周富彪，孫進(jìn)忠，石金山，劉 磊，4，李 高

(1. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)工程技術(shù)學(xué)院，北京 100083； 2. 中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所，廣西桂林 541004； 3. 中國電建集團(tuán)北京勘測設(shè)計研究院有限公司，北京 100024； 4. 建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計院有限公司，北京 100007； 5. 有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心，北京 100012)

0 引 言

利用彈性波探測方法了解巖土介質(zhì)性質(zhì)、解決工程問題是巖土工程和工程地質(zhì)勘察的重要手段之一，已經(jīng)納入《巖土工程勘察規(guī)范》等國家標(biāo)準(zhǔn)[1，2]，在工程中發(fā)揮了重要的作用。瑞雷波(R波)是沿巖土體界面?zhèn)鞑サ囊环N面波，波動能量主要集中在波傳播的界面附近[3，4]，利用瑞雷波頻散特性可探測界面附近的巖土體彈性波速[5]。1982年，日本VIC株式會社研制出了基于穩(wěn)態(tài)法的GR-810型佐藤地下全自動勘查機[6]。1993年，劉云楨等[7]自制出了多道地震數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，把瞬態(tài)面波勘探的有效深度提高到30～50 m。瞬態(tài)面波勘探效率高于穩(wěn)態(tài)法而被廣泛應(yīng)用，在巖溶探測和注漿檢測中應(yīng)用效果顯著[8-12]。孫進(jìn)忠研究了傳統(tǒng)瑞雷波采樣定理的局限[13]，提出了考慮道間時差相位的多道瞬態(tài)瑞雷波探測方法，形成了一套可以充分利用每一道檢波器的記錄信息、橫向分辨力大大增強的高效率多道瞬態(tài)瑞雷波探測方法，并在巖土體波速測量、地層劃分、地基加固效果檢測[14]、石質(zhì)文物風(fēng)化檢測[15]和巖溶破碎帶探測[16]等工程中成功應(yīng)用，積累了豐富的經(jīng)驗。

石質(zhì)文物病害，是指石質(zhì)文物在自然營力作用和人為因素影響下所形成的，影響文物結(jié)構(gòu)安全和價值體現(xiàn)的異常或破壞現(xiàn)象[17]。桂林七星巖巖壁上的石刻文物目前正遭受巖壁裂隙水的滲漏侵蝕病害。采用考慮道間時差相位的多道瞬態(tài)瑞雷波探測方法，以“最小干預(yù)”為原則，無損地探明了與摩崖題刻文物溶蝕病害相關(guān)的斷裂帶和巖溶裂隙等滲水通道的規(guī)模與方位，為石刻文物注漿堵水保護(hù)方案的制定提供了科學(xué)依據(jù)。

1 多道瞬態(tài)瑞雷波方法

1.1 探測的物理基礎(chǔ)

巖土體的彈性波速與巖土體的軟硬程度及完整程度呈正相關(guān)，巖土體越硬、越完整，其彈性波速越高；反之，巖土體越軟弱、越破碎，巖土體的彈性波速就越低。桂林七星巖景區(qū)龍隱巖所賦存的山體主要為可溶性灰?guī)r，巖體中發(fā)育的斷層破碎帶或巖溶洞穴相對于完整巖體而言，為軟弱部位，彈性波速相對較低。因此，可以根據(jù)山體巖土體中彈性波速大小及分布情況確定基巖破碎帶以及巖溶裂隙或巖溶洞穴的規(guī)模和位置。

1.2 探測原理

瑞雷波是沿介質(zhì)表層或?qū)娱g傳播的一種彈性波動，在界面附近其質(zhì)點振動方式為長軸位于界面法線方向上的逆進(jìn)橢圓[18]。瑞雷波中不同頻率成分的波動以不同的速度向前傳播[19]。頻散曲線高頻部分與淺層介質(zhì)相對應(yīng)，低頻部分與深層介質(zhì)相對應(yīng)，曲線的拐點與不同介質(zhì)的分層界面相對應(yīng)[20]。因此，只要保證在七星巖山頂上激發(fā)的瑞雷波中含有足夠的低頻成分波動，就可以獲得從山頂激發(fā)點以下山體深部介質(zhì)的彈性波速。

1.3 探測方法

采用考慮道間時差相位的多道瞬態(tài)瑞雷波探測方法，在七星巖山頂起伏較小的地面上，按檢波器道間距Δx=1 m布置12個在一條直線上的檢波器構(gòu)成一個檢波器排列(圖1)，在排列的一端激發(fā)瑞雷波，可以獲得12道瞬態(tài)瑞雷波記錄時域波形(圖2)。

