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岩溶地基勘察及地基基础施工存在问题的分析处理 林运铭 福建省三明地质工程勘察院 摘要: 本文结合福建省将乐县金禧汇大酒店项目工程对岩溶的一般形态和形成原 因、岩溶地基勘察及其基础施工问题、岩溶地基的评价、岩溶地区主要地基处理原 则等这几个方面进行阐述，以供同行参考。 关键词:地基勘察 岩溶地基 基础施工 评价 原则 1 工程概况 金禧汇大酒店位于福建省将乐县城金溪河北岸，新将中路与二桥公路交汇处西北 角的旧房拆迁地上，交通极为便利。金禧汇大酒店主楼平面上呈横置的L 形，建筑 占地面积约1084m2，地上最高21 层，最大高度73.90m，地下室1 层，高度5.30m， 工程重要性等级为二级。本工程建筑场地为中等复杂场地，地基为中等复杂地基， 综合确定本次岩土工程勘察等级为乙级。 2 岩溶地貌概况 岩溶地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下 形态的总称。又称喀斯特地貌。它以溶蚀作用为主,还包括流水的冲蚀、潜蚀,以及 坍陷等机械侵蚀过程。 按出露条件分为:裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀 斯特。岩溶地貌分布在世界各地的可溶性岩石地区,占地球总面积的10%。可溶性 岩石有3 类:①碳酸盐类岩石; ②硫酸盐类岩石; ③卤盐类岩石。 中国岩溶地貌分布广、面积大。主要分布在碳酸盐岩(石灰岩、白云岩、泥灰岩 等)出露地区,面积约91～130 万km2。主要分布在广西、贵州、云南东部和广东北 部,是世界上最大的岩溶区之一。 3 岩溶的一般形态和形成原因 岩溶的主要形态有溶洞、溶沟、溶槽、裂隙、暗河、石芽、漏斗及钟乳石等,是 可溶性岩受水的化学和物理作用的结果。岩溶发育的基本条件: ①具有可溶性岩层; ②具溶蚀能力和流量足够的水; ③地下水有下渗、流动的途径。一般地说,硫酸盐岩 层、卤素类岩层岩溶发展速度较快;碳酸盐类岩层则发展速度较慢。 质纯层厚的岩 层,岩溶发育强烈,且形态齐全、规模较大;含泥质或其他杂质的岩层岩溶发展较弱。 结晶颗粒粗大的岩石,岩溶较为发育;结晶颗粒细小的岩石,岩溶发育较弱。 岩溶的 发育是缓慢的,在建筑物使用年限内可认为是不变的。覆盖在岩溶面上的冲积、洪积 层,在地表水下渗或地下水升降变化的情况下,土颗粒沿岩溶、洞穴裂隙带走,使上层 土形成空洞而形成土洞。 土洞是岩溶作用的产物,土洞下的基岩必有岩溶水通道, 土洞常分布于溶沟两侧和落水洞、石芽上口等位置。 4 岩溶地基勘察及其基础施工问题 工程地质勘察的目的是为设计和施工提供工程地质依据。 但在岩溶地区基岩面 高低起伏变化大,岩石露头无连续性和规律性,表层岩层往往十分破碎。普通的地质 钻探难度大,很难反映场地的岩溶情况,常常不能完全满足设计要求,往往在施工过 程中还要对场地环境进行复查,给地基处理、基础选型方案的选择带来很大难度,造 成工期长,造价高,施工质量难以保证。 所以,在岩溶场地的勘察工作中不能单纯依 赖钻探忽视物探,要两相结合,互相印证。可采用电法、电磁法探测基岩埋深、土洞, 划分上覆土层和风化带,采用跨孔电磁波计算机层析成像(CT)技术探测地下洞穴、隐 伏断层、破碎带。 结合利用传统钻探孔,将部分孔加深作为电磁波发射及接收井, 即可达到由点到面(剖面)的勘察效果。 由于岩溶的形态和特点,岩溶地区工程活动中常见下列的一些现象、问题: ①钻 探或冲(钻)孔桩作业时,发生漏浆、漏水、塌孔、卡钻、埋钻、掉钻、偏孔; ②同一 承台,桩长相差甚大,达数米到十余米; ③地质钻孔见岩与钻(冲)桩、人工挖孔桩见 岩不一致; ④出现超长桩; ⑤人工挖孔桩出现涌水、涌砂、掉入土洞; ⑥预制桩压 (打)破顶板突然掉入洞穴,深层搅拌桩掉入洞穴; ⑦静压(锤击)预制管桩断桩率高, 断桩率10%, 甚至有的高达30%～60%; ⑧地面塌陷,相邻建筑沉裂; ⑨同桩抽芯,几 个钻孔完全不一样。 5 岩溶地基的评价 岩溶不良地质构成的岩溶地基常常引起地基承载力不均匀、差异沉降、地基滑动 和塌陷等地基变形破坏。 随着越来越多的工程兴建在岩溶地区,岩溶地基问题就成 为工程建设中的突出问题,加强岩溶地基稳定性分析评价,采用合理、经济的地基处 理措施,有着重大的技术价值和经济意义。 岩溶地基分析评价过程的一般步骤为:实际洞体→几何模型→力学模型→数学模 型→计算方法→结论。 其核心内容是力学模型、数学模型及计算方法的研究。 近 年来在该领域内的研究取得较大进展,对岩溶空洞地基稳定性的分析评价经历了从 定性→半定量→定量的过程。定性评价法适用于初勘阶段选择场