李清華

江西省核工業(yè)地質局二六七大隊 332000

摘要：隨著我國經濟的不斷發(fā)展，許多行業(yè)對建筑提出更高的要求，現代建筑的規(guī)模不斷增大、高度不斷增加。文中就工程地質勘察工作中的巖溶的一般形態(tài)和形成原因、巖溶地基的分析、巖溶探查及其施工問題、巖溶地區(qū)主要地基處理原則及地基基礎處理的比選等多方面進行的闡述。

關鍵詞：工程地質；地基處理；處理技術

引言

工程地基關系著建筑的穩(wěn)固性，關系著工程的承載功能，地基出現問題使建筑在長期使用的過程中出現變形，影響建筑的使用壽命。在建筑地基勘察過程中，應該明確地掌握構成地基的要素，了解地基的性質以及地下水的分布情況，用準確可靠的勘察依據保證建筑的質量。地基的勘察與處理對于建筑十分重要，廣泛應用于各類建筑中，對于城市規(guī)劃、水利施工以及通道建設等也具有十分重要的意義。

1巖溶的一般形態(tài)和形成原因

巖溶地貌是具有溶蝕力的水對可溶性巖石進行溶蝕等作用所形成的地表和地下形態(tài)的總稱。又稱喀斯特地貌。其主要形態(tài)有溶洞、溶溝、溶槽、裂隙、暗河、石芽、漏斗及鐘乳石等，是可溶性巖受水的化學和物理作用的結果。巖溶發(fā)育的基本條件：①具有可溶性巖層；②具溶蝕能力和流量足夠的水；③地下水有下滲、流動的途徑。

一般地說，碳酸鹽巖層、鹵素類巖層巖溶發(fā)展速度較快；硫酸鹽類巖層則發(fā)展速度較慢。質純層厚的巖層，巖溶發(fā)育強烈，且形態(tài)齊全、規(guī)模較大；含泥質或其他雜質的巖層巖溶發(fā)展較弱。結晶顆粒粗大的巖石，巖溶較為發(fā)育，結晶顆粒細小的巖石，巖溶發(fā)育較弱。巖溶的發(fā)育是緩慢的，在建筑物使用年限內可認為是不變的。

覆蓋在巖溶面上的沖積、洪積層，在地表水下滲或地下水升降變化的情況下，土顆粒沿巖溶、洞穴裂隙帶走，使上層土形成空洞而形成土洞。土洞是巖溶作用的產物，土洞其下基巖必有巖溶水通道，土洞常分布于溶溝西側和落水洞、石芽上口等位置。

2巖溶地基處理的一般原則

（1）重要建筑物宜避開巖溶強烈發(fā)育區(qū)；

（2）當地基含石膏、巖鹽等易溶巖時，應考慮溶蝕繼續(xù)作用的不利影響；

（3）不穩(wěn)定的巖溶洞隙應以地基處理為主，并可根據其形態(tài)、大小及埋深，采用清爆換填、淺層楔狀填塞、洞底支撐、梁板跨越、調整柱距等方法處理；

（4）巖溶水的處理宜采取疏導的原則；

（5）在未經有效處理的隱伏土洞或地表塌陷影響范圍內不應作天然地基。對土洞和塌陷宜采用地表截流、防滲堵漏、挖填灌填巖溶通道、通氣降壓等方法進行處理，同時采用梁板跨越。對重要建筑物應采用樁基或墩基；

（6）應采取防止地下水排泄通道堵截造成動水壓力對基坑底板、地坪及道路等不良影響以及泄水、涌水對環(huán)境的污染的措施；

（7）當采用樁（墩）基時，宜優(yōu)先采用大直徑墩基或嵌巖樁，并應符合下列要求：樁（墩）以下相當樁（墩）徑的3倍范圍內，無傾斜或水平狀巖溶洞隙的淺層洞隙，可按沖剪條件驗算頂板穩(wěn)定；樁（墩）底應力擴散范圍內，無臨空面或傾向臨空面的不利角度的裂隙面可按滑移條件驗算其穩(wěn)定；應清除樁（墩）底面不穩(wěn)定石芽及其間的充填物。嵌巖深度應確保樁（墩）的穩(wěn)定及其底部與巖體的良好接觸。

3 巖溶地基的分析

巖溶不良地質構成的巖溶地基常常引起地基承載力不足、不均勻沉降、地基滑動和塌陷等地基變形破壞。隨著越來越多的工程興建在巖溶地區(qū)，巖溶地基問題就成為工程建設中的突出問題，加強巖溶地基穩(wěn)定性分析評價，采用合理、經濟的地基處理措施，有著重大的技術價值和經濟意義。

巖溶地基分析評價過程的一般步驟為：實際洞體→幾何模型→力學模型→數學模型→計算方法→結論。其核心內容是力學模型、數學模型及計算方法的研究。近年來在該領域內的研究取得較大進展，對巖溶空洞地基穩(wěn)定性的分析評價經歷了從定性→半定量→定量的過程。

定性評價法適用于初勘階段選擇場地及一般工程地基穩(wěn)定性分析評價，包括綜合分析法、經驗比擬法。其中綜合分析法可根據洞隙各項邊界條件，對比表1 中所列影響洞體的諸因素進行綜合分析并作出評價。

半定量評價方法：①頂板厚跨比法；此法常用于穩(wěn)定圍巖。不考慮頂板形態(tài)、荷載大小和性質，根據近似的水平投影跨度L和頂部最薄處厚度h，求出厚跨比h/L，作為安全厚度評價依據。②估算頂板安全厚度法。

