岩溶地基土洞的处理方法

岩溶地基土洞的处理方法

在溶岩地区，由于水的长期溶蚀作用，在岩层中形成溶洞、溶沟等现象，这种现象称之为岩溶。土洞是岩溶现象在土层中的反映，是岩溶地区上覆土层被地面水冲蚀或地下水潜蚀所形成的洞。土洞一般埋藏浅，也有埋藏较深的，但发育快，其顶部强度低，因而对建筑物承载及稳定性均造成一定影响。尤其是地下水位改变时，易引起地基变形，严重者造成地基塌陷，对建筑物的承载及稳定有直接危害，必须慎重处理。

一、处理实例

某15层剪力墙结构建筑物，箱形基础。地基土层情况：从地表向下依次是，新近沉积土，厚0.40m～2.70m；膨胀土，厚4.70m～26.00m；碎石土，厚0.50m～2.70m；花斑灰岩，溶洞较多。基岩埋深南浅北深，高层部位基岩面起伏最大幅度为14m。在开挖基坑并钻孔钎探详查后，发现了土洞，其埋置深度在离箱形基础底部近10m处，洞宽1.50m～2.00m，洞深5.60m，洞中底部高2.30m被泥砂冲填，洞中上部为空洞。考虑今后建筑物使用后，地下水位改变时，土洞再次被水冲刷，有可能扩大也有可能改道，土洞虽距箱形基础底部较深，但是因为上部荷载大，箱形基础埋置在-7.400m，仍在影响范围之内，故必须进行处理。

岩溶土洞分走水的活土洞及不走水的死土洞，其处理方法也不相同。

1.活土洞处理。从基坑底向下人工挖井，直径1.10m，混凝土井圈内径1.00m，即井壁有50mm混凝土支护圈，混凝土构造配筋。每次挖2m土方，支模板浇筑混凝土后再往下挖，分段作业，以确保安全。挖至洞顶即可观察到洞内情况。此时可将洞内泥砂挖除，并判断洞内走水方向，确定为活土洞。活土洞的处理原则是疏导地下水，使其水流通畅，绝不能堵死。处理方法是：洞底分层铺填块，厚度

2.30m，上铺碎石，厚度

3.30m，至洞顶以上即用灰土夯填，直做至石屑褥垫层下，具体作法见图1。

2.死土洞处理。挖井、浇筑混凝土、井圈作法同活土洞，井做至洞顶，也将洞内清理干净，认真检查，无走水渠道，判定为死土洞。处理方法是除清除淤泥砂外，因无走水问题，可将洞填死，但因洞较大，只浇筑混凝土至基岩面以上1m，上部也用灰土分层夯填，具体作法见图2。由于洞较大，用铁皮套管浇筑混凝土。如果土洞较小，可全部用混凝土浇筑。

以上两种方法，通过工程实践，达到地基处理的要求，经检测，处理效果较好。

1.挖填。一般适用于浅层土洞。清除洞内软土后，铺填块石，上做碎石层，其上部用灰土或黏土夯实。

2.灌填。适用埋藏深、洞径大的土洞，在洞体范围的顶部地基基坑面上钻孔，可2个，也可多个，直径一般为100mm～150mm，用水冲法将砂或砾石灌入洞内，使其能承重而又不堵截水流。如查清为不走水的死洞，可浇筑细石混凝土，将土洞彻底堵死。采用此法，一定要设法用水冲洗或压力灌注，将洞内淤泥除净，确保灌填质量。

3.梁板跨越。对埋藏较深和直径较小的土洞，且洞旁的承载力和稳定性较好时，可在洞顶上部用梁板跨越，对洞体本身不再处理。

4.桩基。对重要建筑物，当土洞较深时，可用桩穿过土层直抵基岩。也可在土洞中浇筑混凝土桩，直至建筑物基础底部，以承受上部结构传来的荷载。

5.处理地表水和地下水。由地表水渗入地面形成土洞或地表塌陷，做好地表水疏流、防渗等，是根治土洞的基本措施。对形成土洞的地下水，一般应人工降低地下水位。如为活洞，应采取疏导措施，如为死洞，可采取堵死措施。

三、几点分析

1.土洞一般埋藏浅、发育快、顶部强度低，发展到一定深度就会塌陷，对建筑物危害较大。有时建筑物施工时未发现土洞，但建筑物使用后，由于改变了地下水的条件（例如人工降低地下水位），就会产生新的土洞。土洞对建筑物的影响，有时比溶洞还要大。

2.在岩溶地段进行建筑施工时，应认真查清土洞的分布、形状、深度以及发育程度。工程地质勘察除正常勘察外，要重点密布钻孔详查，提出详尽的工程地质报告，为建筑场地的选择和对地基的处理提供可靠的依据。

3.地基的处理要适应上部结构的造型，同时上部结构也要适应地基及基础的变形，地基、基础及上部结构是协同工作的整体，不可顾此失彼。因此，在处理土洞的同时，还要适当加强基础及上部结构的整体性和刚度，这样效果更好些。