圖1 瞬態(tài)瑞雷波擊發(fā)與觀測系統(tǒng)示意圖Fig.1 Sketch of transient Rayleigh wave excitation and observation system

圖2 瞬態(tài)瑞雷波記錄波形及瑞雷波震相同相軸追蹤分析示例Fig.2 Recording waveform of multi-channel transient Rayleigh and analysis example of Rayleigh wave phase event in travel-time

單道檢波器記錄的時域地震波波形如圖3所示，相鄰道檢波器記錄波形兩兩組合，可解譯獲得11條瑞雷波相速度—深度曲線如圖4所示。

圖3 單道記錄時域波形示意圖Fig.3 Sketch of time domain waveform of single channel

將解譯得到的瑞雷波相速度—深度曲線(圖4)對應(yīng)在兩個檢波器測點的中點上[15]，曲線縱軸是深度，代表地面兩個測點以下山體的不同深度處，橫軸代表該深度范圍內(nèi)巖土體的平均彈性波速[18]。聯(lián)合一個排列的11條瑞雷波相速度—深度曲線可插值計算構(gòu)建連續(xù)分布的瑞雷波相速度—深度成像剖面[15]。根據(jù)成像剖面中彈性波低速區(qū)的分布情況，可以初步確定探測山體中破碎帶、節(jié)理裂隙或溶洞的空間位置和規(guī)模大小，從而對匯水、滲水通道的總體趨勢做出分析。

圖4 瞬態(tài)瑞雷波形兩兩組合解譯獲得的瑞雷波相速度—深度曲線Fig.4 Curve of depth and velocity interpreted from two transient Rayleigh waveform

該方法只用兩道檢波器的瞬態(tài)瑞雷波記錄即可提取多種頻率成分波動的相速度，完成現(xiàn)有方法通過一個多道檢波器排列才能完成的工作，大大提高了探測效率。

2 工程應(yīng)用

2.1 工程概況

廣西壯族自治區(qū)桂林市桂海碑林摩崖題刻位于桂林市小東江畔七星公園月牙山瑤光峰南麓，地理坐標(biāo)為北緯25°27″東經(jīng)110°28″。桂海碑林摩崖題刻主要由龍隱洞、龍隱巖兩處石刻組成，屬石灰?guī)r帶。桂海碑林現(xiàn)有唐至民國時期石刻213件，是桂林石刻最集中、最典型的地方，石刻內(nèi)容涉及經(jīng)濟(jì)、軍事、文化、民俗等，形式有詩、文、歌、賦、對聯(lián)、圖象等，書體有楷、草、隸、篆等，形成了兩洞內(nèi)外“摩崖殆遍，壁無完石”的碑林奇觀[21](圖5)，具有較高的歷史和藝術(shù)價值。桂海碑林是廣西壯族自治區(qū)重點文物保護(hù)單位，也是第五批全國重點文物保護(hù)單位。

圖5 龍隱巖上遍布的摩崖題刻Fig.5 Cliffside inscription of Longyin Cave

桂林七星巖景區(qū)的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景為向西突出的南北向桂林弧形構(gòu)造，龍隱巖、龍隱洞摩崖題刻處于弧頂北部[22]。弧形構(gòu)造帶產(chǎn)生的同時也孕育著大型張拉、剪切斷裂構(gòu)造以及眾多節(jié)理裂隙。山體內(nèi)構(gòu)造斷裂和節(jié)理裂隙相互交切形成的空間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，成為地下水的主要滲流通道和儲存空間[23]。大氣降水在重力作用下沿滲流通道下滲，沿途溶解碳酸鹽巖形成斷面不斷擴大的巖溶通道，同時將溶解的碳酸鹽于龍隱巖、龍隱洞崖壁裂隙口處滲出和下滴，使裂隙下方的石刻文字遭到溶蝕模糊甚至消失(圖6)。因此，保護(hù)石刻文物免受溶蝕病害已成為亟待解決的問題。

圖6 摩崖題刻巖溶裂隙滲水病害Fig.6 Diseases of cliffside inscription caused by karst fracture water seepage

