覆盖型岩溶区岩溶土洞的分布及地基处理方法
鲍道亮1，罗均宇2，刘冬梅3
【摘 要】摘要：以福建龙岩市区一建筑工程项目为案例，根据工程勘察结果，分析了溶洞、土洞强烈发育的覆盖型岩溶区不均匀地基的工程特征和岩溶土洞的空间分布及稳定性，基于地基稳定性评价和验算，探索出符合当地实情的安全可靠、经济合理的岩溶区地基处理方法，即采用大直径的冲（钻）孔灌注桩或高压旋喷注浆处理，桩端持力层选用7中风化灰岩；对洞径较大、埋藏浅的土洞经直接挖开后用级配好的砂、碎石进行回填，再进行高压旋喷注浆处理；对于埋深较深难于开挖的土洞，进行预钻孔并填砂再进行旋喷处理；研究结果对岩溶地区的工程建设具有工程指导意义。 【期刊名称】龙岩学院学报 【年(卷),期】2011(029)005 【总页数】5
【关键词】覆盖型岩溶区；溶洞；土洞；地基处理 【文献来源】
https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_journal-longyan-
university_thesis/0201237477317.html
1 引言
岩溶是石灰岩、白云岩等可溶性岩石在长期受水的化学溶蚀和机械作用下岩层内形成溶洞、溶沟、暗河、石芽等现象的总称，土洞是岩溶区常见的一种岩溶作用产物，土洞是由地下水或地表水对岩溶岩层上覆土层的冲蚀、潜蚀及崩解作用形成的[1,2]。尽管国内外许多学者在岩溶发育的成因、机制、影响因素、岩溶塌陷及地基处理等方面已进行了大量卓有成效的研究和实践[3-9]，但是，
因为当下覆岩层内存在溶洞、土洞时，在附加荷载作用下易于导致岩溶区出现地基不均匀沉降、地基失稳破坏等各种地表变形破坏现象，进而诱发结构物破坏、甚至危及人类生命财产安全。特别是我国很多大中城市都位于岩溶比较发育的地区，随着目前城市化建设的快速推进，岩溶地区的工程建设项目在规模和数量上都急剧增大，建造在灰岩等可溶性岩石上的建筑物常常遇到隐伏岩溶地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动、地表坍塌等问题，这些问题受到业界的普遍关注[1,3,10]。因此，研究覆盖型岩溶区不均匀地基的空间分布及建筑地基处理，对加强岩溶地基稳定性分析评价有着重要的技术价值和经济意义。本文以福建龙岩市区一建筑工程项目为工程案例，通过分析溶洞、土洞发育强烈的覆盖型岩溶区不均匀地基岩土层的工程特征和溶洞、土洞的空间分布情况，以及建筑地基的稳定性评价，通过地基承载力的验算和沉降估算，探索符合当地实情的安全可靠、经济合理的岩溶区地基处理方法，以期为岩溶地区的地基分布和工程建设提供了有益的工程借鉴。
2 建筑工程概况
本建筑工程案例的拟建场地地处福建省龙岩市中心城区—新罗区西陂村西山，位于龙岩大道与登高西路交汇处的东南角，该工程由三栋商住楼组成，详见图1场地表面粗实线所示，建筑占地面积2 410m2。其中1#、2#楼主体结构均为框架－剪力墙结构，主楼地上16层、地下2层，地面建筑总高度48m、地下高8m，裙楼2层，地下基础结构拟采用桩基础；3#楼主体结构均为框架结构，主楼地上7层、地下1层，地面建筑总高度22m、地下高4.5m,裙楼2层，地基处理后拟采用片筏桩基础作为地下基础结构。1#、2#楼主体结构总荷载为1 015.1 kN，3#楼主体结构总荷载为335.5kN。场地土类型为中软土，建筑场
地类别为II类。
3 覆盖型岩溶区岩溶土洞的空间分布
3.1 建筑场地不均匀地基的分布特征
建筑场地原始地貌隶属于龙岩山间盆地，属龙津河的一级阶地地貌单元，整体地势较平坦，区域性地质构造形成于三叠系晚期，场地勘察资料显示该区地质构造现已稳定，无新近活动断裂存在。地基岩土层从上至下主要为杂填土（Q4m1）、第四系全新统冲洪积物（Q4al+pi）、二叠系栖霞组（P1q）石灰岩基岩，地基岩土层的工程地质特征及工程性状详见表1。该建筑场地的地基岩土层分布不均，厚度变化较大，持力层底面或相邻基底标高的坡度普遍大于10%；1#、2#、3#楼的地基不均匀系数 K 差异很大，因此，综合判定本场地地基为不均匀地基。
从表1可知，灰岩岩石埋藏较深，由于受区域断层挤压的影响，岩体破碎、裂隙发育，受地下水强烈活动的影响，岩溶较发育。第四系松散土层直接覆盖在基岩之上，地下水在岩土面附近的频繁活动及地下水的润浸、潜蚀、搬运作用，致使该区隐伏着大量覆盖厚度不一的土洞。因此，建筑场地地基属于溶洞、土洞强烈发育的覆盖型岩溶区地基，区内溶洞、土洞的空间分布严重的制约着建筑场地地基的稳定性。
3.2 覆盖型岩溶区岩溶、土洞的空间分布
根据拟建场地钻探结果，灰岩埋藏较深，在布置的182个钻孔中，共有40个钻孔揭了溶洞，岩溶发育率为 21.9%， 溶洞埋深为 17.30～30.00m 不等，洞径为 0.30～8.00m，小于 1m 洞径的溶洞占 27.5%，1m至2m洞径的溶洞占32.5%，大于2m洞径的溶洞占 40%，溶洞顶板厚 0.20～3.50m，主要为完全
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