1、貴州巖溶地基(dj)的勘察和處理方法共二十七頁一、前言：二、場地(chngd)和地基巖溶發育程度的劃分三、巖溶地區的地基類型四、巖溶地區的地基基礎選擇五、巖溶地區的勘察六、巖溶地基的處理七、需要解決問題八、結束語共二十七頁一、前言(qin yn)我國的可溶巖分布很廣，面積超過萬平方公里，占國土面積近三 分之一，其中以云南、廣西、貴州分布最廣。 見下照片 4中國(zhn u)巖溶分布區： 貴州省的可溶巖分布較廣，約有70%的面積是可溶巖，從震旦系到三迭 系地層都有。可溶巖在巖溶作用下，形成了貴州特有的巖溶地貌，有巖 溶公園省之稱。巖溶現象：它具有利一面，能夠形成自然景點，廣西桂林的山水、云南 的

2、石林、貴州的織金洞，給人們的生活帶來了快樂，見下照片5-6、織金洞和金陽石林照片。 巖溶的存在，也給工程建設帶來了一系列的問題。如地面塌陷，地基失 穩，基礎下沉，房屋開裂等。這些現象嚴重地影響建筑場地的使用和安 全，見下照片7-9 下面就貴州巖溶地基的勘察及處理方法，做一下交流。共二十七頁中國(zhn u)巖溶分布圖共二十七頁貴州織金(zh jn)洞照片（石筍、石花）照片4 溶洞規模宏大，形態萬千，色彩紛呈，是織金洞景觀的顯著特色。目前已勘察(knch)洞內長度達121公里，相對高差150多米，洞最寬175米，一般寬高在60米一100米，總面積達70多萬平方米，堆積物平均高度為40米，最高的達

3、70米，溶洞堆積物類別的40多種。共二十七頁溶洞(rngdng)人家（織金縣城）共二十七頁溶洞塌陷-房屋(fngw)開裂（冒沙）共二十七頁地表塌陷房屋(fngw)開裂（冒沙）共二十七頁溶洞塌陷(txin)造成房屋垮塌（冒沙）共二十七頁二、巖溶場地和地基發育(fy)程度劃分發育程度(chngd)：可劃分三類：1）巖溶微弱發育；相當于三級（簡單）場地和地基，巖溶一般沿一個方向發育，豎向為主；基巖面相對高差小 于2.0米，鉆孔見洞隙率小于10或者線巖溶率小于5。2）巖溶中等發育；相當于二級（中等復雜）場地和地 基，巖溶沿二個方向發育，溶洞隙一般有充填；基巖面 相對高差2.0-5.0米，鉆孔見洞隙率1

4、0-30，線巖溶率 小于5-20 。3）巖溶強烈發育；相當于一級（復雜）場地和地基，地 表見較多巖溶塌陷、落水洞、泉眼，巖溶沿三個方向發育，洞穴充填；基巖面相對高差大于5.0米，有暗河、巖 溶管道、豎向溶洞等，溶洞隙一般無充填，鉆孔見洞隙 率大于30或者線巖溶率大于20。共二十七頁三、巖溶地區(dq)的地基類型：巖溶地基是指以可溶巖為地基持力層，且在影響范圍內存在巖溶現象，對場地和地基 穩定有影響的地基。巖溶作為一種復雜的自然地質現象，對于建筑物建設是一種不良地質現象，在可溶巖地區修建建筑物時。應考慮巖溶的危害，評價其影響程度，才能決定合適的建筑物結構形式和處理措施。 巖溶地區的地基一般從地表

5、往下由粘土（地基）+石芽（地基）+溶蝕（地基）構 成，各地基單元一般特點如下。（見下插圖一） 1、粘土地基：以粘土為持力層，在整個基槽中或受力層范圍內無基巖出露， 根據建筑物結構特點與粘土層厚度等能特征，地基不需作變形處理時為均勻粘土地 基，否則為不均勻粘土地基。多分別在盆地中心、寬大溶蝕洼地中。 2、石芽地基：場地中石芽與粘土交替分布，基槽中基巖時有出露，但出露比例變化 很大。根據石芽分布組合形態又分為(fn wi)單向型、突變型與起伏型三個亞地基單元。 (1)單向型石芽地基：在基礎范圍內，石芽巖面在整體趨勢上向一個方向抬升或下 降。這類地基多分布在斜坡坡腳和巖溶洼地中。金麥小區7+8組團。