2.2 多道瞬態(tài)瑞雷波現(xiàn)場探測

多道瞬態(tài)瑞雷波探測的現(xiàn)場實施要考慮瞬態(tài)瑞雷波的激發(fā)、觀測記錄各個環(huán)節(jié)的技術(shù)實現(xiàn)。最重要的是通過現(xiàn)場探測，獲得能夠滿足探測深度和探測分辨率要求的瞬態(tài)瑞雷波記錄波形數(shù)據(jù)。經(jīng)現(xiàn)場反復(fù)測試，確定了瞬態(tài)瑞雷波的檢波器布置方式和能量激發(fā)方式：采用道間距為1 m布置方法，共布置12個檢波器，覆蓋11 m的探測長度。為保護(hù)漿砌片石路面免受檢波器插孔鉆孔的影響和破壞，采用快干粉提前澆筑直徑和高同為10 cm的圓柱墩子作為地面與檢波器傳遞振動的中介，并在墩子中心預(yù)留與檢波器插腳相匹配的插孔。探測時利用快干粉將檢波器固定在預(yù)留插孔的墩子上并同檢波器一起將墩子用快干粉固定在路面上，實現(xiàn)檢波器與地面的間接耦合以便檢波器真實地拾取振動信號。在能量激發(fā)方式上，先在激發(fā)點上鋪設(shè)10 cm以上厚度的粗砂墊層和厚橡膠墊，采用18磅重錘通過人力高高舉起后沖擊激發(fā)點，原檢距選為5 m(圖7)。對激發(fā)得到的記錄波形進(jìn)行解譯表明，以這種方式激發(fā)，有效探測深度可達(dá)到20 m。

圖7 瑞雷波探測現(xiàn)場布置和激發(fā)方式圖Fig.7 Detecting line and excitation of Rayleigh wave

根據(jù)景區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件和瑞雷波探測目的，要盡量使探測測線與破碎帶或滲水通道大角度相交才能探測出軟弱帶的寬度。在七星巖山上布置了3條測線，編號分別為測線1、測線2和測線3(圖13)。

七星巖山上東側(cè)高聳的主峰月牙山與西側(cè)低緩龍隱巖、龍隱洞山體之間存在較大的高差，交界處可能存在構(gòu)造破碎帶，主峰表面水流下淌容易在低緩處匯集并向山體內(nèi)部入滲。因此，測線1結(jié)合地形高差大致繞著主峰西側(cè)邊緣布置，盡量保證測線經(jīng)過攬月亭低緩地帶，以便探明主峰和龍隱巖體之間可能存在的所有構(gòu)造破碎帶。測線2在平面上繞龍隱巖山體布置，以便探明所有可能延伸向龍隱巖的構(gòu)造破碎帶。測線3布置于龍隱洞上方攬月亭西側(cè)，測線為東西向跨越構(gòu)造破碎帶。

2.3 瑞雷波相速度成像剖面波速分級和山體滲流通道滲透性分級

根據(jù)巖土介質(zhì)彈性波速與巖土體的完整性和軟硬程度正相關(guān)的物理原理，參照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011—2010)[24]中土的類型劃分和剪切波速范圍的規(guī)定(表1)，建立土的類型與土層剪切波速的對應(yīng)關(guān)系。針對景區(qū)場地巖土體的巖性類別以及巖體中發(fā)育的斷層破碎帶和巖溶裂隙、溶洞的情況，考慮到巖土體瑞雷波波速VR與剪切波速VS大體相等(VR≈0.95VS)的關(guān)系，將解譯得到的瑞雷波相速度VR的變化范圍劃分為0～800 m/s、800～1 600 m/s、1 600～2 400 m/s、2 400～3 200 m/s、3 200 m/s以上5個波速分級，各個波速分級與巖土體性狀的對應(yīng)關(guān)系如表2所示。

表1 土的類型劃分和剪切波速范圍(GB 5011—2010)Table 1 Categorization and shear wave velocity of soil (GB 5011—2010)

表2 桂林市七星巖巖土體瑞雷波相速度VR分級與巖土體性狀對照表Table 2 Grade of Rayleigh wave phase velocity according to the properties of rock-soils mass

