岩溶地基岩土工程勘察及其地基处理措施

黄耀

摘要：建筑领域发展飞速，对工程各个层面上的技术都提出了较多的要求。岩土勘察和地基的处理是建筑工程中的基础性工作，科学性、合理性以及可靠性将直接影响到工程施工质量。岩溶地基是指岩体中存在溶洞、溶蚀裂隙，或岩体表面存在石芽、溶沟（槽）、溶蚀漏斗，或覆盖层中存在可溶岩类残积土（包括经搬运沉积次生的沉积土、冲积土）、伴生土洞等不良地质现象的地基。岩溶地基存在地基不稳定、承载力不足、塌陷等工程问题，面对形态各异的岩溶地基，如何加强岩溶地基勘察及处理是一项技术难题。

关键词：岩溶地基 工程勘察 岩土工程 地基处理

Geotechnical Survey of Karst Foundation and Treatment Measures of Foundation

HUANG Yao

（Hunan Provincial Natural Resources Survey Institute， Loudi， Hunan Province， 417000 China）

Abstract：
The rapid development of the construction field puts forward many requirements for all levels of engineering technology.Geotechnical investigation and foundation treatment are the basic work in construction engineering， and science， rationality and reliability will directly affect the quality of engineering construction.Karst foundation refers to the foundation of karst cave， karst fissure， dissolution fissure， or stone buds， dissolution groove （groove）， dissolution funnel on the rock surface， or soluble rock residual soil （including transported sedimentary soil， secondary alluvial soil）， associated soil hole in the overlayer.The karst foundation has engineering problems such as unstable foundation， insufficient bearing capacity and collapse.In the face of different forms of the karst foundation， how to strengthen the investigation and treatment of the karst foundation is a technical problem.

Key Words：
Karst foundation;Engineering survey;Geotechnical engineering; Foundation treatment

岩土工程勘察是工程建设中的一项重要工作，勘察获得的数据，是设计人员开展施工设计的重要依据。只有保证勘察数据的准确性，才能确保设计工作能够正常开展。而地基作为支撑上方建筑物及构筑物的基础性结构，如果地基承载性能较差，可能出现地基塌陷与变形现象，破坏上方建筑物稳定状态，存在安全隐患。因此，还需要加强地基处理措施的应用。

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。

1岩土工程技术概述

1.1勘察技术

在岩土工程施工之前，相关部门要做好勘察工作，获得详细的建筑物资料，并且做好收集整理工作。收集整理的内容包括建筑结构功能的特点、建筑的荷载情况、地基埋置的深度等。相关人员要根据资料的分析结果分阶段勘察[1]，勘察工作的主要内容包括巖土工程可行性勘察、岩土工程初步勘察、岩土工程施工阶段的勘察。相关人员要从施工的实际情况出发，根据建筑物的特点，适当扩展或者合并勘察环节。从物理应力层面而言，由于上部建筑物负载发生改变，地下应力的应变状态也会发生改变，因此相关人员需要详细分析地下应力情况并做好评估工作。

1.2地基处理技术

地基处理方式的选择主要与上部建筑物的荷载有关，相关人员应根据不同的荷载大小，选择不同的地基处理方式及处理深度，从而达到满足上部荷载的承载力要求[2]。从设计方面来看，基础类型的选择主要与建筑物本身的荷载、上部建筑的结构形式、地基土的承载力有关;地基基础主要是箱筏基础、扩展基础以及桩基础。此外，对于梁板筏基础和平板筏基础，相关人员还要考虑其底板对冲切力有足够的承载力。

2岩土工程勘察意义

工程施工前期，应根据要求展开岩土工程勘察工作，而且需要遵循相关标准及程序规范，确保可以准确收集施工区域的各项数据，准确掌握不良地质及地质灾害的数据，认真严格完成勘察和分析工作[3]，进而为后续工作的顺利开展奠定基础。岩土工程的勘察工作需要施工技术人员深入到施工的现场中，对岩土的形态、性质与其他的各类地质条件实施勘察，而后把勘察的数据结果进行精准记录，为工程的施工提供依据与参考。

