巖土工程勘察在巖溶地區的注意事項

張學娟

引言

中國的地域遼闊，不同地區的地貌特征不同。一些巖溶地區的巖土工程勘查中，由于地質形態多種多樣，而且非常復雜，勘察工作的難度增加。從目前的巖溶地區勘查中，依然存在很多的問題，巖溶地區勘察若未考慮周全、方法不當、管理不足，不能詳細查明巖溶地質條件，將嚴重影響上部建構筑的安全與穩定，對于建筑物產生嚴重的影響。這就需要采用科學合理的勘測技術，提高勘測數據信息的準確可靠性，以在建筑工程建設中，在設計階段、施工階段都能夠用準確的技術資料作為參考，使建筑工程的施工質量，施工的進度也會有所提高。

1 巖溶地區的巖土工程勘察工作的重要性

通常而言，如果有巖溶的現象存在，就必然對建筑物的地基產生重要影響。在處理地基的穩定性的過程中以及采用的相關技術中，都會存在諸多的不便。

溶洞的發育以及土洞的發育沒有規律可循，無論是平面分布，還是裂縫的深度都無法尋求其規律。巖溶地區的巖土工程勘察工作中，如果巖石有溶蝕的現象，就需要注意：巖石的溶蝕會造成基巖面的高低起伏，該現象勢必會造成上覆土層（包括淤泥質黏土層、紅黏土層、人工填土層）的厚薄不均，進而造成以上覆土層作為持力層的土質地基的不均勻沉降變形；溶洞發育場地，若溶洞頂板厚度不夠、巖土節理裂隙強發育，承載力與穩定性無法滿足上部建構筑物要求，則上部建、構筑的基礎底標高需慎重考慮[1]。

水是巖溶現象形成的關鍵因素之一，巖土工程勘察查明、分析的水文地質條件主要為地表水與地下水。其中地表水主要為大氣降水、河水、泉水等，季節影響變化大；地下水主要包括孔隙水、基巖裂隙水、洞穴水等，其中基巖裂隙水、洞穴水其不斷的改造自身賦存環境，分布亦極不均勻。以上情況，勢必對上部建構、筑物的基礎持力層選擇、地基處理等問題帶來不利影響。

因此，在沒有查明場地內巖溶發育情況與水文地質條件就無法將準確可靠的地基處理方案制定出來，所采用的建筑基礎型式也缺乏科學合理性，這就必然會對建筑的安全可靠性造成影響。所以，對巖溶地區開展巖土工程勘察工作是非常必要的。

2 在巖溶地區進行巖土工程勘察中需要注意的事項

在巖溶地區進行巖土工程勘察中，所采用的技術方法多種多樣。目前貴州地區采用的勘探方法主要有：鉆探技術、釬探技術、調査與測繪技術、地球物理勘探技術等等[2]。在對巖溶地區進行的巖土工程勘察中，需要根據當地的具體勘察情況綜合性地采用各種方法。比如，勘察場地內巖土構成及分布情況、溶洞的分布與發育規模情況、溶洞的充填情況、地下水的分布情況，只有通過巖土工程勘察獲得準確的工程地質與水文地質資料，才可獲得相對準確的巖土物理力學指標，否則不能確保上部建筑物的穩定、可靠，例如：

巖石地基承載力：在巖溶地區進行巖土工程勘察中確定巖石地基承載力，主要是由于巖石地基承擔著承載樁基的作用，屬于樁端的持力層[3]。在對巖石地基承載力進行取值時，需要以微風化硬質巖石的承載力作為參考指標。為了地基承載力取值合理，就要考慮到巖溶發育的具體情況、巖石是否完整以及巖體頂板的厚度，還要結合實驗的結果對巖石地基承載力加以確定。