6、 (2)突變型石芽地基：在場地和地基中，極不均勻地分布有孤立高聳的石芽或窄而 深的 裂隙狀溶洞、溶槽，這類地基多分布在坡頂、分水嶺與溶蝕槽谷中。 (3)起伏型石芽地基：地基中石芽較為有序的起伏分布。見附錄石芽地基照片共二十七頁巖溶地區(dq)的地基模型共二十七頁3、溶蝕地基：根據巖石溶蝕程度不同，可以分三個地基單元。 (1)溶孔地基：巖體中溶蝕孔洞直徑小于0.50m，溶孔是一種經常被忽略的巖溶現象。溶孔常在巖石中密集出現，是發育程度最低的巖溶。其形態多為針眼、豆狀和蜂窩狀，多數無充填。溶孔帶來的工程地質問題，主要是大幅度降低巖體承載力，按發育程度分為強、中、弱三個亞地基單元。 (2)溶隙地基：

7、是巖溶地基中最常見、最主要的地基單元。它在地 基受力范圍內其溶蝕形態為溶隙、溶溝、溶槽，溶隙寬度一般小，豎 向深度較大，延長較遠，按發育程度分強、中、弱三個亞地基單元。 (3)溶洞地基：在地基應力作用范圍內發育有長、寬，高三維幾何(j h)尺 寸皆大于或等于0.50米的溶蝕空間，它可以是全充填、半充填或無充 填的洞穴。按發育程度分強、中、弱三個亞地基單元。劃分指標：強烈：大于30；中等：10-30；弱：小于10。見附錄溶孔地基、溶隙地基、溶洞地基照片共二十七頁四、巖溶(ynrng)地區的地基基礎選擇巖溶地基從土基到巖基，它給不同類型、不同安全等級的建（構）筑物，提供了多種可選 擇的地基持力層與

8、基礎形式。 均勻性粘土地基以及溶孔、溶隙地基，一般建筑物，各種地基基 礎方案均易施工，費用 低，不需作地基處理，但需排除土層中發育土洞的可能性。不均勻粘土地基與溶洞地基，在確定地基基礎方案時，須考慮地基的變形與穩定性，一般 均需加以適當的地基基礎處理。巖溶地基一般采用條形基礎、獨（樁基）礎及條一樁聯合基礎，不宜采用預制(y zh)樁基。常見的地基基礎組合有以下幾種類型， I、獨（樁)基+溶蝕裂隙：在基槽底有面積小于1/3的的楔型溶溝、溶隙，且以豎向發育 為主，該地基易處理，費用小，對基礎與施工無較大的不良影響。 2、獨（樁）基+豎向溶溝：在基槽中部、或者一側，有寬度、深度均較大的豎向溶溝， 對

9、基礎的穩定性影響大，處理難度受溶溝寬度與深度及基槽斷面積內所占比例決定，可視 具體情況作作地基與基礎兩部分處理。 3、獨（樁)基 +單向石芽：特別是陡傾斜、軟硬相間、有軟弱結構面和臨空面的巖層，需要 驗算地基基礎的穩定性，一般鑿掉石芽一定深度處理。 4、獨（樁)基 +溶蝕斜面：一般采用放階處理，但當基礎底斷面內高差較大時，需結合 實際情況具體處理。 5、條基+起伏型石芽地基，因地基不均勻，故需進行處理。一般采用褥墊層或換填處 理。但荷載大時，可以以石芽作支墩或清除溶溝中粘土填混凝土作條形基礎。對于單向與突變形石芽地基須結合具體情況進行清除、回填、放階、樁抬等綜合處理。共二十七頁五、巖溶地區(d

10、q)的勘察巖溶地基勘察主要查明各種巖溶形態的規模、密度及分布規律，巖石頂部土體的厚度、地下水的循環交替規律等，對建筑場地的適宜性和地基的穩定性作出確切的評價。針對工程特點和場地條件，遵循由面到點，由疏到密的原則，多種手段結合(jih)的方式進行。一般劃分為：一是規劃與選址的初勘階段；二是設計施工圖的詳細階段；三是地基基礎施工中的補充施工階段。 要查明各個地基單元。單一的鉆探點勘探很難真實全面地反映巖溶地基。由此，常致勘察剖面與實際地質情況產生偏差，很多問題留到施工勘察中去解決，或在施工中邊開挖邊揭露邊處理，使得巖溶地基勘察的后期服務工作量較大，勘察工超前指導性差。故靠單一的鉆探手段是不行的，必

