岩溶地区的勘察和地基处理浅析6-6

为＞1≤3㎡，布置2个钻孔；基础面积＞3㎡≤5㎡，布置3个钻孔；基础面积＞5㎡，布置5个钻孔 。

钻孔深度的确定：勘察孔的深度应大于或等于三倍预估基础宽度（桩径）。圈孔深度应达到主孔所 见溶洞底板岩层以下3—5米的深度。


(3)施工阶段的勘察要点：
勘察手段：现场验槽，钎探、补钻，建立岩溶模型等。 岩溶地基特点决定了详勘阶段不能完全的查明岩溶特征，要针对地基基础施 工中揭示的岩溶现象进行工作，结合上部结构进行最后的把关处理。 岩溶发育微弱的场地和地基，钎探是最直接的手段； 岩溶发育中等到强烈的场地和地基，进行补钻孔等施工阶段的勘察。 1）某高架桥工程：有一个孔桩，施工深度15米左右，地质人员已经验完底， 且钢筋笼已经放下，商混车已经到现场准备浇灌，偶然听到施工人员 讲，桩壁有一个0.20米的洞，工程负责人亲自下到桩底检查，发现桩孔中有 冷风吹出，判断桩端下面有溶洞，不同意浇灌。暂先将钢筋笼吊起，用导 管往桩壁洞中灌混凝土，两车砼灌进洞内不见踪影，扩开0.20米的洞后， 发现桩底、桩的四周是一个大溶洞，险些发生大事故。 主要工程负责人、单位技术老总，要亲自经常性检查的工地现场，解决实际 问题，对地基情况不明，不能轻易处理。


六、岩溶地基的处理
1、岩溶的危害
岩溶地区地质条件复杂，溶洞（土洞）发育，地下水丰 富，严重影响地基基础的 选型和施工质量及安全。溶蚀岩 石的强度大大降低，基础费用加大。 岩溶对建筑物的危害主要分为四种类型： 1）岩溶塌陷，影响建筑场地的选址和整体安全； 2）洞隙发育，使地基基础全部或部分悬空，导致地基基 础的处理困难。 3）岩溶孔洞和岩溶空洞、裂隙发育，导致岩体强度被破 坏，影响地基的稳定性。基岩面起伏高差大，地基均匀性 差，建筑物开裂、变形。 4）岩溶水的流通将产生侵蚀作用，形成土洞等，影响建 筑物的使用安全。
四、岩溶地区的地基基础选择





