巖溶地區(qū)工程勘察及地基分析處理探討

謝朝貴 XIE Chao-gui

（貴州地質(zhì)工程勘察院，貴陽 550000）

（Institute of Geological Exploration in Guizhou，Guiyang 550000，China）

1 巖溶的成因及形態(tài)

巖溶是由于具溶蝕力的水對可溶性巖石進行溶蝕等作用形成的。巖溶的主要形態(tài)有溶槽、溶洞、溶溝、暗河、漏斗、鐘乳石及石芽等。

2 巖深地區(qū)地其問題的闡述

巖溶地區(qū)的地基問題主要分為四類：①基礎(chǔ)下埋有石芽、孤石；②當(dāng)基礎(chǔ)遇到溶洞、溶槽、溶溝的問題；③基礎(chǔ)遇到地下水，引起突水、滲漏問題；④遇到土洞的問題。

3 巖溶地區(qū)勘察常見問題

在巖溶區(qū)域進行探查的過程中，受火山巖地質(zhì)和形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面的影響，可能會發(fā)生以下幾方面的問題或困難：在鉆探過程中，鉆頭可能會發(fā)生掉、卡、埋等突發(fā)狀況；樁的長度也是個很難解決的現(xiàn)實問題；人工挖樁可能會出現(xiàn)噴沙等現(xiàn)象。

4 巖溶地區(qū)主要地基處理原則

4.1 溶洞處理方法 根據(jù)溶洞生成形態(tài)的不同，可以分為單層溶洞和重疊溶洞。

①單層溶洞處理：如果判定地基之下為單層溶洞時，應(yīng)該考慮對洞體進行加固處理，前提是斷定溶洞之上的地基不能滿足承重需要或者存在較大的其它不確定因素。

②重疊溶洞處理：重疊溶洞的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)穩(wěn)定性較之單層溶洞都要復(fù)雜，因此其處理技術(shù)也相應(yīng)的復(fù)雜和多樣，應(yīng)有針對性地選擇使用以下技術(shù)或方法：

1）相對比較經(jīng)濟的一種處理方法是避開溶洞位置，即適當(dāng)調(diào)整柱與柱之間的距離和總體的平面設(shè)計布局已達到靈活規(guī)避的目的。

2）第一種方法相對經(jīng)濟，但會受到具體規(guī)劃制約，考慮用嵌巖灌注樁穿過溶洞洞頂?shù)姆椒ㄟ_到目的。

4.2 土洞處理方法 土洞對火山巖地區(qū)地面上建筑物的破壞在很大范圍內(nèi)要強得多。因此有必要防止或處理該情況的發(fā)生。在此介紹填墊法和加固法兩種主要處理方法：