注：fak為由載荷試驗等方法得到的地基承載力特征值(kPa)，VS為巖土剪切波速。

注： 表中表示巖土體瑞雷波相速度VR分級波速范圍的表格底色與瑞雷波相速度成像分區(qū)色標(biāo)的配色相同。

對七星巖山體的瑞雷波探測表明，由斷層帶和張性節(jié)理控制的巖體差異溶蝕風(fēng)化作用，在七星巖山體中形成了編號為1～11的滲流通道。由于滲流通道本身滲透性能的優(yōu)劣、距龍隱巖、龍隱洞的遠(yuǎn)近以及是否與導(dǎo)向龍隱巖、龍隱洞的張性節(jié)理有連通，這些滲流通道對摩崖題刻文物的危害方式和威脅大小也各不相同。根據(jù)山體瑞雷波相速度—深度剖面揭示的滲流通道情況，對各個滲流通道的滲透性能進(jìn)行劃分評估。根據(jù)滲流通道的溶蝕風(fēng)化程度和對應(yīng)的滲透能力，將滲流通道的滲透性分為“好(H)”、“中(M)”、“差(L)”三個等級，并分別與國家文物保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石質(zhì)文物保護(hù)工程勘察規(guī)范》(WW/T 0063—2015)[17]中的“涓流”、“滴水”和“滲析”相對應(yīng)。滲透性為“好(H)”，則表明出水點處以小股流水形式滲出；滲透性為“中(M)”，表明出水點處以水滴形式滲出；滲透性為“差(L)”，表明水滲出量很小，僅在出水點周圍形成潮濕現(xiàn)象。滲流通道的滲透性能分級與滲水類型特征的對照列于表3中。

表3 滲流通道的瑞雷波相速度成像特征滲透性分級Table 3 Permeability grade of seepage paths according to the imaging features of Rayleigh wave phase velocity

根據(jù)表3給出的滲透性能分級標(biāo)準(zhǔn)，編號為1、2、3、8、9、10、11的滲流通道屬于滲透性好的滲流通道；編號為4、6的滲流通道為滲透性中的滲流通道；編號為5、7的滲流通道為滲透性差的滲流通道。

3 瑞雷波探測結(jié)果與工程地質(zhì)勘察驗證

3.1 桂林龍隱巖、龍隱洞區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景

桂林地區(qū)地史上由早到晚依次經(jīng)歷了廣西(加里東)運動、印支運動、燕山運動，早古生代末廣西運動形成了基巖系的褶皺并發(fā)生變質(zhì)；中、晚三疊世印支運動由于自東而西的水平擠壓力，主要形成了向西突出的南北向弧形褶皺；侏羅紀(jì)末至白堊紀(jì)初的燕山早期由于南北力偶的作用，根據(jù)應(yīng)變橢球與結(jié)構(gòu)面性質(zhì)，主要發(fā)育新華夏系北北東向剪性斷裂和北西向張性斷裂，同時伴隨斷塊相對升降。白堊世期間的燕山晚期，由于形成新華夏構(gòu)造體系的南北力偶發(fā)生反向運動，在燕山早期構(gòu)造成分的北西向扭(反扭)張性斷裂的基礎(chǔ)上發(fā)育以北西西向的壓扭(順扭)性斷裂構(gòu)造，對原北北東向斷裂也有再次張性改造的現(xiàn)象[25]。地史上多次構(gòu)造運動在市區(qū)范圍內(nèi)形成的斷裂走向多為北西向和北東向(圖8，圖9)，龍隱巖山體中的斷裂產(chǎn)狀與地史上多次構(gòu)造運動產(chǎn)生的區(qū)域斷裂產(chǎn)狀基本一致。

圖9 桂林市地質(zhì)構(gòu)造分布圖Fig.9 Distribution map of geological structure in Guilin

圖8 桂林地區(qū)弧形褶皺頂部附近斷裂、裂隙、洞穴走向玫瑰花圖Fig.8 Rose diagram of fractures, joint fissures and cave of arc-like fold in Guilin region

桂林地區(qū)地質(zhì)歷史上三次構(gòu)造運動所產(chǎn)生構(gòu)造形跡相互疊加，形成了桂林地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造體系。這一構(gòu)造體系反映了地質(zhì)構(gòu)造作用在桂林地區(qū)地殼表層地質(zhì)體中曾經(jīng)存在的構(gòu)造應(yīng)力場的情況?？梢愿鶕?jù)線狀分布的壓性地質(zhì)構(gòu)造形跡(譬如褶皺軸跡、逆沖斷層等)確定巖層所受到的構(gòu)造應(yīng)力場水平最大主應(yīng)力(σ1)的方向，進(jìn)而對研究區(qū)巖體中的節(jié)理裂隙按應(yīng)力場進(jìn)行配套——平行于最大主應(yīng)力的節(jié)理裂隙為張性，垂直于最大主應(yīng)力方向的節(jié)理裂隙為壓性，走向在最大與最小主應(yīng)力方向之間的節(jié)理裂隙近于純剪性(圖10)。這樣，就可以對研究區(qū)巖體中的節(jié)理裂隙的力學(xué)性質(zhì)及其滲透性能有更深入的理解和認(rèn)識。