岩溶地基从土基到岩基，它给不同类型、不同安全等级的建（构）筑物，提供了多种可选 择的地基持力层与基础形式。 均匀性粘土地基以及溶孔、溶隙地基，一般建筑物，各种地基基 础方案均易施工，费用 低，不需作地基处理，但需排除土层中发育土洞的可能性。 不均匀粘土地基与溶洞地基，在确定地基基础方案时，须考虑地基的变形与稳定性，一般 均需加以适当的地基基础处理。 岩溶地基一般采用条形基础、独（桩基）础及条一桩联合基础，不宜采用预制桩基。 常见的地基基础组合有以下几种类型， I、独（桩)基+溶蚀裂隙：在基槽底有面积小于1/3的的楔型溶沟、溶隙，且以竖向发育 为主，该地基易处理，费用小，对基础与施工无较大的不良影响。 2、独（桩）基+竖向溶沟：在基槽中部、或者一侧，有宽度、深度均较大的竖向溶沟， 对基础的稳定性影响大，处理难度受溶沟宽度与深度及基槽断面积内所占比例决定，可视 具体情况作作地基与基础两部分处理。 3、独（桩)基 +单向石芽：特别是陡倾斜、软硬相间、有软弱结构面和临空面的岩层，需要 验算地基基础的稳定性，一般凿掉石芽一定深度处理。 4、独（桩)基 +溶蚀斜面：一般采用放阶处理，但当基础底断面内高差较大时，需结合 实际情况具体处理。 5、条基+起伏型石芽地基，因地基不均匀，故需进行处理。一般采用褥垫层或换填处 理。但荷载大时，可以以石芽作支墩或清除溶沟中粘土填混凝土作条形基础。 对于单向与突变形石芽地基须结合具体情况进行清除、回填、放阶、桩抬等综措施：
岩溶地基的处理，应该根据地基的类型和建筑物特征，按岩溶发育程度来考虑，且 要考虑岩溶的发展性、地下水流的腐蚀性等因素。 溶孔地基：一般根据溶孔的发育多寡及充填物情况，降低岩体承载力处理。 溶隙和溶洞地基：处理措施和方法有跨越、避让、支撑、揭穿等。 1）跨越： 当溶洞规模较大、溶洞内充填物松软，基础处理工程困难、耗资巨大，或者溶洞虽 小但水流较大时，可根据具体条件采用相应的梁跨、板跨、改变基础位置等形式跨 越岩溶地段，关键是可靠支撑点。 A、失败的跨越 某市政道路：发现一个岩溶管道天窗，平面尺寸约1.2×1.00m，竖向呈“S”形，直 达岩溶管道，人可以上下，施工人员未同设计勘察单位协商，仅用一块石块盖住天 窗 口，就在上面回填路基碎石等15.00m左右，在道路即将竣工通车，该路段突然发 生塌陷，陷坑直经达25.00m，塌陷坑底见有岩溶管道流水，随后道路人行道上电信 检查井盖板塌进坑底岩溶管道中，堵塞流水，造成上游岩溶洼地积水快迅升高3.00 米左右，洼地中住房，数百人转移。有关人员到现场，督促施工单位尽快疏通堵塞 的岩溶通道，在施救方案未充分考虑 的情况下，日夜施工，3天后将电信盖板从岩 溶管道中吊出，一瞬间，如同水库闸门开启，洼地积水沿岩溶管道直泻而下，将位 于出口处的氧气厂淹没，一个“跨越处理”造成了近千万元的经济损失。 处理：大开挖塌陷段，设置钢筋混凝土箱涵接通岩溶管道，再回填路基。 B、成功的跨越：湘雅园高层区处理：
贵州岩溶地基的勘察和处理方法
一、前言： 二、场地和地基岩溶发育程度的划分 三、岩溶地区的地基类型 四、岩溶地区的地基基础选择 五、岩溶地区的勘察 六、岩溶地基的处理 七、需要解决问题 八、结束语

一、前言
我国的可溶岩分布很广，面积超过３００万平方公里，占国土面积近三 分之一，其中以云南、广西、贵州分布最广。 见下照片 4《中国岩溶分布区》： 贵州省的可溶岩分布较广，约有70%的面积是可溶岩，从震旦系到三迭 系地层都有。可溶岩在岩溶作用下，形成了贵州特有的岩溶地貌，有岩 溶公园省之称。 岩溶现象：它具有利一面，能够形成自然景点，广西桂林的山水、云南 的石林、贵州的织金洞，给人们的生活带来了快乐， 见下照片5-6、织金洞和金阳石林照片。 岩溶的存在，也给工程建设带来了一系列的问题。如地面塌陷，地基失 稳，基础下沉，房屋开裂等。这些现象严重地影响建筑场地的使用和安 全，见下照片7-9 下面就贵州岩溶地基的勘察及处理方法，做一下交流。