定量評價法：巖溶地基穩(wěn)定性研究的發(fā)展趨勢，必將是由定性到定量，由平面到三維的過程。

4巖溶地質情況下的地基處理技術

4.1 填墊技術

該技術可分為充填法、換填法、挖填法、墊褥法等幾類。

充填法適用于裸露巖溶土洞，其上部附加荷載不大的情況。最底部須用塊石、片石作填料，中部用碎石，上層用土或混凝土填塞，以保持地下水的原始流通狀況，使其形成自然的反濾層當已被充填的巖溶土洞，如充填物物理力學性質不好，可采用換填法。須清除洞中充填物，再全部用塊石、片石、砂、混凝土等材料進行換填。

對淺埋的巖溶土洞，將其挖開或爆破揭頂，如洞內有塌陷松軟土體，應將其挖除，再以塊石、片石、砂等填入，然后覆蓋粘性土并夯實，稱挖填法。此法適用于輕型建筑物，并且要估計到地下水活動再度掏空的可能性。為提高堵體強度和整體性，在填入塊石、片石填料時，注入水泥漿液；對于重要工程基礎下或較近的溶洞、土洞，除去洞中軟土后，將鋼筋或廢鋼打入洞體裂隙后再用混凝土填洞，對四周的巖石裂隙注入水泥漿液，以粘結成整體，并阻斷地下水。

對巖溶洞、隙、溝、槽、石芽等巖溶突出物，可能引起地基沉降不均勻，將突出物鑿去后做30～50cm砂土墊褥處理，稱為墊褥法。

4.2樁基技術

（1）沖孔灌注樁

這種樁適用于地下巖溶發(fā)育，有多層溶洞，但溶洞洞穴小，上部洞穴頂板薄的地質情況，這種樁可沖（鉆）穿上層溶洞頂板，到達下層溶洞頂板。有經驗的施工人員可以從沖擊聲中察覺到頂板的厚度，由此判斷是否已到達持力層。為穩(wěn)妥起見，可在樁位先做超前鉆，查清洞穴情況，再將沖擊鉆沖至滿足設計要求之巖層。但在地下有大溶洞存在的情況下，不宜用這種樁，以免澆灌混凝土時，造成混凝土流失且難以控制。由于沖孔是靠鉆頭的自由落體運動形成的沖力來成孔的，所以沖孔樁還適用于開口裂隙多的地質情況，沖擊鉆所造成的樁孔垂直度好。

在沖孔灌注施工中如遇漏漿，向孔內回填大量摻有稻草的粘土或者水泥，目的是堵漏，小裂隙的漏漿，粘土可不必裝袋，可直接倒入孔內，水泥需整袋拋入，使其沉底，如遇斜巖，向孔內回填粒徑較大的毛石，反復沖擊直至樁錘不偏錘，當再次發(fā)生漏漿時，重復上述工作，直到完成一個樁孔為止。這樣施工的結果是堵住了漏漿，堵住了溶洞，保證泥漿質量且能正常返漿，正常進尺，同時在灌注砼時，不會出現大量超灌。遇溶洞內填充含卵石粘土，對于較大溶洞底部的用挖機向樁孔內填入的毛石，反復低錘沖擊毛石入卵石層，需多次填入直徑較大的毛石，毛石擠入卵石中，這種情況下沖樁時間較長，對工期影響較大。對于群樁基礎的，如能在上部結構進行處理的，可建議設計在上部結構進行加強處理。如熟料庫34#樁，填入大量毛石，再行沖孔，當沖孔不能再進尺時，終止施工，澆筑水下混凝土，后經高應變檢測，樁承載力滿足設計要求。

（2）鉆孔樁

鉆孔樁的成孔直徑大，一柱一樁，受力清楚，施工方便，適用于單樁荷載大、地下有孤石夾層分布，巖溶表面不平的情況，用這種樁能鉆穿孤石、夾層，將樁端可靠地支承在持力層上，樁端的嵌巖情況也好。但鉆孔樁不宜用在溶巖裂隙多，溶溝多的基巖中，因為施工中容易造成卡鉆、鉆桿沿溶巖斜壁偏斜，以至打偏等現象。

（3）預應力管樁

預應力管樁適用于地下有淤泥、土洞、流砂、地下溶洞連通暗河等情況，壓樁采用的預制樁不受上述因素的影響，壓樁的單樁承載力可由壓樁機上的壓力表觀察到，所以非常直觀，易于掌握，但在土巖軟硬過渡較快處容易出現斷樁

（4）夯擴樁

樁由上部樁身和下部復合載體組成，樁身為鋼筋混凝土結構，復合載體是避軟就硬，以碎磚碎石、混凝土塊等為填充料，在持力層內夯擴加固擠密形成的擠密實體。夯擊過程中如遇土洞，可即時對土洞進行充填處理，不會危及地面安全。夯擊到巖面時，由于強大的夯擊能，實際上是對巖頂板進行強度及穩(wěn)定性檢驗。若遇溶洞薄層頂板或節(jié)理裂隙較發(fā)育強度低時，即可擊穿進行“深層強夯”處理，只要達到某種“收錘標準”就可定量取得承載力。

5 結束語

建筑工程的地基勘察與處理是一項綜合而復雜的工程，地基是建筑工程的基礎，其穩(wěn)固性關系到建筑物的使用安全以及使用壽命，所以，建筑工程地基勘察以及處理一定要做到科學嚴謹，確保建筑穩(wěn)固長久。

參考文獻：

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