近年来，随着我国经济发展，公路建设进入了飞速发展时期。一些公路、铁路工程相继在以往的“地质禁区”内修建。目前，即将建成的沪蓉国道主干线湖北境宜昌至恩施段高速公路就属于此类。该区段地形以山地为主，喀斯特地貌发育，溶洞、洼地众多，峡深谷幽，峰奇洞异，这使得沪蓉西高速公路和宜万铁路成为国内迄今为止所处地质条件最为复杂、勘察与施工难度最大、投资最高的交通工程之一。　　 岩溶漏斗又称斗淋(doline)，是石灰岩区呈碗碟状或漏斗状的凹地，平面形态呈圆或椭圆状，直径数米至十余米，深度数米至数十米。　　 本课题试验研究的目的和意义在于：隐伏岩溶漏斗的勘察研究和评价基岩稳定性具有重要意义；这对完善隐伏岩溶漏斗形成机理研究具有重要意义；对今后研究相似地质问题给予一定借鉴意义。　　 前人多是对有明显地貌标志的岩溶漏斗进行过勘察和研究，且方法和判断标准已比较成熟。而隐伏岩溶漏斗因隐伏于地下，虽然形态及形成原因与露天岩溶漏斗相似，但又有比其复杂的地质形成过程，不易发现和判别，其勘察难度大、研究少，对工程建设的影响比有明显标志的岩溶漏斗要大，这就对隐伏岩溶漏斗勘察和形成机理研究提出了较高的要求。　　 而隐伏岩溶漏斗具有隐蔽性，常规地质调绘不易发现，其勘察成果比较少，造成现今对隐伏岩溶漏斗形成理论研究也较少。而其对工程建设的影响比露天岩溶漏斗要大的多，若在工程施工中发现了隐伏岩溶漏斗的存在，更是涉及到设计变更的问题，基础工程造价将成倍加大，因此，对隐伏岩溶漏斗在勘察识别和形成机理上的研究将是岩溶地区工程建设研究的课题之一，对工程勘察施工具有重要的指导意义。　　 地质调绘发现该区处于八字岭复式向斜之中的次级背斜一水南背斜，背斜轴向为近东西向，向北西西倾伏。区内主要发育一条近东西向的F1主断裂，在主断裂两侧伴生发育次级小断层。主断裂在区内走向为250-70°，基本沿二叠系茅口组(P1m)与吴家坪组(P2w)接触界面发育，两侧地层不连续，产状不一致。主断裂附近伴生发育一组次级断裂(F2)，次级断裂的走向与主断裂方向呈20～30°夹角，次级断裂受主断裂的控制，倾角在80～90°左右。地表水常沿裂隙面下渗发生溶蚀现象。在右幅8＃墩～7＃墩右侧次级断裂与主断裂发生交汇，构成最有利于岩溶发育的部位，致使右幅8＃墩形成深度较大的溶蚀漏斗。另外，区内尚发育两条规模相对较小的逆断层，其形成较主断裂稍晚。　　 物探工作采用了浅层地震、高密度电法、地质雷达等多种物探方法。工作主要分两个阶段，首先根据地质调查成果，布置综合物探方法查明桥位区地质背景，特别是断裂的发育分布；其次是针对水南特大桥8＃桥墩特殊的复杂地质条件，布置了长短不一、放射状环绕的多条控制测线，进行精细物探勘察，利用雷达扫面探查岩溶漏斗的边界及浅部基岩埋深变化特征，采用浅层地震反射精细勘探方法多方向探查充填土体厚度及较深部的基岩埋深变化特征。另布置2个深钻孔验证探明右幅8＃墩异常土体深度及桥基持力层深度，查明上覆深厚土体结构特征及物理力学性质、持力层岩性。103m以下为微风化灰岩，岩芯趋于完整。综合分析勘察成果，查明了右8＃墩处发育的隐伏岩溶漏斗平面形态和深度。岩溶漏斗平面呈长椭圆形，短轴(南北向)宽约26m，长轴(东西向)长约48m，南侧陡，北侧上部相对较缓而下部陡，漏斗口的范围约900m2，深度最深达93m，漏斗已被碎石土、含砾亚粘土所充填。右8＃墩基础施工结果验证勘察了成果，说明勘察成果是准确的，右8＃墩基础下确实存在隐伏岩溶漏斗。　　 