土層地基承載力：在巖溶地區進行巖土工程勘察中確定土層的地基承載力，需要考慮的是本地區的土層情況，粉質粘土的地基承載力、粘土的地基承載力、粉土層的地基承載力都要加以確定。在進行實驗中，可以采用室內的土工試驗方法，也可以使用原位測試試驗，結合理論計算結果，還要結合經驗確定所采用的方法。但是，采用這些方法確定地基承載力的時候，所獲得的結果會存在很大的差異，尤其是應用抗剪理論進行計算的時候，往往所獲得的數值要相對較高一些[4]。確定地基承載力的時候，還要充分考慮地基土所具備的特征，包括巖溶形成的原因、地基土的成分、地籍的結構以及所形成的年代等等，對各種實驗方法綜合運用，諸如靜力觸探的實驗、旁壓試驗等等，綜合使用實驗資料，以確定土層的地基承載力。

地基變形驗算：按照建筑地基基礎設計的相關規范，在計算地基變形的時候，驗算的方法是計算同性均質線性變形體，影響相鄰的荷載，在計算的時候可以使用分層總和法。在沒有對地下水位的變化進行考慮的前提下，地基產生變形的過程中，地下水的這種影響就會被忽視，例如隨著地下水的水位下降，就會相應地增加地基土的應力，在地基土體中，自重應力會有所變化，附加應力也會發生變化，地基的沉降幅度就會變大。

3 巖溶地區對建筑地基處理中所采用的方法

巖溶地區處理溶洞發育問題，可以采用的施工技術有很多，諸如跨越施工技術、頂柱施工技術、填實強夯施工技術、灌漿加固施工技術、換填施工技術、擠密施工技術等等。如果是比較淺的巖溶地區，往往會埋藏著土洞以及溶洞，使用換填施工技術是比較合適的。

巖溶地區地基處理問題，對于土層承載力不足的問題，采用的主要方法有換填法、壓實（夯實）法、振沖法、砂石樁法、高壓噴射注漿發等方法。例如：如果地下水位較低，采用的材料是粗砂和碎石，比例為7：3，采用人工方法或者機械方法分層夯實，使用砂石墊層的力的擴散角將基礎的應力經過換土層擴散之后傳輸到土層，不僅可以降低土層的應力，還會盡量減小地基土的沉降量與不均勻沉降等問題[5]；局部軟弱下臥層和土洞可采用高壓灌漿法進行處理，如果發現有地下水，不建議采用向下開挖換土的方法，因為在地基開挖完成后，如果有地下水浸泡，還會導致邊坡不斷下榻.泥土也會越挖越爛，不能夠進行清底，在具體的工作中，可將洞中比較軟弱的充填物清除干凈，之后進行毛石的回填或者混凝土的回填；如果溶洞有裂隙發育、頂板非常薄，跨度非常大，就可以采用頂柱施工技術；如果溶洞的墻壁比較完整，頂板已經出現了破碎的現象，就可以采用跨越技術方法。如果建筑物為高層建筑，而且下部的溶洞相對比較大，就可以采用樁基技術方法。

此外，溶地區對建筑地基處理中還可以采用繞避的方法、洞底支撐、調整柱距等方法。

4 結束語

綜上所述，巖溶地區獨特的工程地質條件，嚴重影響了工程安全與質量。這就需要首先對這些巖溶地區的工程地質條件進行大量、深入的研究，掌握基本的區域地質情況，再針對具體項目情況采用多種針對性的勘察手段相互補充、相互驗證，以提高勘察詳實程度與準確度，經認真分析、總結歸納后提出切實可行的地基處理建議。故，對于目前巖溶地區的巖土工程勘察中所存在的問題，要具有針對性地采取相應的措施解決。

[1]陳 君，劉 露.淺析巖土工程勘察中鉆探工藝的選取[J].江西建材，2016（19）：211～212.

[2]張先華.巖溶地區巖土工程評價及地基基礎方案的比選[J].資源環境與工程，2013，24（03）：265～267.

[3]雷勒·托姆，著，周仲良，譯.突變論：巖土上程勘察鉆探上藝選取思想及應用[M].上海：上海譯文出版，2015：124～132.

[4]成荊陵.對巖溶地區巖土工程勘察及地基加固處理方法的分析[J].大科技，2013（02）：236～237.

[5]謝偉民.淺談巖溶地基巖土工程勘察的重點[J].中國水運（月刊），2014（05）：174～175.

[6]錢永晶.論溶巖地基巖土工程勘察要點[J].建材與裝飾旬刊，2015（08）：501～502.