江西瑞金沙州坝岩溶塌陷探地雷达探测

出处：按学科分类—天文学、地球科学地质出版社《地质灾害勘查地球物理技术手册》第64页（2786字）

瑞金是中国革命的红色故都，沙洲坝镇辖区内有中央苏维埃临时政府旧址、毛主席旧居、中央政治局旧址、中央军委旧址等全国文物保护单位。区内村庄相连，人口稠密。是瑞金市经济发达地区之一。据调查，在该区二十几平方公里的范围内，至1999年底已发生塌陷达240余处。国家重点保护文物——苏区中共中央政治局旧址、中共中央旧址等一批革命文物已发生塌陷造成墙体倒塌。至调查时，塌陷仍在继续发生，严重危害当地人民的生命财产和革命文物的安全。地质灾害已成为严重制约地方经济和社会发展的重要因素之一。

区内广布灰岩、白云质灰岩、含燧石及炭质灰岩等可溶性岩石，以覆盖型为主。据前人调查资料，基岩顶界面埋深约5～25m，岩溶发育，钻孔遇洞率在66%以上，钻孔平均揭露岩溶率为10%以上，且分布极不均匀，并受地质构造、地形地貌、岩性等多种因素制约。查清隐伏岩溶位置，成为治理地质灾害的首要任务。

调查的主要目的是了解区内第四系下伏基岩埋深和岩溶发育情况，一般松散的第四系与致密的基岩间存在较大物性差异。根据已有资料和本次工作结果，得到测区第四系和基岩物性参数(表4－4)。由表可见，第四系松散层与基岩的电阻率(ρ_s)，相对介电常数(ε_r)等物性参数有较大差异。这说明本区存在着一个相对介电常数分界面，因此选择地质雷达方法探测，具备了地球物理前提。

表4－4 沙洲坝地区地层主要物性参数表

探测成果如下：

(1)基岩面完整区雷达特征：测区场地平整，据附近钻孔资料揭示，表层为第四系，下伏为灰岩，溶洞不发育。图4－16a为沙洲坝中央临时政府大礼堂旧址雷达探测记录，从图中可见灰岩面反射波出现在230～250ns，同相轴连续性好，信号强。在基岩面反射波之下，无明显强反射波出现，反映该剖面内部物质均匀，溶蚀现象不发育。

(2)已知塌陷区岩溶异常雷达特征。瑞金市沙洲坝镇官桥头测区，村民挖井所遇地层上部为粘土层，其下为砂砾石层，未挖穿，厚度不详。该村在1998年发生塌陷，后回填。图4－16b为通过塌陷回填区的雷达图像。整张记录两半呈明显不同的特征，右段波形相对平静，在100ns左右有一组强反射波，推断为砂砾石层界面。该处地下水位较浅，因砂砾石层孔隙度大，且富含地下水，其相对介电常数较大，与上覆地层存在一个良好的波阻抗界面，其深度4m左右；在300ns附近存在另一组反射波，推测为基岩面反射波，深约12m。300ns以后，在探测深度范围内未见有明显异常，表明测线在该段存在岩溶的可能性不大。左半段为塌陷区，反射波组强度大，反射波密集出现，同相轴呈拱形，为典型塌陷区异常特征。

(3)已知未完全塌陷区的岩溶异常特征。瑞金市沙洲坝镇竹山下村杨德福住宅门前晒场，为水泥地面，场地空阔，但～测点处有裂缝，地面有少量沉降，图4－16c为通过裂缝处的雷达图像。从图中可见，灰岩顶面反射波组出现在250～300ns，深约10～12m。值得注意的是在7～13号测点250ns左右，近水平的反射波组被错断，形成一组双曲线型波组异常，推测在该处有隐伏开口溶洞，其上已形成土洞，地表局部可见裂缝，说明在该位置已发生过隐伏塌陷并波及地表(张虎生，2000)。