岩溶地基岩土工程勘察及地基处理分析

陈学兵

摘 要：岩溶地质是建设工程较难处理的地质类型之一，做好岩土工程勘察与处理十分重要。本文首先简要分析了岩溶地基情况，其后详细探讨了岩溶地基岩土工程勘察与地基处理方法，最后围绕工程案例展开分析，以期可供参考。

关键词：岩溶地基;岩土工程;勘察方法;地基处理

1引言

随着我国工程建设的不断发展，难免遭遇岩溶地质情况，岩溶区岩溶形态、岩溶地下水等均会影响地基的稳定性。对此，工程建设时，必须落实岩土工程勘察及地基处理工作，切实保证地基安全可靠，为项目后期使用夯实基础。

2岩溶地基概述

岩溶地基，指的是碳酸盐类岩石为地基持力层且岩体内存在岩溶现象及上覆土层存在土洞，对场地稳定与建筑安全产生影响的地基。随着经济的发展和社会的进步，人类在岩溶地区的建设工作越来越频繁，而由于岩溶地质导致工程施工灾难问题也日益增长。因此，对典型岩溶发育区岩溶发育的机制研究、勘察、处治，是保证地基稳定性的基础，也是保证施工安全、施工得以顺利进行的基础。

3岩溶地基勘察与地基处理方法

3.1岩溶地基勘察方法

岩溶地基勘察，需遵循由面到点、由疏到密原则，可采用工程地质调查测绘、钻探、物探、测试等多种方法勘察，具体如下：

（1）资料收集：主要收集场地及周边地理地质、水文地质、地形、地貌以及建筑物特征（建筑规模、结构、基础形式、埋深、持力层岩土性质等）等相关资料。

（2）地面踏勘调查：主要查明场地及其周边地层岩性、地质构造、不良地质现象及其对工程的影响有关资料。

（3）取样及室内试验：为确定持力层的承载力，可取样开展土工常规试验、岩石密度、饱和单轴抗压强度试验，为确定岩石地基的承载力和岩石抗压强度标准值提供了计算指标。

（4）钻探：钻探深度按规范要求钻入基底以下 3倍桩径且不小于 5.0m。岩芯采取率对一般岩层不低于 80%，对破碎岩层不低于 65%。以查明岩溶发育程度、洞隙特征以及与岩性、地质构造的关系。

（5）钻孔声波：用单孔声波物探手段测试岩体弹性纵波速度，同一岩体取样、测定岩石纵波速度，以计算岩体完整性指标。

（6）水位观测：为了解地下水动态的基本特征和地下水埋藏的基本条件，对每孔进行初见、终孔、稳定水位观测。

3.2岩溶地基处理方法

岩溶地基岩土工程勘察完成后，根据勘察结果合理选择地基处理方法，几种常见方法如下：

（1）溶洞灌浆。主要处理表面岩溶洞穴，这种方法不仅成本低，加工范围在洞穴内灌入相应的泥浆，可有效改善土壤结构，增强稳定性。同时，溶洞灌浆可以切断地下水，防止地下水影响基础。

（2）压力灌浆。通过高压设备将浆液倒入地基中，通过挤压去除土壤中多余的水分。浆体凝固后形成较硬的地质，使地基具有较强的物理化学性质，在工程建设中发挥较大的作用。

（3）强夯法。即在地基的高处悬挂重锤，通过重锤的自由落体不断夯实地基，从而除去地基中的水分，达到加固地基的目的。

4 工程案例

4.1工程概况

本工程为某商业综合体，南北、东西向长200m、146m，地上 3～4 层，地下部分区域为单层地库，部分无地下室。本项目总建筑面积10.61m2，高度 19.60m，设防烈度 6 度，Ⅱ类场地。场地上覆土层依次为杂填土①、硬塑红黏土②、可塑红黏土③、破碎石灰岩④、较完整石灰岩⑤，④、⑤层岩内分布有大量溶洞，溶洞形式多样且高度大小不一。

4.2施工勘察

根据相关规范要求，需开展施工勘察工作，采用超前钻方法。与一般性土地区基础设计不同，岩溶地区详勘每根柱子下均有勘探点。设计按详勘点进行基础初步设计，确定每根柱下基础形式，然后由设计与勘探共同确定施工勘探点。施工勘探点的勘探根据《岩溶地区建筑地基基础技术规范》（DBJ45/024- 2016）的相关规定执行。

本工程地基溶洞发育程度为中等，即便是临近约 1m，岩石面也有较大差异，为确保施工过程中补充勘探点过大及结构安全，大部分柱下均布置 5 个探孔，仅对荷载较小的柱下布置三个孔。为避免同一柱下基础探孔的差异性，要求勘探深度截止标准为较完整岩厚度≥7m。

4.3基础选型及设计

本工程基础持力层为④层破碎石灰岩或⑤层较完整石灰岩，场地溶洞发育程度为中等，无地库区域基础方案为独基或桩（墩）基，有地库区域基础方案为独基或桩基 + 防水板。本项目大部分柱子的轴力 4000～6500kN 之间，少量柱6500～9000kN;持力层为④层破碎岩和⑤层较完整石灰岩。本工程柱子尺寸为 600×600mm～800×800mm。

4.4地基处理方法

本工程樁（墩）基按当地习惯做法，采用机械旋挖成孔灌注桩，为嵌岩桩。本场地溶洞（沟）主要为属空洞、半～全填充溶洞。溶洞（沟）顶板多为岩体破碎、节理裂隙发育的石灰岩，表明拟建场地岩溶发育程度较强，溶洞顶板的稳定性较差，属于浅覆盖型岩溶。因此在设计时只考虑嵌岩段承载力，不考虑持力层以上桩侧阻力。

5 结语

综上所述，随着我国城市建设规模的持续扩大，工程建设中遭遇岩溶地基的情况越加常见。岩溶地基常存在溶洞或土洞、溶沟等情况，极易出现地基不均匀变形、崩塌等问题，为此在地基施工前必须落实岩土工程勘察工作，根据勘察结果合理开展基础选型及设计工作，落实地基处理工作，切实保证建筑场地与结构安全。

参考文献：

[1]颜光辉，张军新，陈海东，康景文，刘永红，邓夷明.成都某建筑场地岩溶发育特征及地基基础方案分析[A].全国建筑工程勘察科技情报网、内蒙古自治区勘察设计协会岩土分会、全国建筑工程勘察科技情报网华北情报站、中国建筑学会工程勘察分会.2014全国工程勘察学术大会论文集[C].全国建筑工程勘察科技情报网、内蒙古自治区勘察设计协会岩土分会、全国建筑工程勘察科技情报网华北情报站、中国建筑学会工程勘察分会：中国建筑学会工程勘察分会，2014：7.

[2]左义华.浅析武汉市岩溶地段建筑地基处理与基础选型[J].山西建筑，2019，45（04）：57-58.

[3]谢朝贵.岩溶地区工程勘察及地基分析处理探讨[J].价值工程，2014，33（02）：74-75.