研究区属于鄂西南中山区，雨量充沛，区内降雨量和气温对岩溶发育均有利。区内以泗渡河为区域性的侵蚀基准面，它控制着本区岩溶地貌的切割深度和密度，影响着循环带内岩溶水的运动、排泄形式和特征。水南特大桥右幅8号墩处与水南沟谷底高差47m，与泗渡河河底高差472m。大的高差有利于形成垂向型岩溶。本区属于清江一级支流招徕河上游水系，由地形条件所决定，地表汇流排泄迅速、水量暴涨暴落、动态急剧变化，枯季断流，暴雨后易形成山洪。场区属单斜状地形岩溶块体，碎屑岩覆盖于灰岩之上，这种单斜状的岩溶地貌类型，有利于外源水和大气降水的汇集，有利于岩溶水流的集中排泄，有利于岩溶和地下岩溶管道的发育。这样充沛的降水量和较强烈的地表水及地下水循环，为岩溶漏斗的形成提供了强有力的水动力条件。　　 褶皱构造的核部及转折端是岩溶发育的有利部位。由于背斜核部受张应力作用强烈，岩层易产生与轴向一致的张裂隙，有利于地表水的渗漏和运移，从而控制岩溶的发育。场区内断裂(F1、F2)是陡倾的，岩层倾角也较大，使得岩溶水运移总体格局符合上述特点，这为岩溶漏斗形成创造了有利条件。　　 主、次断裂带F1、F2于右幅8＃峤墩处交汇，因此地层岩性变异、岩体破碎、渗透较强，岩溶发育均强烈。两断裂倾角陡，断裂带内岩石破碎，溶蚀强烈，而吴家坪组碳质页岩、碳质灰岩因岩质软硬不均，受构造作用，软质岩层变形强裂，揉褶十分发育，硬质的碳质灰岩呈透镜状或层状碎裂结构，沿断裂面充填有较多的黄色泥质砂土，厚度5～30cm，构造残岩呈楔形，向下逐渐尖灭。　　 上述岩性和地质构造为右幅8＃桥墩处岩溶发育提供了基础，断裂亦为水的循环提供了有利通道，兼之该处又处于冲沟中，地表水流通过该处断裂向下渗流，使该处灰岩不断溶蚀扩大，在不断溶蚀作用下，加之区域地壳抬升使岩溶侵蚀面下降，最终在该处形成巨型溶洞，且呈向下逐渐尖灭的楔形。灰岩在不断溶蚀过程中，在水流作用下，粘性土和角砾混和堆积，成为溶洞堆填物。　　 岩溶漏斗的纵深发育，还受地壳的抬升及深切的构造破裂控制，据勘察成果岩溶漏斗周壁所显示的上部口大、中部收敛、底部口小，并向东部河底一带倾斜等形态特征以及现存堆积物的性质与状态，表明岩溶漏斗在发育、形成过程中，区内发育的垂向断裂，对漏斗北边岩壁的溶蚀和后退作用至关重要。　　 岩溶洞穴规模愈大，水动力条件愈强烈。该处在形成巨型溶洞过程中，使水流水力梯度不断加大，覆盖在上部的软弱碳质页岩、灰岩的重量和水流渗透压力大于其向上的支承力时，在地史时期，发生塌陷。漏斗中局部夹有厚约0.5-1m碎石土层，即为塌陷后遗留物。　　 在上部岩层塌陷后，地表水流将第四系土层搬运至溶蚀漏斗内，直至将漏斗填平成为现状地貌，形成隐伏状岩溶漏斗。中上部碎石土具洪水搬运特征、上部含砾亚粘土具浅水层流堆积特征是很好的说明。经后期地质改造，直至形成洞口范围约900m2，深度达100m左右的岩溶漏斗。　　 漏斗发育的初期，正好位于两断裂交汇处，裂隙及垂向溶(裂)隙极为发育，这些构造破裂控制了岩溶展布和漏斗的形成。由此可见，地表和地下岩溶的长期共同作用，应是溶洞发育与形成的基本原因。后期上部岩层塌陷，属于重力剪断致塌。　　 总体来说，水南特大桥右幅8＃墩处隐伏岩溶漏斗形成机理应为“断裂溶蚀-重力剪断致塌-流水充填”机制。　　 根据上述隐伏岩溶漏斗形成机理，其演化过程可分为溶洞形成阶段、上部盖层塌陷阶段、漏斗充填堵塞阶段三个阶段，这三个阶段不是独立，而是相辅相成、相互联系的，在气候、地质条件、地形地貌及流水巧妙的配置下，形成今天隐伏岩溶漏斗的形态。