广西桂林市规划中心城区岩溶发育特征及分布规律

广西桂林市规划中心城区岩溶发育特征及分布规律

江思义;吴福;刘庆超;李海良;吴莹莹

【摘要】弄清规划中心城区岩溶发育特征及其分布规律,对于岩溶地区规划中心城区建设布局,特别是建设场地工程地质勘察具有重要的指导意义.桂林市规划中心城区,属于岩溶发育分布区.论文基于前人研究成果,采用资料收集、地面调查、高密度电法及钻探相结合的方法,开展桂林市规划中心城区岩溶地质调查,分析了岩溶发育类型与岩性及岩性组合、水文地质单元、埋藏深度及地质构造的关系,总结提出了桂林市规划中心城区岩溶发育特征及分布规律.研究表明,桂林市规划中心城区岩溶发育主要以浅表的融县组、桂林组为主,在褶皱轴部,或断层影响带内,在垂直节理裂隙和缓倾斜层面裂隙组成的裂隙系统中,岩溶发育较强;可溶岩与非可溶岩接触地段岩溶发育强;在低平谷地中的分水岭处岩溶发育亦较强烈;在水文网长期摆动的地段地面以上岩溶发育程度强烈.

【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》

【年(卷),期】2019(030)003

【总页数】9页(P120-128)

【关键词】桂林市规划中心城区;岩溶地质调查;发育特征;分布规律

【作者】江思义;吴福;刘庆超;李海良;吴莹莹

【作者单位】广西壮族自治区地质环境监测总站,广西桂林541004;广西壮族自治区地质环境监测总站,广西桂林541004;广西壮族自治区地质环境监测总站,广西桂林541004;广西壮族自治区地质环境监测总站,广西桂林541004;广西壮族自治区地质环境监测总站,广西桂林541004

【正文语种】中文

【中图分类】P642.25

0 引言

桂林市是桂湘黔粤交界区域中心城市，属于中亚热带湿润季风气候型溶蚀侵蚀区，是典型的喀斯特岩溶地貌。前人对区内的研究多集中于岩溶塌陷的评价与研究，冯佐海等[1-2]对区内岩溶塌陷成因类型与时空分布特征进行了研究，归纳了桂林市

岩溶塌陷的成因类型，并分析出塌陷与地质构造的关系；万志清等[3]分析了桂林

市岩溶地面塌陷的成因机制和分布规律，提出了对应的防治措施；肖明贵[4]揭示

了桂林岩溶发育规律和地面塌陷分布规律，并对岩溶塌陷地质灾害危险性进行了多目标二级模糊综合预测。而针对桂林岩溶的分布特征和发育规律的研究较少，仅吴枝坦[5]在1986年进行过初步探讨，其时间相隔较远，且研究成果精度相对较低。随着全国3×104 km21∶5万岩溶地质调查的完成[6]，岩溶地质调查及评价方法

也得到了大家的广泛探讨。罗以达等[7]早在2009年已经对城市岩溶地质调查及

评价方法进行了探讨；夏日元等[8]在2017年总结了南方岩溶地区1∶5万水文地质环境地质调查的技术要点；缪世贤等[9]在2017年完成了徐州市的岩溶地质调

查并对其发育特征进行了分析。基于桂林市城市规划建设对岩溶地质调查的需求，充分利用前人资料，参考《1∶50 000岩溶地面调查规范(送审稿)》，开展了桂林城区相关地质调查工作，有效提高了桂林市岩溶地质特征与岩溶塌陷问题的研究程度。

1 岩溶地质调查

1.1 岩溶地质资料收集利用

系统收集岩溶区及周边地层岩性、地质构造、地下河及溶洞分布、岩溶塌陷、岩溶

水开采井等详细资料，将其统一投在同一底图上，编制岩溶地质草图，反映岩溶区的分布范围、岩溶发育程度及岩溶水开采强度、分析存在的主要问题，为进一步的工作部署提供依据[10]。

