1、229科技资讯科技资讯 SCIENCE 具溶蚀能力和流量足够的水 ; 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。 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
2、、 石芽上口等位置。3 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足、 不均匀沉降、 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。4 岩溶地区主要地基处理原则地基评价不能满足稳定性要求时 , 需要对地基进行适当的处理。 一般对地基稳定有影响的岩溶洞隙 , 应根据其位置、 大小
3、、 埋深、 围岩稳定性和水文地质条件综合分析、 因地制宜地采取下列处理措施 。对洞口较小的洞隙 , 宜采用镶补、 嵌塞与跨盖等方法处理。 对洞口较大的洞隙 , 宜采用梁、 板和拱等结构跨越。 跨越结构应有可靠的支承面。 梁式结构在岩石上支承长度应大于梁高的 1.5 倍 , 也可采用浆砌块石等堵塞措施。 对于围岩不稳定、 风化裂隙破碎的岩体 , 可采用灌浆加固和清爆填塞等措施。对规模较大的间隙 , 可采用洞底支撑或调整柱距等方法处理。 一般对地基稳定有影响的土洞 , 杜绝地表水渗入土层 , 使土洞停止发育和发展 , 当地质条件许可时 , 尽量对地下水采取截流、 改道等 , 以阻止土洞继续发展。
4、当土洞埋深较浅时 , 采用挖填和梁板跨越 ; 对直径较小的深埋土洞 , 可不处理 , 仅在洞顶上部采用梁板跨越即可 ; 对直径较大的深埋土洞 , 可采用顶部钻孔灌砂或灌碎石混凝土 , 以充填空间。 当对地下水不能采取截流、 改道等方式以阻止土洞发育时 , 一般可采用桩基等措施。5 地基基础处理的比选采用桩基在岩溶地基上建造高层建筑需要面对一系列特殊问题 , 如持力层的稳定、 溶槽溶洞处理、 同一承台下长桩与短桩的应力应变协调问题等。 基础问题不但会严重影响安全、工期和造价 , 有时甚至成为工程成败的关键。下面概述岩溶地区主要使用的桩基型式。5.1 冲孔灌注桩这种桩适用于地下岩溶发育 , 有多层
5、溶洞 , 但溶洞洞穴小 , 上部洞穴顶板薄的地质情况 , 这种桩可冲 ( 钻 ) 穿上层溶洞顶板 , 到达下层溶洞顶板。 为稳妥起见 , 可在桩位先做超前钻 , 查清洞穴情况 , 再将冲击钻冲至满足设计要求之岩层。 但在地下有大溶洞存在的情况下 , 不宜用这种桩 , 以免浇灌混凝土时 , 造成混凝土流失且难以控制。5.2 钻孔桩钻孔桩的成孔直径大 , 一柱一桩 , 受力清楚 , 施工方便 , 适用于单桩荷载大、 地下有孤石 , 夹层分布 , 岩溶表面不平的情况 , 用这种桩能钻穿孤石、 夹层 , 将桩端可靠地支承在持力层上 , 桩端的嵌岩情况也好。 但钻孔桩不宜用在溶岩裂隙多、 溶沟多的基岩中
6、 , 因为施工中容易造成卡钻、 钻杆沿溶岩斜壁偏斜 , 以至打偏等现象。5.3 预应力管桩预应力管桩适用于地下有淤泥、 土洞、流砂、 地下溶洞连通暗河等情况 , 压桩采用的预制桩不受上述因素的影响 , 压桩的单桩承载力可由压桩机上的压力表观察到 , 所以非常直观 , 易于掌握 , 但在土岩软弱过渡较快处容易出现断桩。5.4 群桩当岩溶表面极其复杂 , 但岩溶表面上覆盖有较厚沙土层时 , 如果采用以上各种桩型都难于施工或保证成桩质量和安全度的情况下 , 群桩不失为解决此类复杂地质情况的一种有效选择。 群桩的桩端不一定要求支承在变化极其复杂的岩面上 , 只要在群桩桩端体的压力泡 , 能有效覆盖基岩
7、面 , 即有坚硬的下卧层即可 , 这样就避开了复杂变化的基岩表面对桩基造成的危害或潜伏的危害。 采用静压预制管桩作为群桩是较好的一种方式。5.5 夯扩桩桩由上部桩身和下部复合载体组成 , 桩身为钢筋混凝土结构 , 复合载体是避软就硬 , 以碎砖、 碎石、 混凝土块等为填充料 , 在持力层内夯扩加固挤密形成的挤密实体。 夯击过程中如遇土洞 , 可即时对土洞进行充填处理 , 不会危及地面安全。 夯击到岩面时 , 由于强大的夯击能 ,实际上是对岩顶板进行强度及稳定性检验。 若遇溶洞薄层顶板或节理裂隙发育强度较低时 ,即可击穿进行 “深层强夯” 处理 , 只要达到某种 “收锤标准” 就可定量取得承载力
8、。5.6 复合地基对于建筑荷载较小 , 土层较厚 , 土洞较多 ,岩面起伏大 , 采用复合地基处理可避免直接应用天然地基时的沉降量大和承载力小的问题。 复合地基部分土体被置换成增强体 , 由周围地基土共同承担荷载 , 目前在工程实践中多采用深层搅拌桩或刚性桩作为增强体。 地基竣工验收应进行压板载荷试验 , 一般承载力可以达到 220kPa 左右。5.7 其它可以采取削散荷载的方法来减低桩基承受的压力 , 通常的做法是挖去一部分地基表面的软土 , 做成一层或多层的地下室 , 可以减少这部分软土体对桩基产生的附加荷载。 可采用增大桩端接触面 , 分散应力的扩底桩也是非常好用的桩基型式。 另外 ,
9、当岩溶地基不甚复杂基岩埋深较浅的情况下 , 挖孔桩也不失为一种安全、 可靠、 省钱、 直观的方式。6 今后应着重研究解决的问题勘探方面要解决钻探与物探如何更好地结合的问题。 可以考虑将部分钻探孔加深兼作跨孔电磁波 CT 扫描成像技术孔 ; 提高物探解析的准确度及精度 ; 对土洞、 溶洞的形态 ,形成由线到面再进入三维的立体映像 , 辅以岩层的产状、 夹层的岩性等 , 给设计人员一个明晰的认识。努力探寻适应岩溶地区的基础型式 , 包括 :发展桩端喷浆、 后注浆技术 。改善桩头的嵌固能力 。发展与岩面有良好接触应力的夯扩桩 ,提高施工效率 。发展半刚性桩复合地基基础型式。岩溶对地基基础的影响与处理的分析张国友 梁宁克 韦杰( 广西基础勘察工程有限责任公司 广西桂林 541001)摘 要 : 针对岩溶地区地基的工程特点， 讨论分析了地基基础选型中的一些常见方法和相关问题， 并进行了归纳总结， 提出了对应的处理方法 .关键词 : 岩溶成因 基础选型 夯扩桩 复合地基 地基基础中图分类号 :TU47 文献标识码 :A 文章编号 :1672-3791(2008)09(b)-0229-01