11、須綜合考慮其它勘測手段，如物探與鉆探的結合等來解決。物探方法：主要有高密度多極電法勘探、地質雷達、淺層地震、高精 度磁法、聲波透視(CT)、重力勘探等。必須注意各種方法的使用條件。 當條件允許時，應盡可能地采用多種物探方法綜合對比判譯。如地質雷達，一般掃描深度達100米，劃分精度可達I厘米，它的探測過程是連續掃描，對地形態反映非常完整，在解譯評價過程中只需極少量技術鉆孔即完成整個地基勘察，對不均勻、不連續的巖溶地基勘察非常有力。共二十七頁 2、巖溶地區的勘察階段 （1）規劃和初勘階段的勘察要點勘察手段：地面工程地質調查為主，少量物探、鉆探。對巖溶的發展階段、發育程度、危害程度和發展趨勢作出判斷

12、，對場地的穩定性和建筑適宜性作出初步評價。新城新區、壩址 、橋隧、大型廠礦及小區等工程，應該有工程地質專業知識的人員參與規劃選址工作，調查場地的地形、地貌，地層巖性、可溶巖石的分布，以及地表水和地下水的特征。劃分建筑適宜區和不適宜區，重點應以地表和地下巖溶形態為重點，避開地面塌陷、落水洞，地下巖溶管道，地下暗河等大型巖溶強烈發育地帶。某個組團：建設規劃方案等已經批準，單體設計工作基本(jbn)完成，偶然機會知道該工作，建設調整總體方案，避開場地的穩定性差、巖溶強烈發育地段。見15組團總圖。勘察工作量應該選擇可能受巖溶影響的地段布置，如可溶巖與非可溶巖都接觸帶、斷裂構造帶、巖溶水富集及排泄帶，串

13、珠狀落水洞和地下暗河的地帶。共二十七頁 （2）詳勘階段的勘察要點勘察手段：工程鉆探為主，結合巖體波速、跨孔聲波測試，以及鉆孔攝像、CT成像等物探方法。由于工程的單體位置及工程性質已經確定， “有的放矢”的布置勘察工作。研究地下巖溶形態為重點，要針對工程特征，查明每個具體基礎部位地基的情況，供設計人員使用，地基穩定性成為重點。鉆孔布置：巖溶微發育場地：擬建物安全等級二級及其以下，單獨基礎按隔一柱、二柱一孔布置勘探孔，條形基礎沿承重墻基礎軸線隔一個開間或6-12m布孔。巖溶中等發育場地：按一柱一孔布置勘探孔。遇溶洞是否圈孔，要視具體情況而定。 滿足下列條件的可不(k b)圈孔： 規范中所規定的不影

14、響地基穩定性的溶洞類型; 頂板巖石完整，其厚度等于或大于三倍預估基礎寬度或三倍預估樁徑，且完整巖石大于5.0m， 溶洞頂板巖層厚度不滿足要求，需要進一步加深孔深。巖溶強烈發育場地：鉆孔布置按預估基礎底面積確定，基礎面積1，布置一個鉆孔；基礎面積為13，布置2個鉆孔；基礎面積35，布置3個鉆孔；基礎面積5，布置5個鉆孔 。鉆孔深度的確定：勘察孔的深度應大于或等于三倍預估基礎寬度（樁徑）。圈孔深度應達到主孔所見溶洞底板巖層以下35米的深度。共二十七頁 (3)施工階段的勘察要點：勘察手段：現場驗槽，釬探、補鉆，建立巖溶模型等。 巖溶地基(dj)特點決定了詳勘階段不能完全的查明巖溶特征，要針對地基(d

15、j)基礎施 工中揭示的巖溶現象進行工作，結合上部結構進行最后的把關處理。 巖溶發育微弱的場地和地基，釬探是最直接的手段；巖溶發育中等到強烈的場地和地基，進行補鉆孔等施工階段的勘察。1）某高架橋工程：有一個孔樁，施工深度15米左右，地質人員已經驗完底，且鋼筋籠已經放下，商混車已經到現場準備澆灌，偶然聽到施工人員 講，樁壁有一個0.20米的洞，工程負責人親自下到樁底檢查，發現樁孔中有 冷風吹出，判斷樁端下面有溶洞，不同意澆灌。暫先將鋼筋籠吊起，用導 管往樁壁洞中灌混凝土，兩車砼灌進洞內不見蹤影，擴開0.20米的洞后，發現樁底、樁的四周是一個大溶洞，險些發生大事故。主要工程負責人、單位技術老總，要親