1.2 钻孔资料筛选整理

先根据钻孔资料的完整性及可靠程度，筛选出有效钻孔，包括其孔号、坐标、孔口高程、孔深、基岩埋深、分层描述、土工测试数据及抽水试验等指标，优先选择见基岩较深，揭露到溶洞或土洞且地层岩性不尽相同的钻孔。

再将筛选出来的钻孔坐标进行换算，投影到研究区的地理底图上，并综合考虑钻孔分布密度和精度等因素，进一步取舍后形成研究区钻孔平面分布图，结合后期施工钻孔，构成了研究区基础数据库。

1.3 地面调查

1.3.1 裸露型岩溶地质调查

裸露型岩溶地质调查以1∶50 000环境地质调查为主，以划分岩溶层组类型为重点，选择构造复杂的区段，分析不同岩组类型与岩溶发育特征，对典型喀斯特地貌，如溶洞、溶沟、漏斗等进行形态特征、成因等研究，基本查明研究区岩溶地质背景条件、岩溶地貌类型、分布特征及发育程度等。进而分析、判断相邻覆盖岩溶区的构造格架与碳酸盐岩地层的空间展布格局。

1.3.2 覆盖型岩溶地质调查

对于覆盖型岩溶区，根据岩溶发育程度、人口密度、研究程度以及城市功能规划等，将研究区分为一般研究区和重点研究区。一般研究区，主要通过相关可利用资料进行分析，并配合一定量的实物工作进行调查评价；对于地面塌陷较多、人口密集、地下空间规划的重点研究区(主要为桂林市城区及临桂新区)，在收集利用各类资料的基础上，还需采取遥感解译、地面调查、物探及钻探等相结合的方法进行调查评价。而对于新发生、具有代表性的岩溶塌陷点，需进行专项剖析。

2 勘探验证

物探是开展覆盖型岩溶调查的重要手段[11]，研究区采用物探的高密度电阻率法与钻探相结合的勘探手段，旨在查明隐伏岩溶区分布范围、覆盖层结构和厚度、基岩面起伏情况、裂隙及溶(土)洞等发育情况，揭露桂林规划中心城区岩溶地质情况。2.1 岩土体地球物理特征分析

高密度电阻率法以岩、土导电性的差异为基础。对于岩溶地区，第四系覆盖层与基岩之间﹑完整基岩与不良地质体(溶洞、溶槽、断层破碎带、裂隙带等)之间存在明显的电性差异(如介电常数、电阻率等)，第四系(Q4)覆盖层电阻率(一般小于100 Ω·m，若覆盖层干燥或含有砂砾石其电阻率可达n×102 Ω·m)﹑基岩裂隙和岩溶发育带的电阻率(n×10～n×102 Ω·m)比完整基岩电阻率(n×102～n×103 Ω·m)低，从而形成了不同的电性界面，具备了开展高密度电法勘探的良好地球物理前提。2.2 电阻率探测与钻探验证应用实例

在地质调查和综合分析的基础上，用高密度电阻率法进行探测，对电阻率探测异常辅以钻探验证。

图1为桂林市象山区万福路沿路一条高密度电阻率物探线，测线分七段，总计长4 600 m，其中B1段长1 460 m，B2段长580 m，B3段长560 m，B4段长410 m，B5段长580 m，B6段长730 m，B7段长280 m，测线方向大体由西向东，最小电极距5 m。

其中B4段测线的第一电性层深度较有起伏，埋深4～16 m不等，电阻率值在10～70 Ω.m，为相对低阻层，推断为黏土层，B4测线125 m附近地层厚度最大，可达16 m左右；第二电性层深度在4 m以下，电阻率值在100～5 300 Ω.m，

为相对高阻层，推断地层为泥盆系(D)，岩性为灰岩。据此测线推测有1处断裂破

碎区，即位于B4线的100～330 m段，电阻率值相对完整围岩较低，说明该区域含水率高，为富水区域。另外，推测有3处溶洞发育，R4、R5、R6在视电阻率