李清华

江西省核工业地质局二六七大队 332000

摘要：随着我国经济的不断发展，许多行业对建筑提出更高的要求，现代建筑的规模不断增大、高度不断增加。文中就工程地质勘察工作中的岩溶的一般形态和形成原因、岩溶地基的分析、岩溶探查及其施工问题、岩溶地区主要地基处理原则及地基基础处理的比选等多方面进行的阐述。

关键词：工程地质；地基处理；处理技术

引言

工程地基关系着建筑的稳固性，关系着工程的承载功能，地基出现问题使建筑在长期使用的过程中出现变形，影响建筑的使用寿命。在建筑地基勘察过程中，应该明确地掌握构成地基的要素，了解地基的性质以及地下水的分布情况，用准确可靠的勘察依据保证建筑的质量。地基的勘察与处理对于建筑十分重要，广泛应用于各类建筑中，对于城市规划、水利施工以及通道建设等也具有十分重要的意义。

1岩溶的一般形态和形成原因

岩溶地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。又称喀斯特地貌。其主要形态有溶洞、溶沟、溶槽、裂隙、暗河、石芽、漏斗及钟乳石等，是可溶性岩受水的化学和物理作用的结果。岩溶发育的基本条件：①具有可溶性岩层；②具溶蚀能力和流量足够的水；③地下水有下渗、流动的途径。

一般地说，碳酸盐岩层、卤素类岩层岩溶发展速度较快；硫酸盐类岩层则发展速度较慢。质纯层厚的岩层，岩溶发育强烈，且形态齐全、规模较大；含泥质或其他杂质的岩层岩溶发展较弱。结晶颗粒粗大的岩石，岩溶较为发育，结晶颗粒细小的岩石，岩溶发育较弱。岩溶的发育是缓慢的，在建筑物使用年限内可认为是不变的。

覆盖在岩溶面上的冲积、洪积层，在地表水下渗或地下水升降变化的情况下，土颗粒沿岩溶、洞穴裂隙带走，使上层土形成空洞而形成土洞。土洞是岩溶作用的产物，土洞其下基岩必有岩溶水通道，土洞常分布于溶沟西侧和落水洞、石芽上口等位置。

2岩溶地基处理的一般原则

（1）重要建筑物宜避开岩溶强烈发育区；

（2）当地基含石膏、岩盐等易溶岩时，应考虑溶蚀继续作用的不利影响；

（3）不稳定的岩溶洞隙应以地基处理为主，并可根据其形态、大小及埋深，采用清爆换填、浅层楔状填塞、洞底支撑、梁板跨越、调整柱距等方法处理；

（4）岩溶水的处理宜采取疏导的原则；

（5）在未经有效处理的隐伏土洞或地表塌陷影响范围内不应作天然地基。对土洞和塌陷宜采用地表截流、防渗堵漏、挖填灌填岩溶通道、通气降压等方法进行处理，同时采用梁板跨越。对重要建筑物应采用桩基或墩基；

（6）应采取防止地下水排泄通道堵截造成动水压力对基坑底板、地坪及道路等不良影响以及泄水、涌水对环境的污染的措施；

（7）当采用桩（墩）基时，宜优先采用大直径墩基或嵌岩桩，并应符合下列要求：桩（墩）以下相当桩（墩）径的3倍范围内，无倾斜或水平状岩溶洞隙的浅层洞隙，可按冲剪条件验算顶板稳定；桩（墩）底应力扩散范围内，无临空面或倾向临空面的不利角度的裂隙面可按滑移条件验算其稳定；应清除桩（墩）底面不稳定石芽及其间的充填物。嵌岩深度应确保桩（墩）的稳定及其底部与岩体的良好接触。

3 岩溶地基的分析

岩溶不良地质构成的岩溶地基常常引起地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动和塌陷等地基变形破坏。随着越来越多的工程兴建在岩溶地区，岩溶地基问题就成为工程建设中的突出问题，加强岩溶地基稳定性分析评价，采用合理、经济的地基处理措施，有着重大的技术价值和经济意义。

岩溶地基分析评价过程的一般步骤为：实际洞体→几何模型→力学模型→数学模型→计算方法→结论。其核心内容是力学模型、数学模型及计算方法的研究。近年来在该领域内的研究取得较大进展，对岩溶空洞地基稳定性的分析评价经历了从定性→半定量→定量的过程。

定性评价法适用于初勘阶段选择场地及一般工程地基稳定性分析评价，包括综合分析法、经验比拟法。其中综合分析法可根据洞隙各项边界条件，对比表1 中所列影响洞体的诸因素进行综合分析并作出评价。

半定量评价方法：①顶板厚跨比法；此法常用于稳定围岩。不考虑顶板形态、荷载大小和性质，根据近似的水平投影跨度L和顶部最薄处厚度h，求出厚跨比h/L，作为安全厚度评价依据。②估算顶板安全厚度法。

