岩溶地基岩土工程勘察及地基处理方法浅析

摘要：岩土工程勘察与地基处理是保证工程项目顺利开展的的重要环节，特别是对于一些地区的岩溶地基，为确保基础工程设计、施工的顺利开展，就需要通过先进的勘察技术和科学的试验检测促进工程勘察工作的精确性，从而有利于设计人员对地基基础及结构设计方案进行合理设计和不断优化。在工程勘察过程中，还应准确掌握工程建设场地的水文地质情况，结合科学合理的地基处理方案，以保证工程项目安全顺利地推进，最终实现建筑设计意图完成整个项目全过程，满足结构安全及使用功能的要求。关键词：岩溶地基、岩土工程勘察、地基处理引言岩溶地区由于溶洞的发育，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场地，岩溶地基问题也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。1.岩溶概况岩溶是可溶性岩层被水长期溶蚀而形成的各种地质现象和形态，又称喀斯特地貌。在我国广西、贵州等省份尤为常见。岩溶发育的基本条件是：可溶性岩体、具有溶蚀力的水以及水的循环交替。与岩溶工程性质相似的不良地质还有土洞，它是指埋藏在岩溶地区可溶性岩层的上覆土层内的空洞，是岩溶地基常见的一种岩溶作用产物。它的形成和发育与土层的性质、水的活动、岩溶的发育等因素相关。其中地下水或地表水的活动是土洞发育最重要最直接的影响因素。地下水或地表水的活动与运移，将对土层产生潜蚀作用及山脚解作用而形成土洞。土洞洞体形成后，其洞壁周围产生应力集中现象，当地下水位发生变化时，将进一步改变土洞壁周围土体的应力状态，并有可能导致洞边土体产生破坏，土洞进一步扩大而塌陷。岩溶地区的土层特点是厚度变化大，孔隙比高，若是采用土体层作为基础持力层，地基很容易产生不均匀沉降从而导致建筑物倾斜开裂甚至破坏。2.岩溶地区常见勘察方法当施工区域选择在岩溶地区进行时，工程周期，施工成本，最终质量都与前期的岩土工程勘察工作质量有关。只有保证了前期的岩土工程勘察质量符合相关规定，并且能够为后续工作的推进提供可靠的数据，才能够保证后续的工期设定工艺选择，材料配比能够适应当地的实际情况。一但岩土工程勘察工作出現失误，就会导致后续的施工难以有效进行，最终建成的建筑物质量就会存在安全隐患，工作人员进行岩溶地质勘查的过程中，首先需要通过对当地实际情况进行初步了解，选择合适的勘探技术、方法、设备等，然后再进行后续的地质调查，地质测绘，钻探勘探等一系列勘测工作。与普通地区相比，岩溶地区的地形分布较为复杂，水文地质条件多种多样，不同发育阶段的岩溶也呈现较大差异，为了全面了解该地区实际的地貌情况，就需要工作人员对整个区域进行全面详细的地质勘查。2.1工程地质测绘及调绘工程地质调绘除一些常规的地质特征如节理裂隙发育情况，还应调查岩溶洞隙的类型、形态、分布和发育规律;岩面起伏、形态和覆盖层厚度;地下水赋存条件、水位变化和运动规律;岩溶发育与地貌、地质构造、地层岩性、地下水的关系;结合各地区地方治理岩溶的经验等。2.2地球物理勘探该方法多用于可研及初勘阶段，现阶段随着物探精度的越来越高，在道路工程中物探运用比较多，根据工程需要和不同的探测目的，常用的物探法有复合对称四级剖面法、千层地震法、高密度电法、无线电波透视法、孔间CT法、地下水畸变分析法等等。2.3钻探及取样根据不同的建筑物或道路类型和等级，按规范要求布置勘探点和计算钻探深度，是探明岩溶地基地下岩土质结构，岩溶发育形态，地下水情况，取岩土样进行试验的一种最重要的方法，也是勘察精度最好的一种勘察手段，该方法施工周期较长，进度较慢，但也是建筑物基础位置和道路工程桥梁基础、隧道工程等必须采用的勘察方法。2.4测试、试验及观测为查明岩溶地基内溶洞的联通情况，常需进行连通性试验，为准确评价岩溶稳定性，需取顶板样及填充物等进行物理力学试验，必要时还需进行顶板载荷试验等。由于岩溶场地情况较为复杂，在进行勘查判断过程中，工作人员需要结合多种勘察方法，利用多种手段的结论综合分析，以提高最终结果的真实性、准确性。3.岩溶地基处理方法3.1填垫法对岩溶地基勘察之后，应针对勘察的结果，对地基进行相应处理，以确保地基具有良好的物理性质，其中，填垫法是应用最为广泛的处理方法。针对不同的处理内容，又能够将其分成不同方法，每种方法具有不同的特点，采用场所略有差异。①充填法，即直接在溶洞内添加相应材料，以保证地基填充实度，提升地基的稳定性，避免岩土出现移动的情况，一般用于对地表存在洞穴的地基进行处理。②换填法，即清理出软土后，添加一些较硬的材料，以增强地基的稳定性，常用的材料为碎石、水泥、混凝土等，一般用于处理存在软土的岩溶洞隙或溶沟、溶槽。3.2加固法对岩溶地基进行处理时，可以采用加固法，根据加固原理的不同，可分为3种常见方式：①溶洞灌浆，主要处理表面发现揭露溶洞的地基，该方法不仅成本低，而且处理范围大，在溶洞内，灌入高强度浆液后，能够有效改善土体结构，提升其稳定性，同时，可以将地下水阻隔，防止地下水对地基造成影响。②压力注浆。即利用高压设备，将浆液灌注到地基中，并利用挤压等手段，将不必要的水分去除，待浆液凝固后，形成更加坚硬的地基，能够在工程建设中发挥出更大的作用。③强夯法，即在地基的高处，悬挂1个重锤，通过重锤的自由下落，不断夯击地基，从而将地基内浅层溶洞、土洞及地下水排除，达到强化地基的目的。3.3跨越法部分地区对岩溶地基处理时，还采用了跨越法，根据场地地质情况和功能需求的不同，可分为以下几种类型：①板跨法：即利用钢筋、水泥、混凝土等材料，制作出相应的板跨，并将其覆盖到需要处理的地基上，以提升地基的稳定性，对于该方法来说，主要处理洞径较小，人员无法进入的场地。②梁跨法：主要处理深度较大，但依然会对地基造成影响的岩洞，对于这类岩洞来说，规模并不是很大，通过安装梁跨的手段，可以有效增强地基的稳定性。③拱跨越：通常处理深度较大，较为复杂，且具有水流的地基。该三类方法均需找到板、梁、拱的相应受力支点。3.4桩基法除上述3种处理方法之外，还可以采用桩基法对岩溶地基进行处理，根据处理原理的不同，能够将其分成下述几种具体方式：①冲孔桩。在相应位置处，钻出一定直径的孔洞，以掌握岩洞的具体状况，之后，以此为基础，通过冲击钻，钻出相应的孔洞，通常处理岩洞较小，但较为复杂的地质。②钻孔灌注桩。主要用于建筑荷载较大，地基承载力要求较高，岩溶较为发育且发育深度较大的场地。③预应力桩。即在岩洞内，直接安装预应力桩，与其他几种桩基法相比，该方法受外界环境影响较小，加固效果更强，但若地质条件较为特殊，则难以发挥出最大的作用。结束语：万丈高楼平地起，作为工程过程的重要环节，建筑场地的岩土工程勘察和