岩溶地基基础的研究与应用

岩溶地基基础的研究与应用

苏海荣

中国市政工程西北设计研究院有限公司广东分公司 广东省广州市 510030

摘要：岩溶地貌的内部环境历经漫长岁月，不断遭受各种力的作用，引发显著的地层变迁。伴随土穴和喀斯特洞穴的形成，土壤与岩石的稳定性显著削弱。在中国，岩溶地形广泛分布，占据了土地资源的重要份额，这使得在其区域内开展工程活动时，潜在的安全隐患不容忽视。因此，在项目启动前，必须详尽测定地基的力学性质和硬度，同时采用创新且有效的应对策略进行预先处理，以确保施工过程的顺利进行和工程安全。

关键词：岩溶地基基础；应用；措施

岩溶地基基础是指利用岩溶地质特征来进行地基工程建设的技术。岩溶地质是在地下水长时间侵蚀作用下形成的地质形态，具有溶洞、地下河、石笋等特征。在地基工程建设中，岩溶地质可能会影响地基土层的稳定性和承载能力，因此需要对其进行专门的研究和应用。

1岩溶地基岩土工程勘察概述

在岩溶地貌的边坡岩土工程勘察中，建筑工程需严格遵循规范，涉及地质和环境特性等关键数据的采集与分析。这些数据对建筑的设计、施工质量以及最终的整体品质具有决定性影响。岩石的实验室及实地检测揭示了钻探地点的原始状况和土壤样本的特性。首要任务是对建筑工地进行全面的地质勘查，详细研究所有地形、地质结构、岩土分布、深度变化等情况。接着，对现场采集的土壤样本进行试验和分析，评估建筑地基土壤的质量，并对照各种技术测试的结果。此外，设计人员需基于详尽的调查和分析，结合项目特定数据，优化建筑设计方案，以增强其实施的可能性。从整体视角看，岩土工程调查的重点是查明区域水文条件和土壤构造参数。在勘查时，应运用高效的技术手段提升数据准确性。据此，可制定出科学的岩土工程施工规划，为工程的顺利开展打下坚实基础。

2岩溶地基对工程的影响

岩溶地基是指地下岩层溶蚀形成的地质结构，包括溶洞、溶壑、石笋等。由于岩溶地基的特殊性质，会对工程建设产生一定的影响。首先，岩溶地基的不稳定性可能导致工程建筑物的基础不牢固，容易发生地基沉降、位移等问题，影响建筑物的使用寿命。其次，岩溶地基在地下水流动方面表现出较强的渗透性，可能导致地下水源渗漏到建筑物内部，引发地下水灾害，造成工程损坏。此外，岩溶地基中存在的溶洞和裂缝也会增加工程建设中的施工难度和风险，需要采取一系列加固和防治措施来保证工程质量和安全性。因此，在选择岩溶地基进行工程建设时，需要充分了解地基的特点，采取相应的措施来减少对工程的不利影响

3岩溶地基基础的应用措施

3.1工程概况

某住宅项目地上32层，其地基设计包括独立柱基和条形基础，计划依托于中等风化的灰岩层。在基础挖掘过程中，揭示了一处约0.5米宽、6米长的溶蚀槽，该槽恰恰位于独立柱基的预定位置。溶蚀槽垂直深度显著，内部充满了各种状态的软塑至可塑性粘土。槽口上部宽阔，向下逐渐变窄。鉴于溶蚀槽的长度和深度，填充法处理变得不切实际。考虑到溶槽两侧的岩石状况完好且稳定，决定采取基础梁跨过的方式来解决，免于对溶槽下方的地基进行额外处理。

3.2填垫法施工

根据岩溶地带的地基调查结果，采用适宜的改良措施增强地基稳定性至关重要，这为后续工程奠定了坚实基础。填充技术是此类地基处理策略的一种常见手段，具体实践中又可细化为几种策略：（1）填充技术。针对地面可见的空洞，此法旨在利用周边岩层的支撑力量，同时防止岩体移动，从而实现地基强化的目的。（2）置换填料法。涉及深入挖掘地基部分软弱土壤，然后替换为强度高、压缩性低、抗侵蚀性强的材料，如整块石料、片状石材或混凝土，以提升地基的坚固性。这种方法的优点在于承载力强、刚度高且变形小，适用于浅层地基修复。（3）挖掘填充法。主要针对那些潜在地下活动威胁的浅层空洞，目的是防止地下水活动引发的地基空蚀。

