孟 龍

（廣東省建科建筑設計院有限公司 廣州510010）

0 前言

灰?guī)r地區(qū)發(fā)育的溶（土）洞嚴重影響著建筑場地的穩(wěn)定性、地基的均勻性以及擬建建筑物的安全性，因此在灰?guī)r巖溶發(fā)育區(qū)及時探明建筑場地溶（土）洞的分布位置、埋深、大小、形態(tài)、覆蓋層物理力學性質、圍巖穩(wěn)定性，分析該區(qū)域的巖溶分布及發(fā)育特征，同時針對不同工程地質條件提出相應合理、科學的地基基礎設計建議，對精準化設計、規(guī)范化施工及建筑安全有著重大意義［1］。

1 調查區(qū)概況

1.1 地形地貌

調查區(qū)東側及北側地貌單元為低緩丘陵，地勢平緩，海拔在100～250 m 之間，西側及南側為高陡丘陵，起伏較大，海拔多為250～450 m 之間，其中部為河谷平地，地勢較為平坦開闊（見圖1），調查區(qū)面積約155.46 km2。

1.2 地層、巖石及地質構造

圖1 調查區(qū)衛(wèi)星圖Fig.1 Satellite Map of Investigate Area

圖2 調查區(qū)區(qū)域地質及構造綱要Fig.2 Sketch of Regional Geology and Structure in the Investigate Area

調查區(qū)地質構造形跡有褶皺和斷裂2種類型。調查區(qū)西北部有大紺山向斜和天馬山向斜，構造線以北東向為主；由東往西依次有前鋒向斜、南盛向斜、巖石圍向斜、六都一尖底單科、大紺山向斜、茶洞背斜及大廠山向斜。調查區(qū)內斷層主要為長3.7 km、寬約60 m的近東西向F1斷層和長約19 km、寬約10 m的近南北向F2 斷層（屬吳川-四會斷裂或云浮硫鐵礦成礦構造帶的分支）。

1.3 巖土類型及工程地質性質

據已有工勘報告揭露，區(qū)內巖土體類型從上至下可分為松散土類、碎屑巖巖性組及巖漿侵入巖性組3 大類。區(qū)域內特殊性巖土主要有人工素填土、軟土（包含淤泥、淤泥質粘土及軟塑粉質粘土）、殘積土以及全-強風化巖。

1.4 水文地質條件

區(qū)內主要地下水類型為第四系松散巖類孔隙水、層狀、塊狀類基巖裂隙水以及碳酸鹽巖類裂隙巖溶水4類。

2 巖溶工程地質類型、發(fā)育特征及規(guī)律

2.1 調查區(qū)巖溶工程地質類型及分布

調查區(qū)灰?guī)r溶（土）洞分布廣泛，按場地地層的出露情況，可分為覆蓋型巖溶和裸露型巖溶2 種工程地質類型［2］。覆蓋型巖溶主要表現為雨水入滲及地下水徑流等作用，使得灰?guī)r受水潛蝕，從而發(fā)育（土）洞，灰?guī)r上覆諸如人工填土、粉質粘土、風化土等土層；裸露型巖溶主要表現為石芽、石筍、孤峰等自然溶蝕平原景觀。

2.1.1 覆蓋型巖溶

遍布整個調查區(qū)三角洲谷地居民生活區(qū)，以云城街道和高峰街道區(qū)為主，其面積約36.48 km2，約占調查區(qū)總面積的23.47%。據工勘報告區(qū)內共493 孔有揭露溶洞，見洞率19.51%，溶洞各項物理參數如表1所示。

表1 巖溶發(fā)育區(qū)溶洞統(tǒng)計Tab.1 List of Caste Cave in Karst Development Area

2.1.2 裸露型巖溶

主要集中在云浮城區(qū)內孤峰及周邊范圍，其面積約4.3 km2，占比2.8%。區(qū)內共21孔有揭露溶洞，見洞率15.4%，溶洞各項物理參數如表1所示。

2.2 調查區(qū)巖溶發(fā)育特征及規(guī)律［3-7］

2.2.1 溶（土）洞發(fā)育程度和灰?guī)r巖面起伏的關系

依托調查區(qū)工程地質、區(qū)域地質，結合現有收集的物探、鉆探資料，歸納總結出調查區(qū)基巖巖面起伏與調查區(qū)巖溶發(fā)育區(qū)的關系十分密切，具體如下：