三、岩溶地区的地基类型：






岩溶地基是指以可溶岩为地基持力层，且在影响范围内存在岩溶现象，对场地和地基 稳定有影响的地基。 岩溶作为一种复杂的自然地质现象，对于建筑物建设是一种不良地质现象，在可溶 岩地区修建建筑物时。应考虑岩溶的危害，评价其影响程度，才能决定合适的建筑物 结构形式和处理措施。 岩溶地区的地基一般从地表往下由粘土（地基）+石芽（地基）+溶蚀（地基）构 成，各地基单元一般特点如下。（见下插图一） 1、粘土地基：以粘土为持力层，在整个基槽中或受力层范围内无基岩出露， 根据建筑物结构特点与粘土层厚度等能特征，地基不需作变形处理时为均匀粘土地 基，否则为不均匀粘土地基。多分别在盆地中心、宽大溶蚀洼地中。 2、石芽地基：场地中石芽与粘土交替分布，基槽中基岩时有出露，但出露比例变化 很大。根据石芽分布组合形态又分为单向型、突变型与起伏型三个亚地基单元。 (1)单向型石芽地基：在基础范围内，石芽岩面在整体趋势上向一个方向抬升或下 降。这类地基多分布在斜坡坡脚和岩溶洼地中。金麦小区7+8组团。 (2)突变型石芽地基：在场地和地基中，极不均匀地分布有孤立高耸的石芽或窄而 深的 裂隙状溶洞、溶槽，这类地基多分布在坡顶、分水岭与溶蚀槽谷中。 (3)起伏型石芽地基：地基中石芽较为有序的起伏分布。 见附录石芽地基照片
溶洞人家（织金县城）
溶洞塌陷-房屋开裂（冒沙）
地表塌陷房屋开裂（冒沙）
溶洞塌陷造成房屋垮塌（冒沙）
二、岩溶场地和地基发育程度划分
发育程度：可划分三类： 1）岩溶微弱发育；相当于三级（简单）场地和地基，岩 溶一般沿一个方向发育，竖向为主；基岩面相对高差小 于2.0米，钻孔见洞隙率小于10％或者线岩溶率小于5％。 2）岩溶中等发育；相当于二级（中等复杂）场地和地 基，岩溶沿二个方向发育，溶洞隙一般有充填；基岩面 相对高差2.0-5.0米，钻孔见洞隙率10％-30％，线岩溶率 小于5-20％ 。 3）岩溶强烈发育；相当于一级（复杂）场地和地基，地 表见较多岩溶塌陷、落水洞、泉眼，岩溶沿三个方向发 育，洞穴充填；基岩面相对高差大于5.0米，有暗河、岩 溶管道、竖向溶洞等，溶洞隙一般无充填，钻孔见洞隙 率大于30％或者线岩溶率大于20％。
五、岩溶地区的勘察





岩溶地基勘察主要查明各种岩溶形态的规模、密度及分布规律，岩石 顶部土体的厚度、地下水的循环交替规律等，对建筑场地的适宜性和 地基的稳定性作出确切的评价。 针对工程特点和场地条件，遵循由面到点，由疏到密的原则，多种手 段结合的方式进行。一般划分为：一是规划与选址的初勘阶段；二是 设计施工图的详细阶段；三是地基基础施工中的补充施工阶段。 要查明各个地基单元。单一的钻探点勘探很难真实全面地反映岩溶地 基。由此，常致勘察剖面与实际地质情况产生偏差，很多问题留到施 工勘察中去解决，或在施工中边开挖边揭露边处理，使得岩溶地基勘 察的后期服务工作量较大，勘察工超前指导性差。故靠单一的钻探手 段是不行的，必须综合考虑其它勘测手段，如物探与钻探的结合等来 解决。 物探方法：主要有高密度多极电法勘探、地质雷达、浅层地震、高精 度磁法、声波透视(CT)、重力勘探等。必须注意各种方法的使用条件。 当条件允许时，应尽可能地采用多种物探方法综合对比判译。 如地质雷达，一般扫描深度达100米，划分精度可达I厘米，它的探测 过程是连续扫描，对地形态反映非常完整，在解译评价过程中只需极 少量技术钻孔即完成整个地基勘察，对不均匀、不连续的岩溶地基勘 察非常有力。
岩溶地区的地基模型