定量评价法：岩溶地基稳定性研究的发展趋势，必将是由定性到定量，由平面到三维的过程。

4岩溶地质情况下的地基处理技术

4.1 填垫技术

该技术可分为充填法、换填法、挖填法、垫褥法等几类。

充填法适用于裸露岩溶土洞，其上部附加荷载不大的情况。最底部须用块石、片石作填料，中部用碎石，上层用土或混凝土填塞，以保持地下水的原始流通状况，使其形成自然的反滤层当已被充填的岩溶土洞，如充填物物理力学性质不好，可采用换填法。须清除洞中充填物，再全部用块石、片石、砂、混凝土等材料进行换填。

对浅埋的岩溶土洞，将其挖开或爆破揭顶，如洞内有塌陷松软土体，应将其挖除，再以块石、片石、砂等填入，然后覆盖粘性土并夯实，称挖填法。此法适用于轻型建筑物，并且要估计到地下水活动再度掏空的可能性。为提高堵体强度和整体性，在填入块石、片石填料时，注入水泥浆液；对于重要工程基础下或较近的溶洞、土洞，除去洞中软土后，将钢筋或废钢打入洞体裂隙后再用混凝土填洞，对四周的岩石裂隙注入水泥浆液，以粘结成整体，并阻断地下水。

对岩溶洞、隙、沟、槽、石芽等岩溶突出物，可能引起地基沉降不均匀，将突出物凿去后做30～50cm砂土垫褥处理，称为垫褥法。

4.2桩基技术

（1）冲孔灌注桩

这种桩适用于地下岩溶发育，有多层溶洞，但溶洞洞穴小，上部洞穴顶板薄的地质情况，这种桩可冲（钻）穿上层溶洞顶板，到达下层溶洞顶板。有经验的施工人员可以从冲击声中察觉到顶板的厚度，由此判断是否已到达持力层。为稳妥起见，可在桩位先做超前钻，查清洞穴情况，再将冲击钻冲至满足设计要求之岩层。但在地下有大溶洞存在的情况下，不宜用这种桩，以免浇灌混凝土时，造成混凝土流失且难以控制。由于冲孔是靠钻头的自由落体运动形成的冲力来成孔的，所以冲孔桩还適用于开口裂隙多的地质情况，冲击钻所造成的桩孔垂直度好。

在冲孔灌注施工中如遇漏浆，向孔内回填大量掺有稻草的粘土或者水泥，目的是堵漏，小裂隙的漏浆，粘土可不必装袋，可直接倒入孔内，水泥需整袋抛入，使其沉底，如遇斜岩，向孔内回填粒径较大的毛石，反复冲击直至桩锤不偏锤，当再次发生漏浆时，重复上述工作，直到完成一个桩孔为止。这样施工的结果是堵住了漏浆，堵住了溶洞，保证泥浆质量且能正常返浆，正常进尺，同时在灌注砼时，不会出现大量超灌。遇溶洞内填充含卵石粘土，对于较大溶洞底部的用挖机向桩孔内填入的毛石，反复低锤冲击毛石入卵石层，需多次填入直径较大的毛石，毛石挤入卵石中，这种情况下冲桩时间较长，对工期影响较大。对于群桩基础的，如能在上部结构进行处理的，可建议设计在上部结构进行加强处理。如熟料库34#桩，填入大量毛石，再行冲孔，当冲孔不能再进尺时，终止施工，浇筑水下混凝土，后经高应变检测，桩承载力满足设计要求。

（2）钻孔桩

钻孔桩的成孔直径大，一柱一桩，受力清楚，施工方便，适用于单桩荷载大、地下有孤石夹层分布，岩溶表面不平的情况，用这种桩能钻穿孤石、夹层，将桩端可靠地支承在持力层上，桩端的嵌岩情况也好。但钻孔桩不宜用在溶岩裂隙多，溶沟多的基岩中，因为施工中容易造成卡钻、钻杆沿溶岩斜壁偏斜，以至打偏等现象。

（3）预应力管桩

预应力管桩适用于地下有淤泥、土洞、流砂、地下溶洞连通暗河等情况，压桩采用的预制桩不受上述因素的影响，压桩的单桩承载力可由压桩机上的压力表观察到，所以非常直观，易于掌握，但在土岩软硬过渡较快处容易出现断桩

（4）夯扩桩

桩由上部桩身和下部复合载体组成，桩身为钢筋混凝土结构，复合载体是避软就硬，以碎砖碎石、混凝土塊等为填充料，在持力层内夯扩加固挤密形成的挤密实体。夯击过程中如遇土洞，可即时对土洞进行充填处理，不会危及地面安全。夯击到岩面时，由于强大的夯击能，实际上是对岩顶板进行强度及稳定性检验。若遇溶洞薄层顶板或节理裂隙较发育强度低时，即可击穿进行“深层强夯”处理，只要达到某种“收锤标准”就可定量取得承载力。

5 结束语

建筑工程的地基勘察与处理是一项综合而复杂的工程，地基是建筑工程的基础，其稳固性关系到建筑物的使用安全以及使用寿命，所以，建筑工程地基勘察以及处理一定要做到科学严谨，确保建筑稳固长久。

参考文献：

[1] 王志伟.浅析建筑工程地基勘察技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（2）

[2] 张鑫，秦玉梁.建筑工程地基勘察及处理技术探讨[J].房地产导刊，2013，（5）

[3] 杨涟.复杂岩溶地基处理实例[J].勘察科学技术，2009（5）