岩溶地基处理方法

岩溶地基处理方法1 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：1)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；2)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；3)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。

按照岩溶地基处理的一般原则，对岩溶水的处理宜采取的原则。

A、堵截；B、疏导；C、排干；D、降水；答案：B【例题31】按照岩溶地基处理的一般原则，当采用桩基时，宜优先采用A、大直径嵌岩桩；B、中小型灌注桩；C、CFG桩、D、水泥土桩；答案：A2 岩溶的处理(1)地基不均性的处理：参见地基处理有关部分的叙述。

(2)洞隙塌滑不稳定的处理1)结构措施关于总平面布置及竖向设计等方面的建筑措施，可参照“场地宏观评价”的有关内容。

在结构措施中，应选用有利于与上部结构共同工作，并可适应小范围塌落变位、整体性好的基础形式，如配筋的十字交叉条基、筏基、箱基等，同时采取必要的结构加强措施，如砖石结构加强圈梁设置、单层厂房基础梁与柱连成整体，并加强柱间支撑系统等。

当洞隙深大，而两侧有可靠岩体时，可采用跨越结构，根据荷载及跨度，可选用调整柱距，有足够支承的梁、板、拱及悬挑等方式。

【例题32】在岩溶洞隙塌滑不稳定的处理时，下列属于结构措施的是A、 应选用有利于与上部结构共同工作，并可适应小范围塌落变位、整体性好的基础形式；B、可采用跨越结构，选用调整柱距，有足够支承的梁、板、拱及悬挑等方式；C、从岩溶对建筑稳定性和适宜性出发，在总平面布局上，使各类安全等级建筑物的布置与岩溶发育程度分区相适应；D、场地上主要建筑物的位置尽量避开岩溶发育强烈地段，宜选择在非可溶岩分布的地段上；答案：A、B2)地基基础措施①当条件允许时，尽量采用浅基，充分利用上覆性能较好的土层为持力层或使基底与洞体间保留相当厚度的完好岩体。

②当以岩石作持力层时，局部加深基础，通过钻孔灌注桩或墩穿过单个洞体，使基础荷载传递到下部完好的岩体上。

③对已外露的浅埋洞隙，可采用挖填置换，清理洞隙后以碎石或混凝土回填。

当洞体深度较大，而两侧岩体完好，可挖填至一定深度，回填体断面呈倒梯形，对有地下水活动的洞体，应回填反滤层并留有水流排泄之通道。

④当顶板薄、跨度大时，可在洞底设置附加支撑以减少洞跨，也可加固洞顶，用浆砌块石嵌补洞顶岩体及洞隙边坡。

⑤当洞体开口较小，开挖清理困难时，可用灌浆填塞，灌填材料视要求而定，可选用砂石砂浆或混凝土，也可用小压力灌浆法加固基底下一定厚度的溶隙及破碎岩体。

3)水的整治对水的处理应贯彻宜疏勿堵的原则，对地表水做好有组织的排水，对地下水以疏导为主，即使堵也应留有出路，设置反滤层以减少淘蚀。

3 土洞地表塌陷的处理(1)地表水形成的土洞它的形成和发展往往与人类活动有关，如排水不畅，水流集中下渗所致。

应认真做好地面水截留、防渗、补渗，杜绝水流入建筑区。

对已形成之土洞，可采用挖填配合梁板跨越处理。

(2)地下水形成的土洞1)浅埋土洞：洞体浅，其底部往往有松软土，当地下水位高时，其厚度可能较大。

全部清除困难时，可在余土上抛石夯实，其上做反滤层。

由于残留土的变形及地下水的活动，处理后常可再发生，故而其上还得做梁板，据广西地区经验，每边支承长度不小于1.0～1.5m。

2)深埋土洞：清除填土困难较大，广西地区的经验可采用钻孔灌砂(或压力灌注细石混凝土)与梁板跨越联合处理。

贵州有些工程，在岩面上用爆破桩头以堵塞土洞与岩溶的通道，其上回填砂或黏土。

3)人工降水形成的土洞，由人工降水形成的土洞与塌陷，可在极短时间内成群出现，工程措施原则应是观测和预防。

一旦发生即使处理了，由于并未停止水动力条件的改变，仍可再生。

如何确定塌陷区的位置以确定建筑安全距离，目前尚研究得不够，有些仅对场地选择，取(排)水点位置及取水方案提出一些防治意见。

①选择在地势较高的地段及地下水静动水位均低于基岩面的地段进行建筑。

②场地应与取(排)水点中心有一定距离。

塌陷范围小于抽水井的降落漏斗，据已有资料，大面积降水时，塌陷范围约在降落漏斗中心的0.3～0.7直径范围之内。

③合理控制取(排)水工程的水位降深值，据某工程资料，塌陷区边缘地下水降深值大于2.0m，塌陷范围与水位降深s和渗透系数k之乘积有较好的相关关系。

例如sk=40m2/d时，=300m；sk=160m2/d时，=600m。

④塌陷区内不宜把土层作为基础持力层，一般多采用柱(墩)基。

广东某工程采用钢桁架代替排架，金属挂板代替围护墙，尽量减轻结构自重，并能承受20m范围的塌陷变形。

【例题33】在岩溶地区的建筑场地，当采用大直径嵌岩桩时，勘探点进入洞底的深度为A、不小于桩径的3倍且不小于5m；B、不小于桩径的3倍且不小于7m；C、不小于桩径的5倍且不小于3m；D、不小于洞径的3倍且不小于8m；答案：A3岩溶地基处理方案由于地基复杂，普遍存在土洞、溶洞，因此该楼采用一柱一桩的形式，要求桩端置于稳定完整的微风化基岩上。

a.在每个桩孔上钻进1～3个超前钻孔，钻孔深度进入稳定持力层不小于5m。

主要目的：查明每个桩孔的地层结构及分布特征；查明土洞、溶洞分布及大小、规模、连通程度、充填情况；查明强风化层厚度，溶洞顶板厚度；查明稳定持力层的准确顶面标高及其标准承载力；初步判定地下水类型、大小及流向。

b.根据超前钻孔资料及建筑荷载进行桩的选型设计。

当桩孔下无溶洞或厚层强风化带时，采用人工挖孔桩处理地基，人工挖孔桩要求进入稳定微风化岩石不得小于0.5m，对于起伏较大的持力层面，可打成30cm 宽的台阶；当桩孔下有溶洞或厚层强风化带时，采用大直径冲孔灌注桩处理地基。

