巖溶地基巖土工程勘察及地基處理方法淺析

鄧晨

摘要：巖土工程勘察與地基處理是保證工程項目順利開展的的重要環節，特別是對于一些地區的巖溶地基，為確?；A工程設計、施工的順利開展，就需要通過先進的勘察技術和科學的試驗檢測促進工程勘察工作的精確性，從而有利于設計人員對地基基礎及結構設計方案進行合理設計和不斷優化。在工程勘察過程中，還應準確掌握工程建設場地的水文地質情況，結合科學合理的地基處理方案，以保證工程項目安全順利地推進，最終實現建筑設計意圖完成整個項目全過程，滿足結構安全及使用功能的要求。

關鍵詞：巖溶地基、巖土工程勘察、地基處理

引言

巖溶地區由于溶洞的發育，常常引起地基承載力不足、不均勻沉降、地基滑動和塌陷等地基變形破壞。隨著越來越多的工程興建在巖溶場地，巖溶地基問題也成為工程建設中的突出問題，加強巖溶地基穩定性分析評價，采用合理、經濟的地基處理措施，有著重大的技術價值和經濟意義。

1.巖溶概況

巖溶是可溶性巖層被水長期溶蝕而形成的各種地質現象和形態，又稱喀斯特地貌。在我國廣西、貴州等省份尤為常見。巖溶發育的基本條件是：可溶性巖體、具有溶蝕力的水以及水的循環交替。與巖溶工程性質相似的不良地質還有土洞，它是指埋藏在巖溶地區可溶性巖層的上覆土層內的空洞，是巖溶地基常見的一種巖溶作用產物。它的形成和發育與土層的性質、水的活動、巖溶的發育等因素相關。其中地下水或地表水的活動是土洞發育最重要最直接的影響因素。地下水或地表水的活動與運移，將對土層產生潛蝕作用及山腳解作用而形成土洞。土洞洞體形成后，其洞壁周圍產生應力集中現象，當地下水位發生變化時，將進一步改變土洞壁周圍土體的應力狀態，并有可能導致洞邊土體產生破壞，土洞進一步擴大而塌陷。巖溶地區的土層特點是厚度變化大，孔隙比高，若是采用土體層作為基礎持力層，地基很容易產生不均勻沉降從而導致建筑物傾斜開裂甚至破壞。

2.巖溶地區常見勘察方法

當施工區域選擇在巖溶地區進行時，工程周期，施工成本，最終質量都與前期的巖土工程勘察工作質量有關。只有保證了前期的巖土工程勘察質量符合相關規定，并且能夠為后續工作的推進提供可靠的數據，才能夠保證后續的工期設定工藝選擇，材料配比能夠適應當地的實際情況。一但巖土工程勘察工作出現失誤，就會導致后續的施工難以有效進行，最終建成的建筑物質量就會存在安全隱患，工作人員進行巖溶地質勘查的過程中，首先需要通過對當地實際情況進行初步了解，選擇合適的勘探技術、方法、設備等，然后再進行后續的地質調查，地質測繪，鉆探勘探等一系列勘測工作。與普通地區相比，巖溶地區的地形分布較為復雜，水文地質條件多種多樣，不同發育階段的巖溶也呈現較大差異，為了全面了解該地區實際的地貌情況，就需要工作人員對整個區域進行全面詳細的地質勘查。

2.1工程地質測繪及調繪

工程地質調繪除一些常規的地質特征如節理裂隙發育情況，還應調查巖溶洞隙的類型、形態、分布和發育規律;巖面起伏、形態和覆蓋層厚度;地下水賦存條件、水位變化和運動規律;巖溶發育與地貌、地質構造、地層巖性、地下水的關系;結合各地區地方治理巖溶的經驗等。

2.2地球物理勘探

該方法多用于可研及初勘階段，現階段隨著物探精度的越來越高，在道路工程中物探運用比較多，根據工程需要和不同的探測目的，常用的物探法有復合對稱四級剖面法、千層地震法、高密度電法、無線電波透視法、孔間CT法、地下水畸變分析法等等。