16、自經常性檢查的工地現場，解決實際問題，對地基情況不明，不能輕易處理。共二十七頁 六、巖溶地基的處理 1、巖溶的危害巖溶地區地質條件復雜，溶洞（土洞）發育，地下水豐 富，嚴重影響地基基礎的 選型和施工質量及安全。溶蝕巖石的強度大大降低，基礎費用加大。巖溶對建筑物的危害主要分為四種(s zhn)類型：1）巖溶塌陷，影響建筑場地的選址和整體安全；2）洞隙發育，使地基基礎全部或部分懸空，導致地基基礎的處理困難。3）巖溶孔洞和巖溶空洞、裂隙發育，導致巖體強度被破壞，影響地基的穩定性。基巖面起伏高差大，地基均勻性差，建筑物開裂、變形。4）巖溶水的流通將產生侵蝕作用，形成土洞等，影響建筑物的使用安全。共二十

17、七頁 2、處理措施：巖溶地基的處理，應該根據地基的類型和建筑物特征，按巖溶發育程度來考慮，且要考慮巖溶的發展性、地下水流的腐蝕性等因素。溶孔地基：一般根據溶孔的發育多寡及充填物情況，降低巖體承載力處理。溶隙和溶洞地基：處理措施和方法有跨越、避讓、支撐、揭穿等。1）跨越：當溶洞規模較大、溶洞內充填物松軟，基礎處理工程困難、耗資巨大，或者溶洞雖 小但水流較大時，可根據具體條件采用相應的梁跨、板跨、改變基礎位置等形式跨 越巖溶地段，關鍵是可靠支撐點。A、失敗的跨越某市政道路：發現一個巖溶管道天窗，平面尺寸約1.21.00m，豎向呈“S”形，直達巖溶管道，人可以上下，施工人員未同設計勘察單位(dnwi

18、)協商，僅用一塊石塊蓋住天窗 口，就在上面回填路基碎石等15.00m左右，在道路即將竣工通車，該路段突然發 生塌陷，陷坑直經達25.00m，塌陷坑底見有巖溶管道流水，隨后道路人行道上電信 檢查井蓋板塌進坑底巖溶管道中，堵塞流水，造成上游巖溶洼地積水快迅升高3.00米左右，洼地中住房，數百人轉移。有關人員到現場，督促施工單位盡快疏通堵塞 的巖溶通道，在施救方案未充分考慮 的情況下，日夜施工，3天后將電信蓋板從巖 溶管道中吊出，一瞬間，如同水庫閘門開啟，洼地積水沿巖溶管道直瀉而下，將位 于出口處的氧氣廠淹沒，一個“跨越處理”造成了近千萬元的經濟損失。處理：大開挖塌陷段，設置鋼筋混凝土箱涵接通巖溶管

19、道，再回填路基。B、成功的跨越：湘雅園高層區處理：共二十七頁2）避讓：在施工過程中遇到難以處理的溶洞時可采取繞避處理。平面位置移動：簡單有效省時、省力、省費用。貴陽北站水庫儲藏庫：將建筑平面旋轉一定角度，避開強巖溶區，金百污水廠：見照片，場地內有溶蝕漏斗、落水洞、溶蝕塌陷、暗河等，重新選址。修改設計標高。改變設計標高等方法處理。 郵政綜合樓：30層，詳勘查明鉆孔巖溶見洞率95以上，且發育深度最大溶洞達45米，在設計地下室板底標高下，有4米左右粘土，地勘建議增加一層地下室，以巖石為持力層，采用筏形基礎。6層商住樓：一層地下室，場地土層厚度10米左右，硬塑土層厚度5米，開挖到設計地下室標高后，地基

20、土為軟塑土，且下伏巖石巖溶強烈發育，地勘建議取消地下室，采用土基方案。建筑基礎位置變動：采用地梁抬柱，變更柱網尺寸等措施。全麥小區2+3組團：部分樁位巖溶深度達到40m以下，2.00m間距在加孔，巖溶依然 存在，且場地地下水與巖溶暗河相連，樁孔水中有魚。人工和機械成孔都困難(kn nn)，采 取地梁抬柱處理。3）支撐加固：在人能夠進入溶洞地段，可采用各種支撐手段，在考慮有效的過水通道后，可采用混凝土、漿砌片石或干砌片石堵塞、充填溶洞。金陽大橋東橋臺段，路基施工中發現大規模溶洞，巖石產狀平緩（僅5度左右，）洞 體空間較大，采用石砌墩柱，支撐加固頂板。見處理附件金陽大橋處理 。 共二十七頁4）揭穿