圖10 應(yīng)變橢球與結(jié)構(gòu)面性質(zhì)Fig.10 Strain Ellipsoid and properties of joints

現(xiàn)場工程地質(zhì)調(diào)查中對龍隱巖體進(jìn)行節(jié)理裂隙的現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計，得到節(jié)理走向玫瑰圖(圖11)。

圖11 龍隱巖體節(jié)理裂隙統(tǒng)計玫瑰花圖Fig.11 Rose diagram of faults and joint fissures in Longyin Cave

由圖11可見，龍隱巖巖體中發(fā)育的節(jié)理裂隙有兩組優(yōu)勢走向，一組為NWW～NW(290°左右)，另一組為NNE～NE(30°左右)。現(xiàn)場觀察證實，走向在290°左右的節(jié)理裂隙大多為結(jié)構(gòu)面兩壁面參差不齊的張性結(jié)構(gòu)面，走向30°左右的節(jié)理裂隙主要為壓剪性結(jié)構(gòu)面。走向近290°的結(jié)構(gòu)面與龍隱巖陡崖崖壁大角度相交，這一組結(jié)構(gòu)面呈現(xiàn)張性，顯然不是陡崖形成的卸荷作用所致，應(yīng)該是區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力控制形成的結(jié)構(gòu)面，從而以上對結(jié)構(gòu)面與構(gòu)造應(yīng)力場的配套分析是合理的。

3.2 瑞雷波探測結(jié)果與龍隱巖、龍隱洞地質(zhì)構(gòu)造的驗證

綜合瑞雷波探測結(jié)果和工程地質(zhì)調(diào)查所反映的龍隱巖、龍隱洞巖體中節(jié)理裂隙(滲流通道)之間的關(guān)系，可推斷對龍隱巖、龍隱洞摩崖題刻產(chǎn)生溶蝕病害的主要結(jié)構(gòu)面的走向。

瑞雷波探測測線1揭示的10-H、1-H、2-H、3-H、4-M、5-L、6-M、7-L號滲流通道處于月牙山與龍隱巖之間發(fā)育的較大規(guī)模斷裂帶中?，F(xiàn)場工程地質(zhì)勘察可知，月牙山西部龍隱巖、龍隱洞附近相對較低緩的山體與東部相對更為高陡的月牙山山體之間發(fā)育了一條規(guī)模較大的山體斷裂帶(圖12a)，為燕山早期斷塊相對升降的結(jié)果，與龍隱巖陡崖的形成屬同期構(gòu)造。從測線1山體瑞雷波相速度—深度成像剖面可見，最大規(guī)模的低速帶出現(xiàn)在測線控制點#11～#13之間，VR<800 m/s的低速區(qū)深入到地表以下將近20 m，附近強風(fēng)化巖體的深度更大，這一大規(guī)模的低速帶正是月牙山巖體與龍隱巖巖體之間發(fā)育的斷裂破碎帶的反映。山體斷裂帶成為分割龍隱巖、龍隱洞山體和月牙山山體的重要構(gòu)造邊界，也構(gòu)成了龍隱巖、龍隱洞山體的一個重要的水文地質(zhì)邊界。在測線2揭示的9-H號滲水通道處于西北向張性結(jié)構(gòu)面上，結(jié)構(gòu)面走向290°左右，為燕山早期產(chǎn)生的平行于大主應(yīng)力方向的張性斷裂經(jīng)燕山晚期張扭性改造后的疊加結(jié)果，并在龍隱洞上方陡崖出露(圖12c)，成為山體流水入滲龍隱洞的主要滲流通道。測線2同時揭示的8-H號滲水通道處于與此期同時產(chǎn)生的走向為290°左右的結(jié)構(gòu)面上，結(jié)構(gòu)面在龍隱洞西南方向佛像處出露(圖12b)。測線3揭示的11-H號滲流通道處于北東向張性結(jié)構(gòu)面上，結(jié)構(gòu)面走向30°左右，其走向與龍隱洞長軸展布方向近平行(圖12d)。由此推斷龍隱洞是由于燕山運動期間產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面經(jīng)后期流水掏蝕作用下形成的，龍隱洞的滲水與早期的北東向張性結(jié)構(gòu)面和其他方向結(jié)構(gòu)面的存在有關(guān)。