2.3鉆探及取樣

根據不同的建筑物或道路類型和等級，按規范要求布置勘探點和計算鉆探深度，是探明巖溶地基地下巖土質結構，巖溶發育形態，地下水情況，取巖土樣進行試驗的一種最重要的方法，也是勘察精度最好的一種勘察手段，該方法施工周期較長，進度較慢，但也是建筑物基礎位置和道路工程橋梁基礎、隧道工程等必須采用的勘察方法。

2.4測試、試驗及觀測

為查明巖溶地基內溶洞的聯通情況，常需進行連通性試驗，為準確評價巖溶穩定性，需取頂板樣及填充物等進行物理力學試驗，必要時還需進行頂板載荷試驗等。

由于巖溶場地情況較為復雜，在進行勘查判斷過程中，工作人員需要結合多種勘察方法，利用多種手段的結論綜合分析，以提高最終結果的真實性、準確性。

3.巖溶地基處理方法

3.1填墊法

對巖溶地基勘察之后，應針對勘察的結果，對地基進行相應處理，以確保地基具有良好的物理性質，其中，填墊法是應用最為廣泛的處理方法。針對不同的處理內容，又能夠將其分成不同方法，每種方法具有不同的特點，采用場所略有差異。①充填法，即直接在溶洞內添加相應材料，以保證地基填充實度，提升地基的穩定性，避免巖土出現移動的情況，一般用于對地表存在洞穴的地基進行處理。②換填法，即清理出軟土后，添加一些較硬的材料，以增強地基的穩定性，常用的材料為碎石、水泥、混凝土等，一般用于處理存在軟土的巖溶洞隙或溶溝、溶槽。

3.2加固法

對巖溶地基進行處理時，可以采用加固法，根據加固原理的不同，可分為3種常見方式：①溶洞灌漿，主要處理表面發現揭露溶洞的地基，該方法不僅成本低，而且處理范圍大，在溶洞內，灌入高強度漿液后，能夠有效改善土體結構，提升其穩定性，同時，可以將地下水阻隔，防止地下水對地基造成影響。②壓力注漿。即利用高壓設備，將漿液灌注到地基中，并利用擠壓等手段，將不必要的水分去除，待漿液凝固后，形成更加堅硬的地基，能夠在工程建設中發揮出更大的作用。③強夯法，即在地基的高處，懸掛1個重錘，通過重錘的自由下落，不斷夯擊地基，從而將地基內淺層溶洞、土洞及地下水排除，達到強化地基的目的。

3.3跨越法

部分地區對巖溶地基處理時，還采用了跨越法，根據場地地質情況和功能需求的不同，可分為以下幾種類型：①板跨法：即利用鋼筋、水泥、混凝土等材料，制作出相應的板跨，并將其覆蓋到需要處理的地基上，以提升地基的穩定性，對于該方法來說，主要處理洞徑較小，人員無法進入的場地。②梁跨法：主要處理深度較大，但依然會對地基造成影響的巖洞，對于這類巖洞來說，規模并不是很大，通過安裝梁跨的手段，可以有效增強地基的穩定性。③拱跨越：通常處理深度較大，較為復雜，且具有水流的地基。該三類方法均需找到板、梁、拱的相應受力支點。

3.4樁基法

除上述3種處理方法之外，還可以采用樁基法對巖溶地基進行處理，根據處理原理的不同，能夠將其分成下述幾種具體方式：①沖孔樁。在相應位置處，鉆出一定直徑的孔洞，以掌握巖洞的具體狀況，之后，以此為基礎，通過沖擊鉆，鉆出相應的孔洞，通常處理巖洞較小，但較為復雜的地質。②鉆孔灌注樁。主要用于建筑荷載較大，地基承載力要求較高，巖溶較為發育且發育深度較大的場地。③預應力樁。即在巖洞內，直接安裝預應力樁，與其他幾種樁基法相比，該方法受外界環境影響較小，加固效果更強，但若地質條件較為特殊，則難以發揮出最大的作用。

結束語：萬丈高樓平地起，作為工程過程的重要環節，建筑場地的巖土工程勘察和地基處理，是直接關系到施工質量、進度的重要因素，特別是在特殊地質條件可能對地基產生重大影響的巖溶地區尤為重要。因此，有必要進行地質勘察，有效獲取精確的地質資料，并根據地質勘察資料及報告，進行基礎設計和出具有效、最佳的地基處理方案，以確?；A工程施工的順利開展，為整個項目的建設打下良好的基礎。

參考文獻：

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