我国是世界上岩溶最发育的国家之一,尤其以西南地区岩溶最为发育,包括川、鄂、湘部分地区。岩溶在宏观上的发育和分布主要受到岩石性质、地质构造和水动力条件控制。在地下工程建设活动中,岩溶常出现突水、突泥、坍塌等危险,因此查清岩溶发育位置,并做好预防措施对人类社会具有重要的意义。由于岩溶发育具有隐蔽性以及探测对象复杂性,往往单一的方法会出现误判和漏判的情况,通过两种或两种以上的物探方法可以减少这种情况发生。本文结合两个工区地质情况、岩溶地球物理性质和物探方法应用特点,选择了高密度电法、音频大地电磁法、探地雷达法进行研究和应用。岩溶的发育离不开水,因此岩溶溶洞常表现出低阻特征,有时洞内干燥也表现出高阻特征,岩溶溶洞充填物的变化使其和围岩具有明显的波阻抗差异特征。这些物性差异特征为高密度电法、音频大地电磁法和探地雷达法的使用奠定了基础。高密度电法装置类型较多,结合前人大量工程实例证明,在复杂背景干扰噪声条件下采集数据,温纳装置抗干扰性强,采集的数据可靠性更高,因此本文高密度电法数值模拟主要是在温纳(α、β、γ排列)装置下进行的。根据岩溶常表现为低阻、高阻性质以及在发育上往往不是单个存在,通过数值模拟得到高密度电法具有直观清晰的反应地下电阻率分布特征,岩溶在视电阻率剖面上表现为低阻圈闭、高阻圈闭以及半圈闭异常等具有明显解译标志;同时由于温纳装置不同排列有不同勘察特点,面对野外复杂的地质情况高密度电法在岩溶探测上具有很强的适应性。音频大地电磁法(EH-4)具有探测深度大、范围广、经济、高效等特点常用来在复杂地质条件下的隧道岩溶调查,根据岩溶常呈现高、低阻性质以及其发育往往伴随着一些地质构造,通过数值模拟得到,岩溶在TE模式下表现为圈闭的形态,在TM模式下,表现为高、低阻条带状异常。由于TE模式适合水平构造成像,TM模式适合垂直构造成像,岩溶探测时面对复杂的地质对象在成像处理时,常需要综合考虑,选取效果最好的成果图展示。对探地雷达法数值模拟,以溶洞充填物为模型,根据雷达波图像中表现特征得出溶洞顶部同相轴常呈水平特征和两侧为双曲线特征,根据波的极性变化,分析识别在半充填型溶洞中空气和水介质分界面,某种程度上可以对溶洞含水情况定性判定;在充填水介质的溶洞中雷达波衰减严重,不利于深部成像。由于高密度电法适合浅表岩溶探测,具有直观,准确反映地下电阻率分布特征,音频大地电磁法适合更大范围、更大深度岩溶调查,根据音频大地电磁法常对浅表岩溶探测分辨率较低,因此常联合高密度电法解决像隧道岩溶这种埋藏纵深大且地质条件复杂的岩溶探测。相比高密度电法而言,探地雷达具有更高的分辨率,可以对岩溶溶洞充填物定性判断,一定程度上还可以对溶洞的含水量进行判定,通常将这两种方法联合应用可以提高岩溶的识别率,即解决了高密度电法识别不准,雷达探测深度不够的问题。单一物探方法都有其局限性,使用两种或两种以上的物探方法,结合每种方法之间的优缺点或者互补关系,可以提升岩溶探测准确性。最后结合两个典型工程实例,分别展开高密度电阻率法、探地雷达法和高密度电法、音频大地电磁法综合探测,并结合地质资料进行地质地球物理综合解译。通过不同背景下的岩溶探测,总结得到相关方法集数据采集、处理和解释流程;总结不同工程背景下多种物探方法在岩溶探测如何互补,这对于隐伏岩溶探测物探方法选择以及综合解释具有一定的参考价值。