①填墊法：此種方法適用于埋藏較淺且頂部穩(wěn)定性相對不差的土洞。在洞的最底部，考慮用巖石物質(zhì)填埋，目的是建造接近天然的反濾構(gòu)造。

②加固法：面對距離地面較深或比較深的土洞，則應(yīng)該考慮采用密鉆灌漿法。根據(jù)土洞周圍含水量等因素來選擇具體的加固材料。

4.3 塌陷處理方法 在火山巖地形地區(qū)，地面出現(xiàn)塌陷是司空見慣的事情，我們可以考慮選擇采用以下幾種處理方式：

①換填法：挖出洞中的松軟土壤，用砂質(zhì)或巖石類材料重新填充，最后覆蓋粘性土壤并夯實表面。

②跨越法：如果坑洞體積容量巨大，或者重新填充的方法行不通的時候，我們可以考慮采用跨越法。

③強夯法：在10至40米的高度讓10～20噸的夯錘做自由落體運動，以對地面造成強有力沖擊，達到對土體有效夯實的目的。

④灌注法：通過鉆孔通道，將合適的漿狀材料灌入低下，盡可能把所有的裂隙、巖石通道或者塌陷充實。

4.4 地基基礎(chǔ)遇到地下水產(chǎn)生滲漏和突水問題時的處理方法 ①對地基突水的處理，一般采用疏導(dǎo)的方法把地下水引入到基礎(chǔ)外側(cè)的邊溝里或者基礎(chǔ)中心的排水溝中；②堵住落水洞、裂隙、巖溶管道等；用粘土直接進行鋪蓋；對地下水流出的地方修建截水墻；在落水洞四周圍修建圍墻；如果修建的建筑物所處位置鄰近當(dāng)?shù)氐乃畮旎蛩畨?，可以把地下水直接引入水庫或水壩，讓其流人下游?/p>

5 基礎(chǔ)處理的比選

5.1 沖孔灌注樁：如果溶洞數(shù)量較多但是單個洞體體積容量比較小，面對此種情況，我們應(yīng)該考慮用樁打穿多層洞頂?shù)姆椒ā榱税踩谋Ｕ?，?yīng)該在做好探查工作，具體方法是做樁前，利用相關(guān)設(shè)備探清洞內(nèi)狀況，之后用沖擊鉆穿至符合設(shè)計要求的層數(shù)。

5.2 鉆孔樁：如果地表崎嶇不平、地下有獨立巖石或樁體質(zhì)量較大，可以考慮使用鉆孔樁。此種技術(shù)受力明顯，穿成的孔直徑大，因此操作起來非常便利。鉆孔樁的優(yōu)點是：能簡單利索地穿透夾層，能穿過獨立巖石。但是使用的過程中也應(yīng)該注意：不應(yīng)該把這種技術(shù)用在淺層底層中存在沒有充分發(fā)育的熔巖的基層中。

5.3 預(yù)應(yīng)力管樁：如果面對地表下存在淤泥、土洞或洞體與地下河流聯(lián)通的狀況，可以考慮采用預(yù)應(yīng)力管樁，因為此種方法在應(yīng)用過程中不會受到上述因素的影響，這種方法的優(yōu)點是在觀察壓力時非常直觀和便利，因為在壓樁機上設(shè)計有可以觀察壓力數(shù)值的壓力表，非但是也存在一個顯著的缺點，即在土壤巖石相對薄弱的地方較為容易發(fā)生斷樁的麻煩發(fā)生。

5.4 群樁：如果面對地表面情況相對復(fù)雜、巖溶上部覆蓋一定厚度的砂質(zhì)層時，那么上述各種方式都會失去其應(yīng)有的效用，因此任務(wù)質(zhì)量難以保證。而群樁法，可以保證樁體有效性、安全保障度和作業(yè)順利進行的條件下，有效、穩(wěn)定、快速地解決這類復(fù)雜的地質(zhì)狀態(tài)。其優(yōu)點是：群樁的端頭并不一定要求固定在復(fù)雜的地表上，其方法很簡單并且相當(dāng)可靠，只要在端頭覆蓋的地面的壓力泡可以有效分布在地表表面并且存有堅固的下臥層結(jié)構(gòu)，群樁法就能有效規(guī)避復(fù)雜多變的熔巖表面對樁基形成的的破壞。群樁法有諸多解決問題的方法，其中靜壓預(yù)制管樁是相對較為有效和可靠的方式之一，其應(yīng)用越來越廣泛。

6 結(jié)論

巖溶地基工程勘察和處理條件復(fù)雜，需要在施工過程中實地檢驗、補充，在勘察資料不符時及時進行的補充勘察，是工程勘察的一個重要階段。對這一個階段要重視巖溶地區(qū)，對重要建筑采用一樁一孔或一柱一孔進行施工勘察?？辈旃ぷ鲬?yīng)該做到認(rèn)真細致，定性準(zhǔn)確，采用各種方法和理論進行分析計算，建立符合客觀實際的巖土模型并求得相應(yīng)的巖土工程參數(shù)，進而作出有針對性的處理。

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