3.3强夯法

强夯技术本质上是动力整合的实践，它借助特定的强夯操作手段，使重锤得以自由下落，从而激发强烈的冲击震动。这一过程旨在提升地基土壤的强度，减小其压缩性，并优化土质，以确保道路基础的稳固性。在公路建设中，为了确保压实品质，理解减压工作的理论、功能及其优势至关重要。夯实地基后，表层结构的抗压性能会显著增强，压实后的抗压强度至少是原始强度的两倍，而可压缩性则会降低两倍以上。采用履带起重机进行压实作业，操作简便，便于掌控施工进度。然而，强夯法可能引发振动和噪音问题，故需实施振动防护措施。同时，强夯施工对现场湿度有特定要求，故对施工设备的稳定性和检测控制应给予高度重视，混凝土施工的管理也需严谨对待。

3.4地基施工处理的优化

1）在着手进行地基与基础的处理之前，首要任务是对施工现场的地质状况及周边环境进行全面的勘查，以界定处理工作的覆盖区域和选用适宜的技术手段。这一步骤对于前期的建筑设计和结构规划至关重要。同时，积累和借鉴地基处理的实践经验，有助于提升处理工作的效率和质量。2）依据施工蓝图、地质报告、施工条件、建材情况等要素，可预先估算基础工程的经济成本，从而为后续的造价控制提供有力的数据支持。3）选取最优的基础施工策略，需结合建筑物的安全标准和工地的实际复杂性。固体检测应在有代表性的地点实施，以保证施工过程的流畅性和工程的可靠性。

3.5加固法

岩溶土地基的强化策略采用了一系列有效的加固技术，这些方法依据其工作原理大致分为三类：1）洞穴填充技术。主要针对岩溶地区的空洞实施定向注浆，这不仅节省成本，而且通过向洞穴注入适当的混合物，能重塑土壤结构，增强其稳定性。此外，此过程有助于阻断地下水的渗透，避免对基础构造产生不利影响。2）高压注入疗法。利用高压泵将固化剂注入地基深层，通过挤出多余水分，形成坚固的地质结构。这种处理方式显著提升了地基的物理化学特性，为工程项目的稳定性提供了强大支撑。3）强力夯实法。这是一种利用重锤从高点自由落下反复击打地基的工艺，旨在逐次排除地基内部的水分，从而实现对地基的有效加固。这种方法对于提升地基承载力具有显著效果。

3.6跨越法施工

在岩溶地貌的地质条件下，实施基础处理的技术策略多种多样，其中涵盖了板式跨越、梁式跨越和拱式跨越等独特手法。（1）板式跨越技术主要针对深度深且孔径狭小，难以常规施工的岩溶地带。在实践中，工程师需综合考量建筑物的整体结构特性以及地基承载力，精心选择适用的混凝土板块或钢筋混凝土板，用于实现顶部封闭或增强支撑，从而显著增强整体稳定性。（2）梁式跨越则适用于那些埋藏深且位于地基承载层的大型土穴问题。通过构建梁式支撑结构，或者针对塌陷区域进行加固，能够提升整个地基的坚固性。（3）至于拱式跨越，其核心应用在于应对深度大、直径宽阔且形态复杂的溶洞，尤其是在涉及边墙和堑式防波堤等工程设施的岩溶地基处理中，它展现出了卓越的适应性和效果。

3.7高压喷射注浆法

高压喷射注浆施工技术是一种通过操控钻孔设备在地基目标区域插入装有喷嘴的注浆管。借助高压力设备，激发超过20兆帕的强大高压水流，促使土质结构遭受冲击并分解，促使土壤颗粒与注入的浆液进行深度混合。在遵循特定的浆土配比规则下，土壤颗粒被有序地重塑，随后浆液固化，形成坚固的支撑体，显著增强地基的承载能力。此方法特别适用于填充溶洞区域以及处理厚实表土层的地基修复任务，同时也能与其他地基加固手段相结合，实现综合性的地基强化效果。

结论

总结性地，对具有岩溶地基的区域进行详尽的探测工作，对工程项目的最终完成质量具有显著的保障作用。深入探讨岩溶地质条件下工程勘察的独特技术和验证途径，为后续的地基建设奠定了稳固的技术基石。通过对岩溶地基特性及适用的处理策略进行详述，我们为施工团队在面临多样化地质条件时，提供了灵活且针对性的解决方案，从而全方位确保地基的稳定性。

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