⑴灰?guī)r溶（土）洞發(fā)育較少區(qū)域，其下臥層基巖巖面較為穩(wěn)定，相對起伏小。

以調查區(qū)內的某巖土工程勘察報告為例，場地鉆孔灰?guī)r溶（土）洞最大洞高0.34 m，鉆孔見洞隙率僅9.23%，溶（土）洞多為全充填或半充填軟塑～流塑狀粉質粘土，依照鉆孔見洞隙率，該場地屬于灰?guī)r溶（土）洞不發(fā)育地區(qū)。場地灰?guī)r巖面最大坡度僅13°，巖面較為穩(wěn)定，起伏小。

⑵灰?guī)r溶（土）洞發(fā)育較多區(qū)域，其下臥層基巖巖面不穩(wěn)定，相對起伏大。

同以某工勘報告為例，鉆孔溶（土）洞最大洞高11.26 m，見洞率高達35.42%，溶（土）洞多為無充填或半充填，該場地屬于灰?guī)r溶（土）洞強發(fā)育地區(qū)。場地灰?guī)r巖面最大坡度高達72°，可見場地中/微風化灰?guī)r巖面極不穩(wěn)定，起伏大。

2.2.2 溶（土）洞發(fā)育程度和上覆軟化土層的關系

⑴灰?guī)r溶（土）洞發(fā)育較少區(qū)域，上覆軟化土層多呈均勻分布狀態(tài)。

以某工勘報告為例，場地鉆孔溶（土）洞最大洞高為0.65 m，見洞率僅6.42%，溶（土）洞多為全充填或半充填軟塑～流塑狀粉質粘土，場地屬于灰?guī)r溶（土）洞不發(fā)育地區(qū)。場地淤泥質土層及軟塑粉質粘土層平均厚度僅為3.6 m，且整個場地均勻分布，地層埋深及厚度變化小。

⑵灰?guī)r溶（土）洞發(fā)育較多區(qū)域，上覆軟化土層多呈不均勻分布狀態(tài)。

同以區(qū)內某工勘報告為例，鉆孔土洞最大洞高2.4 m，見洞率高達26.3%，屬灰?guī)r溶（土）洞強發(fā)育地區(qū)。場地軟化土層平均厚度為15.4 m，且在整個場地分布不均勻，軟化土層埋深及厚度變化大。

對調查區(qū)收集到的工勘報告進行科學統(tǒng)計及類比分析后發(fā)現區(qū)內灰?guī)r溶（土）洞少發(fā)育區(qū)，其場地上覆軟化土層厚度一般小于5 m；灰?guī)r溶（土）洞多發(fā)區(qū)，其場地上覆軟化土層厚度多在10～20 m。

3 巖溶發(fā)育區(qū)地基基礎設計方案建議[8-10]

針對巖溶發(fā)育區(qū)不同工程地質條件特征，根據基礎選型原則，區(qū)內地基基礎設計方案建議如下：

3.1 裸露型巖溶發(fā)育區(qū)

本區(qū)表層覆蓋層極薄，淺部地層多為風化巖層，力學性質較好，承載力較高，可采用天然地基淺基礎，以風化灰?guī)r層做基礎持力層，基礎型式宜根據上部荷載情況采用獨立柱基、條形基礎或筏板基礎。

3.2 覆蓋型巖溶發(fā)育區(qū)

就一般的中低層建筑而言，若建筑物柱腳內力需求較小時，應選取承載力較大的可塑-硬塑土層作為持力層，其基礎選型可采用天然基礎。當上覆地層為不均勻松散填土層或存在淤泥等軟土層時，建議采用換填加分層夯實等方法進行處理，以滿足地基承載力要求。

對于高層及超高層建筑，建議選用以穩(wěn)定的強風化灰?guī)r層為持力層的預應力管樁基礎，亦可選用以連續(xù)穩(wěn)定的中/微風化灰?guī)r作為樁端持力層的鉆（沖）孔樁基礎，施工過程中遇到溶（土）洞時需采取措施穿透溶（土）洞，以到達穩(wěn)定完整中/微風化巖，且不少于1倍樁徑或0.5 m。

4 結語

在巖溶發(fā)育區(qū)進行施工建設前應先查明區(qū)域的巖溶發(fā)育特征，制定完善的巖溶區(qū)工程勘察指引，針對場地不同工程地質條件需謹慎選用相應的地基基礎處理及設計方案，同時應建立巖溶地質災害監(jiān)測預警體系，通過監(jiān)測數據的分析判斷，為精準化設計及規(guī)范化施工提供科學、完善的理論依據，以保障工程建設質量。