21、：溶洞頂板薄，洞體規模較小，溶洞頂板不能滿足要求，且洞內支撐加固不能時，采取揭穿溶洞頂板，利用洞底部完整巖石。地下水水量大，一般多用沖擊成孔工藝，水下澆灌砼。5）托換處理：小直徑鋼管樁處理。小直徑鋼管樁只適用于人工(rngng)挖孔樁的補強，因其成本高，不適宜大范圍采用。在溶洞中采用小直徑鋼管樁時，必須校核鋼管的彎曲強度和防腐措施，如強度不足時可增大鋼管直徑和厚度。宏業大樓、貴開高架橋：6）支盤樁處理：新天寨創業園，樁孔深度達25.0米，串珠狀溶洞，分別穿過巖石厚度有1.20 米、1.55米、2.32米共三層，軟塑粘土厚度1.45米、0.59米，地下水較大，樁端巖石夾粘土，考慮巖石端側阻力，粘

22、土段擴大樁徑，如同支盤樁。7)灌漿法：北盤江大橋：橋高275m，在3號主墩基礎施工中，鉆探發現，10個鉆孔中， 有三個鉆孔在基底標高下有0.70，0.80m，3.50m及6.70m溶洞，但溶洞頂板 尚有一定的厚度，采用了基底鉆孔壓漿加固，提高巖體整體強度。噴水池市政道路塌陷處理：延照壁山斷裂，巖裂發育，相鄰郵政大樓深基坑 開挖和孔樁開挖，大量抽排地下水，導致市中心發生塌陷，采用帷幕注漿， 強化土層和填充巖溶洞隙。共二十七頁8）溶隙的處理：有充填溶隙：先查明裂隙兩側完整巖石在受力層范圍內是否裂隙延伸在巖石下，一般 采用釬探，若受力層范圍內有溶蝕發育，必須下挖，確保滿足要求。若裂隙外巖體完整，一般

23、采用挖棄充填物0.3-0.50M，灌填高標號砼處理至基底(j d)標高，在垂直裂隙延伸方向，布設雙層雙向鋼筋網度處理，如荷載大，溶槽寬，采用鋼筋混凝土梁、板處理。無充填溶隙或有流水溶隙：不能盲目灌漿堵塞，應采用強度滿足要求的鋼筋混凝土梁、 板處理，若溶隙位于基坑一側，且所占面積小于1/3時，可考慮擴大基坑底面積。若溶隙深度較大，先探明溶槽的深度，在溶槽中打入鋼管到完整巖石上。金陽購物廣場：鋼管中灌滿混凝土，處理大量的溶槽。樁基工程注意事項：在陡傾巖石地基中，存在沿巖層傾向方向有臨空面存在，必須進行地基基礎穩定性驗 算 ，防止失穩。人防大樓：夜晚施工，按施工驗槽完畢的樁孔深度，應該用XX方混凝土

24、，可實踐用量 多了5方多，而相鄰8.00米的深度后澆的另一個樁，卻少了計算量的3方多混凝土一多 一少，問 題出在何處，查詢地勘和孔樁施工資料，兩樁孔間發育有充填溶洞，先澆一 個孔 樁，在混 凝土自重作用下，將樁間溶洞充填粘土擠到了。另一個孔樁中，對樁抽 芯檢 驗，后澆一個孔樁填芯中有2米多粘土層，不得不對已填孔樁處理。 白云某工地：一個孔樁在澆灌砼，另一個孔樁內有人在施工，孔壁溶洞中粘土擠出，將孔樁中施工人員活埋。共二十七頁 9）巖溶水的處理原則對巖溶水的處理應該是以“排”為主，截、堵、排、防相結合的綜合處理措施，且應該是以“通”為主。“通”是指盡量保持原有過水通道，不能使原有水環境發生大的變化；“防”是指防止地下水進入場地即可。10）洞穴堆積物處理原則洞穴堆積物的特點是松軟、強度低、穩定性差。當基礎必須穿越洞穴 堆積物地段時，可采用樁基、換填、注漿等加固巖體的處理措施。地表塌陷處理原則大量抽排地下水，容易造成巖溶頂板垮塌、土洞失穩等，導致巖溶地 面塌陷，基礎開挖時抽排地下水，易發生坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。施工中可采用高壓(goy)注漿，固結塌陷松散體和支撐開挖等處理。共二十七頁 七、需要解決問題目前在工程地質勘察設計實踐中，主