圖12 瑞雷波探測測線揭示的低速區(qū)與實際巖體破碎帶、巖溶通道分布的驗證Fig.12 Contrast between the VR-X-Z profile of detecting line and the reality percolation paths in rock mass

3.3 瑞雷波探測結(jié)果巖體破碎帶、巖溶通道、節(jié)理裂隙與滲水通道的關(guān)系

桂林七星巖龍隱洞、龍隱巖摩崖題刻是不可移動的石質(zhì)文物，其溶蝕病害的產(chǎn)生歸根結(jié)底是具有溶蝕能力的流水與可溶性灰?guī)r題刻相遇并產(chǎn)生溶解反應(yīng)。石靜而水動，水遇石必經(jīng)滲流通道，滲流通道則來源于軟弱破碎帶的孔隙、巖體節(jié)理裂隙以及巖溶通道。地下水系統(tǒng)分為由隔水層圈閉的具有統(tǒng)一水力聯(lián)系的地下水含水系統(tǒng)，以及由源到匯的流面群構(gòu)成的具有統(tǒng)一時空演變過程的地下水流動系統(tǒng)[26]。地下水系統(tǒng)中的水按賦存介質(zhì)不同，分為賦存于軟弱破碎帶中的孔隙水、節(jié)理裂隙中的裂隙水和巖溶通道中的巖溶水[27]。大氣降水在重力勢作用下從山體表面經(jīng)破碎帶、巖溶通道或節(jié)理裂隙入滲到山體內(nèi)部，遇非貫通的儲水空間形成穩(wěn)定的儲水帶，或遇貫通的流水通道形成流動的地下水流，其中對摩崖題刻造成病害的是從山頂?shù)屯菅a給區(qū)到巖壁排泄區(qū)經(jīng)貫通流面群形成的地下流動水。這些由軟弱破碎帶、節(jié)理裂隙或巖溶通道組成的網(wǎng)狀貫通流面群構(gòu)成地下水入滲的滲流通道，而軟弱破碎帶孔隙或節(jié)理裂隙在地下流動水的長期溶蝕作用下，過水?dāng)嗝嬷饾u擴大，溶蝕作用繼續(xù)增強發(fā)展成為斷面較大的透水性良好的溶蝕帶。

上述以斷裂構(gòu)造控制的巖體差異溶蝕風(fēng)化作用，在巖體內(nèi)部形成了一系列透水性能良好的強烈溶蝕帶，成為上部水體入滲的滲流通道，如圖13所示的測線1、測線2、測線3山體瑞雷波相速度—深度剖面中編號為1～11的滲流通道。降雨等地表水體在重力作用下通過這些滲流通道向深部巖體快速入滲。水體到達(dá)巖體深部后，繼續(xù)通過巖體中發(fā)育的構(gòu)造節(jié)理體系(主要是張性節(jié)理)在巖體中擴散，與龍隱巖、龍隱洞連通的張性節(jié)理將部分水體導(dǎo)入到龍隱巖、龍隱洞的巖壁上，對摩崖題刻文物造成溶蝕等病害。

圖13 龍隱巖、龍隱洞與瑞雷波探測確定的巖體節(jié)理裂隙(滲流通道)關(guān)系圖Fig.13 Relationship diagram between Longyin Cave and rock fracture(percolation paths) obtained from Rayleigh Wave detection

4 結(jié) 論

將考慮道間時差相位的多道瞬態(tài)瑞雷波探測方法創(chuàng)新性地應(yīng)用在桂林七星巖山體摩崖題刻溶蝕病害滲水通道探測中，并結(jié)合工程勘察結(jié)果成功地探明了山體中對龍隱巖、龍隱洞摩崖題刻石質(zhì)文物產(chǎn)生溶蝕病害的滲流通道，較準(zhǔn)確地確定了滲流通道的空間位置和規(guī)模，滿足了工程探測的精度要求，為摩崖題刻文物保護(hù)的山體滲水通道注漿堵漏方案的制定提供了科學(xué)依據(jù)?？紤]道間時差相位的多道瞬態(tài)瑞雷波探測方法在桂林七星巖文物保護(hù)中的應(yīng)用，效率高，效果好，在大尺度山體軟弱帶探測以及石質(zhì)文物溶蝕風(fēng)化檢測中具有重要的借鑒意義。