要求该桩穿过溶洞、土洞或厚层强风化带，进入稳定持力层不小于一倍桩径。

c.关于地下水在桩基施工过程中对周围环境的影响。

冲孔灌注桩，采用泥浆护壁，水下灌注，无需抽取地下水，避免了深层岩溶裂隙水的抽取导致周围建筑物的变形；人工挖孔桩部分，毫无疑问要抽地下水。

前阶段工作中由于抽取地下水把相邻的电影院、图书馆拉裂，两边道路下沉，导致地下水管道破裂。

因此，为了使施工中不再出现上述情况，必须采取调整施工程序等措施，控制抽取地下水，科学、合理地组织施工，严格监测周围建筑物裂缝发展动向。

4地基处理施工施工分为两个部分，即冲孔灌注桩和人工挖孔灌注桩。

4.1冲孔灌注桩施工该施工主要难点为如何在具有多层溶洞的岩溶区成孔，如何堵住泥浆渗漏及砼流失，如何保证冲孔进尺及清除孔底沉渣。

每当打穿一层溶洞时，经常出现如下情况：a.孔内泥浆迅速流失，因岩溶水系与义昌江联通，两台3PN 泵供水也无法使孔内满上来，出现地面孔口塌陷，产生一大漏斗，不仅不能施工，而且经常危及钻孔及人身安全，有时连钻机撤出的时间都没有；b.溶洞或裂隙水流入孔内，破坏泥浆，泥浆比重减少或变成清水，孔底出现厚层沉渣，无法反浆，更不能进尺，使工程无法进行。

针对上述情况，采取了相应的解决方法：向孔内回填大量粘土，目的是堵漏，同时也寤鞒煽住?br>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，操作方法同上。

当再次打穿下一层溶洞发生漏浆时，重复上述工作，直到完成一个桩孔为止，见图3。

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。

如63#桩具有一定的代表性，桩径1.6m，桩长21m，上覆土层厚5.5m，其下为多层分布的溶洞，遇大小溶洞4个，发生强漏浆6次，为堵漏造浆共用318包水泥，直接用于堵漏费8600元。

经比较，上述方法是最经济、最有效的施工方法。

与之相比，在此场地也曾采用钻孔灌注桩，钻孔直径500mm，结果是1)因泥浆流失过大，无法补足泥浆；2)长期钻进，出现大面积地面塌陷；3)孔底难清除沉渣；4)砼灌入量无法控制。

在仅钻成的两个孔中，孔底几米厚度沉渣无法清除，其中一孔12h灌入几十立方砼，不知流向何处。

(略)图3堵漏示意4.2挖孔桩施工对于人工挖孔桩，按常理是最简单的施工方法。

由于该地层含有大量地下水，抽取地下水已危及周围建筑物的安全。

如何达到最经济最安全的施工成为第一难点。

经认真分析，充分了解该地基的工程地质条件及水文地质条件与周围建筑的联系，并对建筑物已开裂的原因进行了细致的分析。

抽取大量地下水是导致周围房屋开裂、地基下沉的最主要原因，如要对基坑周围进行全面的帷幕防渗，耗资巨大，同时岩石裂隙水未必能堵住。

最后采用了不增加投资的方案，只对施工程序进行了调整。

通过施工程序调整，设法改变水的渗透路径；分散施工，不能成片连续开挖，每隔3～5个桩孔开挖一个；先施工水量较小的桩孔，如果发现水量较大的桩孔，停止抽水，不再向下施工，严格控制抽取地下水量；每挖成一个桩孔，验收后立即灌注砼，堵住水的部分渗透路径；严格监控周围围建筑物的裂缝。

事实证明，按上述原则要求进行施工，顺利、安全地完成了施工任务，保证了周围建筑物的安全，如果不按此程序施工，会产生严重的后果。

例如，当时现场为了进度，同时开挖4孔，同时抽水，结果4h后观测发现周围建筑物裂缝加大，石膏断裂。

紧急停工后再按程序施工没有出现这种情况，施工安全顺利。

再次证明经过施工程序的控制，安全施工可以得到保证。

5结束语1)岩溶地基处理有很大的难度和复杂性。

需因地制宜地设计和选择施工方法。

2)岩溶地基采用冲孔与挖孔相结合的办法进行处理，既经济，又避免了许多难以解决的问题，诸如抽取大量地下水，引起周围建筑物的下沉开裂，人工挖孔难以穿过多层溶洞等问题。

3)冲孔桩处理复杂岩溶地基行之有效，有较大的可靠性。

4)采用袋装粘土及水泥填堵溶洞及防渗堵漏，行之有效，且最为经济，同时保证成桩质量，避免大规模超灌砼。

5)在进行严格的施工管理条件下，调整施工程序，严格控制抽取地下水量，只要施工程序合理，完全可以无需无论采取何种方法处理，在施工中均不应堵塞岩溶水的出路。