边沟下沉开裂，对道路运营安全构成严重威胁，需进行处治。
2、产生塌陷的主要原因是溶洞内淤泥层被压缩与流失，形成空洞，无法支撑上部荷载以保持拱顶平衡，导致其上部的相对钢性结构的路面及边沟下沉与开裂，其次是下沉开裂后左边沟水沿裂缝入渗所导致。
3、处治建议：根椐溶洞的发育特征与产生塌陷的主要原因，为一次根治，不留后患。建议对AK0+420－439处溶洞整体采用盖板跨越进行处治，并保证盖板两端分别有2.0m左右支撑于完整岩石上。具体盖板长度、厚度、配筋需经设计计算确定； 建议对溶洞范围内左边沟与边坡脚处进行防渗加固处理；对路面上ZK1、ZK7地质钻探孔采用水泥砂浆封孔，防止大气降水渗入地下。
4、鉴于工程物探是以线带面的推测法，本次物探的探测密度虽然基本上控制了地基影响深度范围内较大规模的不良地质形态，但有可能遗漏小尺度的不良地质体；且由于物探是以地球物理物性参数的异常来推测地质性状、尺度以及埋深，可能会有些误差以及因物探多解性而造成的误判。因此，建议在后期施工和处治过程中，注意加强处治施工时观察，对新发现的不良地质体，及时反馈，以便处理到位。
参考文献
[1]周斌.地质勘探安全技术措施分析[J].地球,2012(4):174-175.
[2]李大心.探地雷达方法与应用.北京:地质出版社,1993.
[3]周平,胡丽琴.探地雷达在公路路基岩溶探测中的应用研究[J].科技创新导报,2015(17):72-73.
[4]邓居智,莫撼,刘庆成.探地雷达在岩溶探测中的应用[J].物探与化探,2001,25(6):474-476.
[5]陈敏.探地雷达技术在岩溶地区的探测应用[J].科技信息,2011(12): 345-345.
[6]朱钊锐,耿祥峰,马庆伟.地雷达技术在岩溶地区基础探测工程的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(28).
基金项目
国家自然科学基金(41374120)；湖南交通科技计划项目（201201）；广东交通科技计划项目（201502008）；
通讯作者
吕军（1966-），男，高级工程师，主要从事高速公路建设与管理工作，联系电话:15111120528。
论文作者:吕军,刘涛影
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/7
标签：反射论文; 溶洞论文; 较强论文; 裂隙论文; 边沟论文; 路基论文; 岩溶论文; 《基层建设》2017年第19期论文;