在工程开展岩土勘察的时候，需要从以下几点入手：首先，依照工程中的结构图与平面图，对建筑工程的具体地点地质状况开展细致的分析，精准地计算出地基所具有的承载力，保障地基具有的稳定性可以满足需求;其次，在开展工程中需要将土体的类型进行细致的分类，对施工场地中的地下水位开展细致的调查;最后，依照岩土勘察过程中所提供出的数据信息对桩基所具有的稳定性进行进一步的计算，对深基坑开展合理化处理。

3岩溶地基岩土工程勘察概述

地质勘探工作是岩土工程中的首要环节，需制订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，保证任务完成的质量。

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[4]。

（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。

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岩溶地基地基处理技术措施

5.1填垫法技术

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。

5.2强夯技术

该技术是运用起重机机械把夯锤提升到一定高度之上，而后让夯锤自由落下，对地基开展捶打，将地基密度有效缩小，可以在较大程度上提升地基的稳固性和承载能力。在对该种技术进行运用的时候，一般都是运用起重机械把重锤设备提高到10～40m之内的高度，通过其自由下落，对土层进一步夯实，运用连续性的夯击抑或是间接性的夯击，以便于将土层进行加固[5]。该种技术主要运用在粉土、碎砂石以及饱和度相对比较低的黏性土地基，运用该种技术可以消除地基的不利影响，保障地基具有较高的抗震性能。

5.3挤密桩技术

该种技术主要是在施工过程中把准备出的材料先一步的填入进桩孔内部，而后运用适宜的方法将桩孔内部填充材料夯实，保障其可以与设计需求和标准相符合。该种技术可以运用在素土、黄土与杂填土等各类地基中[6]。该种技术在运用的时候，主要包含以下两种：首先，灰土挤密桩技术，该种技术关键功效为提升地基所具有的承载性能，可以在一定程度上，提升地基所具有的防渗水性能。其次，土挤密桩技术，该种技术一般是把地基所具有的湿陷性消除[7]。上述两种技术在运用的时候都具有自身优势，施工技术人员可以依照土质具体状况对技术进行适宜的选择，然后对地基开展针对性的处理，保障地基所具有的稳定性显著提升。

5.4高压喷射注浆技术

高压喷射灌浆技术作为建筑工程项目建设中常见的防渗技术，运用该种技术常见模式主要包含打孔埋管以及铁嘴灌浆。运用打孔埋管模式开展工程时，需要依照设计图纸对孔中杂质进行充分清除，而后进行埋管注浆封缝。运用铁嘴灌浆开展施工时，需要将注浆位置进行打磨与清理，充分重叠裂缝和注浆嘴，而后运用高压喷射灌浆技术对接缝进行处理[8]。该种技术关键运用在大型的构件内抑或是已完成的工程地基穿透环节中。运用该种技术实施地基加固，能够降低施工过程中的占路面积，保障不会破坏地基的基础性结构层。

5.5跨越法施工技术

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、塌陷區域的形式加固地基，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。

6结语

综上所述，对岩溶地区进行岩土勘察，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、地基处理原则，能够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。

参考文献

[1]肖乾.岩土工程勘察质量控制与评价方法研究[D].合肥：安徽建筑大学，2020.

[2]田虎.水文地质在岩土工程勘察中的应用[J].中国金属通报，2020（10）：239-240.

[3]戈爽，张云鹤，都厚远.岩土工程勘察质量控制要点分析[J].科技创新导报，2020，17（16）：32，34.

[4]袁辉.岩土工程勘察中的水文地质问题分析——以济南市XX工程为例[J].科技创新导报，2020，17（14）：14-15.

[5] 张道玲.岩溶地质特征下的溶洞地基处治研究[J].城市道桥与防洪，2020（4）：164-167.

[6]李国胜.岩溶地区地基处理及基础设计方法探讨[J].建筑结构，2020（3）：119-128.

[7]龙治国，彭华中，胡帅.武汉岩溶地区深隧工程岩土工程勘察方法[J].土工基础，2020，34（4）：511-514.

[8]刘欣，岳玉梅，郭甲腾.三维地质建模在岩土工程勘察中的应用——以盛京金融广场项目为例[J].城市勘测，2020（1）：203-208.

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