3、溶蚀地基：根据岩石溶蚀程度不同，可以分三个地基单元。 (1)溶孔地基：岩体中溶蚀孔洞直径小于0.50m，溶孔是一种经常 被忽略的岩溶现象。溶孔常在岩石中密集出现，是发育程度最低的岩 溶。其形态多为针眼、豆状和蜂窝状，多数无充填。溶孔带来的工程 地质问题，主要是大幅度降低岩体承载力，按发育程度分为强、中、 弱三个亚地基单元。 (2)溶隙地基：是岩溶地基中最常见、最主要的地基单元。它在地 基受力范围内其溶蚀形态为溶隙、溶沟、溶槽，溶隙宽度一般小，竖 向深度较大，延长较远，按发育程度分强、中、弱三个亚地基单元。 (3)溶洞地基：在地基应力作用范围内发育有长、宽，高三维几何尺 寸皆大于或等于0.50米的溶蚀空间，它可以是全充填、半充填或无充 填的洞穴。按发育程度分强、中、弱三个亚地基单元。 划分指标：强烈：大于30％；中等：10-30％；弱：小于10％。 见附录溶孔地基、溶隙地基、溶洞地基照片




（2）详勘阶段的勘察要点
勘察手段：工程钻探为主，结合岩体波速、跨孔声波测试，以及钻孔摄像、CT成像等物探方法。 由于工程的单体位置及工程性质已经确定， “有的放矢”的布置勘察工作。研究地下岩溶形态为 重点，要针对工程特征，查明每个具体基础部位地基的情况，供设计人员使用，地基稳定性成为重 点。 钻孔布置： 岩溶微发育场地：拟建物安全等级二级及其以下，单独基础按隔一柱、二柱一孔布置勘探孔，条形 基础沿承重墙基础轴线隔一个开间或6-12m布孔。 岩溶中等发育场地：按一柱一孔布置勘探孔。遇溶洞是否圈孔，要视具体情况而定。


满足下列条件的可不圈孔：① 规范中所规定的不影响地基稳定性的溶洞类型; ②顶板岩石完整，其 厚度等于或大于三倍预估基础宽度或三倍预估桩径，且完整岩石大于5.0m，③ 溶洞顶板岩层厚度 不满足要求，需要进一步加深孔深。
岩溶强烈发育场地：钻孔布置按预估基础底面积确定，基础面积≥1㎡，布置一个钻孔；基础面积

中国岩溶分布图
贵州织金洞照片（石笋、石花）


照片4
溶洞规模宏大，形态万千，色彩纷呈，是织金洞景观的显著特色。目前已勘察洞内长度达 12．1公里，相对高差150多米，洞最宽175米，一般宽高在60米一100米，总面积达70多万 平方米，堆积物平均高度为40米，最高的达70米，溶洞堆积物类别的40多种。


2、岩溶地区的勘察阶段
（1）规划和初勘阶段的勘察要点 勘察手段：地面工程地质调查为主，少量物探、钻探。 对岩溶的发展阶段、发育程度、危害程度和发展趋势作出判断，对场 地的稳定性和建筑适宜性作出初步评价。 新城新区、坝址 、桥隧、大型厂矿及小区等工程，应该有工程地质专 业知识的人员参与规划选址工作，调查场地的地形、地貌，地层岩性、 可溶岩石的分布，以及地表水和地下水的特征。划分建筑适宜区和不 适宜区，重点应以地表和地下岩溶形态为重点，避开地面塌陷、落水 洞，地下岩溶管道，地下暗河等大型岩溶强烈发育地带。 某个组团：建设规划方案等已经批准，单体设计工作基本完成，偶然 机会知道该工作，建设调整总体方案，避开场地的稳定性差、岩溶强 烈发育地段。见15组团总图。 勘察工作量应该选择可能受岩溶影响的地段布置，如可溶岩与非可溶 岩都接触带、断裂构造带、岩溶水富集及排泄带，串珠状落水洞和地 下暗河的地带。