岩溶地基岩土工程勘察及其地基处理探讨

杨华富

（重庆市勘测院，重庆 400000）

1 引言

在岩溶地区内部，由于长时间受到相应作用的干扰，使得地质土层发生一定改变，随着土洞、岩溶洞的出现，导致岩土强度大幅下降。我国的岩溶分布范围相对较广，在土地中占据较大比例，如果施工区域位于该地区，容易对项目安全造成影响。为此，在施工之前需要细致勘查岩体强度、硬度，并采取科学合理的措施进行处理。

2 岩溶地基岩土工程勘察的概述与优势

地质勘探工作是岩土工程中的首要环节，需制定方案作为工程施工的数据支撑。对于部分规模覆盖范围较广的工程，由于涉及的地域面积过大，岩溶数量随之增加，如果在勘察过程中，不能制定出适宜的加固方法，会增加工程承担的风险。为此，施工单位不仅要重视工程开展前的勘察工作，还需要合理使用先进设备、技术手段，保证任务完成质量。

当前，对岩溶开展勘察的方法包括：地质调查、物探、钻探等，施工人员需要依据真实的工作情况，挑选合适的方法。例如：施工区域因岩溶的存在，让地形情况变得相对复杂，若采取以往的人工操作方式，不仅工作效率低下、减缓勘察进度，还会使结果与日后的施工计划出现偏差，无法为后期工作提供信息指导。随着科技水平的提高，岩溶探查技术也不断进步，当前使用效果最好的便是立体勘察技术。其优势主要体现在以下几点。

（1）不受地形约束。由于岩溶地貌起伏程度较大，内部还分布着一些石笋、石柱林等，若采取以往的勘察方法，会大幅增加工作难度。合理使用立体勘察技术，不仅能解决以上问题，还能在一定程度上提高工作效率。

（2）获取地址信息。使用以往的地质勘察技术，只能简单了解水温特点、地下岩溶发育状况。采取立体勘察技术，不仅能获取地质信息，还能够获取日后的发育趋势、分布情况等重要信息，为提前开展地基处理工作提供信息基础。

3 岩溶地基岩土工程勘察的确认方式

3.1 确认地基承载力

从岩土工程地质勘察目标的角度来讲，工作中必须细致了解其能承载的程度。由于岩溶区域地质情况相对复杂，主要涉及石灰岩、黏土等物质，在确认承载能力时，一定要注重岩石地基、土层地基承载力的大小，具体确认方法如下。

3.1.1 岩石地基

如将可熔岩作为持力层，会对后期工程施工产生一定影响，为此，工程勘察人员必须得出清晰准确的数据结果。确认时，可依据《建筑地基基础设计规范》，对较为坚硬的岩石承载力取值，但如果某一区域内存在大量石灰岩，便不能再利用该方式，因为石灰岩会在承载力取值上大于坚硬岩石。此条件下，需要相应工作人员开展实地情况的调查与取值工作，并细致了解其发育状况、岩体顶板厚度、岩石完整程度等信息，并进行采集工作，通过合理取样，再根据相应文件中的内容确定承载数值。

3.1.2 土层地基

岩溶内的黏土、粉质土壤可采用原位测试、区域试验等多种手段获取最终结果，但是，得出的数据容易发生误差。为使其更加精准，需要对土体的取样分析方法进行深层次的验证。

3.2 地基的变形计算

在岩溶区域内，岩石、土壤在承载能力上都相对较弱，极易受到外界客观因素的影响而发生形变。在使用方法上，可以参照《建筑地基基础设计规范》。但是，如果该区域内存在地下水，便不能使用此方法来得出最终结果。在地下水长期干扰下，会随着水位的升高，改变内部有效应力，从而改变地基自重力、附加应力，导致地基产生沉降现象。对其进行计算时，需要将应力值范围固定在100～200kPa之间。

4 岩溶地基岩土地基处理原则

4.1 可行性

（1）技术可行性。在拟定岩溶地基施工方案时，需将技术手段作为前提，开展大范围、专业性的验证，以保障现实中设计的效果。

（2）经济可行性。在拟定地基的施工方案内容时，需要在成本预算数值范围内，制定出最佳方案，保障其可行性。

4.2 适用性

岩溶地区内部环境复杂，地基的处理方案、技术手段较多。不同的处理手段在使用条件、完成效果上会存在一定差异。为达到预期效果，相应工作人员要结合地质勘察数据，进行多次验证，保证处理方案具备一定适用性。

4.3 安全性

在对岩溶区域进行处理时，必须遵守安全性原则，不仅要保证施工过程中的人员安全，还要通过强化施工环节的管控，提高工作人员安全意识，可起到良好的预防作用。

5 岩溶地基岩土地基处理措施

5.1 制定施工方案

从所在地理位置、特征、深浅程度、面积等方面考察，并结合当地情况做到因地制宜，确定真实、可行的方案内容。

5.2 具体分析现存问题

在面对不同类型的地形地貌时，施工过程必须采取不同处理方法。在处理岩溶区域时，由于部分地区会受到岩溶影响形成溶洞，增加工程难度，从而引发各种类型的安全事故。为此，需要具体分析已经出现的问题，并采取合理有效的方法进行处理。

5.3 经济安全统一

在岩溶地基处理过程中，不仅要重视施工安全性，还需要考虑经济性因素，并将二者融合在一起。由于我国岩溶地区面积宽广，在该地区施工时，难度与成本都要高于常规项目建设，所以，施工中必须注重成本管控，降低非成本资金的投入，节省辅助资源，保障公司效益最大化。

5.4 案例分析

某高层住宅建筑项目周边场地较为宽阔平坦，场地内部存在一定岩溶区域，浅层区内有溶沟槽的发育表现，深层存在溶洞、暗河，整体条件相对复杂。内部溶洞分布不均匀，且基岩面起伏程度较大，给施工带来一定困难。考虑到溶洞内部强大附加应力，若只靠较筏板法不能解决工程中的不均问题，必须采用复合地基方法，通过夯扩桩与冲孔桩结合，合理控制沉降问题，防止出现坍塌的情况。

5.5 填垫法施工

在岩溶区域地基勘察结果的基础上，选取合适的处理方法提升地基稳定性，能够为日后工程打下良好基础。填垫法是在岩溶地基处理过程中较为常见的方式之一，在实际工程中还被分为：充填、换填、挖填等多种方法。

（1）充填法。用于露出的土洞中，不仅能让两侧围岩发挥支撑作用，还能防止岩石出现移位的情况，以此达到地基加固的效果。

（2）换填法。通过挖除地基内部一定范围的软土，再填入强硬度高、压缩性低、侵蚀抵抗性高的原料，提升地基稳固程度。例如：选择块状石、片状石、混凝土等材料用于回填。该方法具有承载能力高、刚硬度大、变形量小的特点，可用于浅层地基处理工作。

（3）挖填法。主要用于浅埋的土洞中，预防地下水活动将地基掏空。

5.6 加固法施工

加固法作为岩溶区域地基处理的常见方法，主要包括：溶洞灌浆、压力注浆、强夯法等。

（1）溶洞灌浆。普遍应用于多溶洞、柔弱土层中，不仅处理范围广，造价成本还相对较低。通过对各个溶洞进行填充，保障其内部处于密实状态，加强土体内部结构稳定性，切断溶洞、土层、地下水之间的联系，防止因进一步发展对地基稳固性产生干扰。

（2）压力注浆法。应用于深度较大的溶洞填埋工作中，使用压浆泵将浆液注入到土层内部，利用填充、挤密的方法去除内部存在的水、空气，在填充物硬化后，形成全新的坚硬岩体，以此来优化地基的稳定性、抗渗漏性等（见图1）。

图1 压力注浆法

（3）强夯法。主要应用于覆盖类型的岩溶地带内部，用以处理面积较大的土洞、塌陷区域。使用重锤在高空自由下落冲击土地，使其能够迅速固结，提高地基承载值（如图2所示）。

图2 强夯法施工

5.7 跨越法施工

跨越法在岩溶区域的地基处理工作中较为常见，主要包括板跨、梁跨、拱跨等方法。

（1）板跨方法。主要应用在深度大、直径小、不方便进入的岩溶地基施工中。在现实工作中，施工人员需要考虑建筑整体性质、地基承受能力等因素，挑选出适宜使用的混凝土板、钢筋混凝土板，用于封顶、加固工作，有效提升整体稳定性。

（2）梁跨法。应用于埋藏深度大、处于地基持力层的土洞，在解决时可以选择使用梁跨土洞、塌陷区域的形式加固地基，从而提升整体稳固程度。

（3）拱跨法。应用在溶洞深度大、直径宽、形状复杂、有水流的岩溶地基处理中，尤其是工程中的边墙、堑式挡墙。

5.8 桩基法施工

采用桩基法开展地基处理工作主要包括：冲孔灌注桩、钻孔桩、预应力管桩等方法。

（1）冲孔灌注桩方法。主要应用在地基下方的多层溶洞，适用于面积较小、顶板薄弱的地基中。施工前，需要先在桩位安置超前钻，并用该设备探查洞中的真实情况，使用冲击钻设备进入到设计位置。

（2）钻孔桩方法。大多应用在地下存在孤石、有夹层但表面凹凸不平的状况中。合理使用钻孔桩，能轻易穿过石块、夹层等物质的阻挡，确保嵌岩的效果优秀。但该方法不适用于裂缝、溶沟较多的岩石，极容易出现倾斜、卡钻的情况。

（3）预应力管桩。通常被应用于施工范围内存在土洞、地下河、淤泥的情况，预制桩不会受到以上因素的影响，充分发挥其应有作用。但在特殊环境难以保证成桩质量。

6 结语

综上所述，对岩溶地区进行勘察，能在一定程度上保障项目竣工质量。通过分析岩溶地基岩土工程勘察技术优势、确认方式，为日后地基工作的开展提供基础支撑。通过阐述岩溶地基岩土地基处理措施，为施工人员面对不同情况时提供适宜的方法，全面保障地基稳定。