巖溶塌陷區高層建筑地基基礎處理

張昊

（河北中核巖土工程有限責任公司，河北石家莊，050021）

引言

巖溶(又叫喀斯特)以及土洞結構是地質的一種外在的表現形式，這兩種形式的土質形態會對建造在其結構之上的工程質量造成不同程度的不良影響。這兩種惡劣地質在我國非常的普遍，并且占地面積較大。就其對較高結構項目造成的不良影響來說，會隨著外界影響因素的改變以及時間的推移也會發生變化，進而我們不但需要針對其現實狀況進行評判，并且還需要對其溶蝕作用造成的影響進行側重關注。

1 巖溶與土洞的成因

由于我國地域廣闊，進而使得各個地區的巖溶與土洞結構的土質成分存在一定的差異，并且這些成分會在外界環境的影響作用下，出現不同的反應，諸如：巖體結構中極易出現溶洞，裂縫、孔洞等結構，并且會由于外界各種作用力的影響而形成具有一定聯系的通道。然而距離較近的河流水系會巖溶水以及其攜帶物進行匯集，最終形成巖溶地形。在表層鋪設一層土壤的巖溶形成區域，在地下標稱水源與土體內隱藏的水源逐漸的滲入到下層巖溶結構中，這樣水分的移動，使得水土發生流失進而形成土洞。

2 巖溶和土洞的危害

2.1 地基不均性

巖溶巖面結構出現位置的改變，勢必會使得其表層覆蓋的土質出現分布不均衡的問題，水平方向較近的兩個基準點之間的土壤厚度最大會達到十米左右。土壤層較厚的溶槽的底層中，通常時候也會有弱土的存儲，這就加大了地基結構的不均衡性。

2.2 灰巖溶洞塌落

巖體洞穴頂板會伴著溶洞的不斷波動而形成形狀的變化，最終影響到地基結構的穩定性，甚至會造成危險事故的發生，特別是那些特殊類型的洞體結構，受到外界各種因素的影響，極易造成危險事故。

2.3 地下水不易疏干

巖溶內部水源的位置的改變嚴重的影響到工程結構的質量，以及穩定性。雨果遇到降雨較大的季節，極有可能造成水淹，沖塌的不良后果。高層建筑項目結構基坑挖掘的高度的參數務必要保證在規定的范圍之內，因為土體潛水層以及下層結構巖溶裂縫結構中往往存在水源的額聯系，進而不利于水的全部排出，務必結合實際情況選擇適當的形式進行止水。

3 地基基礎處理措施

（1）如果施工地點地下沒有水源的存在，這種情況我們可以采用人工挖掘的形式，并且施工穩定性，安全性較高。但是這個施工計劃中除了鑿穿溶洞周邊墻壁的操作困難較大，通過溶洞頂部質地較硬的區域施工存在一定的難度之外，較粗的樁柱在通過溶洞而構建成復合地基極易出現巖石支撐力度不足的問題，從安全層面進行衡量，是這個施工方法不能落實的根源之一。

（2）在樁基結構正式建造之前，所有的結構的參數都要達到標準規范的要求水平，如果兩兩臨近的巖土結構高度存在較大差異的時候，需要結合實際情況增加一定的深度。核實基石結構的深度，巖溶形成的情況，巖體結構的質量，進而計算出溶體的各個參數，之后采用專業的技術進行施工建造。

（3）沿著建筑工程結構基礎框架周邊設置一個密封的水帷幕，結構的深度務必要達到基巖面，整個過程需要利用專業的技術方法，并利用專門的工具來阻斷解除結構土體與周邊的土體之間存在的水利的關聯，進而有效的防止土體發生位置的移動，徹底的根除地面巖溶結構出現危險事故的隱患。通過針對大量的實際案例進行分析我們發現，這種形式建造止水帷幕對于基坑的挖掘和排水都是非常有幫助的，只要設置專門的管道將水排出即可。

（4）巖溶土質發生塌陷的問題是十分普遍的，為了更好的解決這個問題，巖溶針對巖溶土質實施有效的處理是非常必要的，諸如：首先是換填法：第一步是將塌陷結構內的疏松土質進行清理，并將內部填充進一些碎石塊，粗質沙土，并形成一個反慮層，之后在表層鋪設一層黏土，并利用專業的工具進行壓實。這就對于關鍵的建筑結構來說，通常會將處在基坑底部的坑洞或者是排水通道進行堵塞，可以澆筑混凝土或者是安設鋼筋混凝土，也可利用灌漿操作。其次是跨越法，這種方法通常被人們經常使用在塌陷基坑貨真是土洞深度較大的坑洞中。通常是以橫梁板材跨越，兩個端部設置在穩定的巖體之上，來有效的提升結構的穩定性。再有是強夯法：這個方法的實質就是將一個具有一定重量的工具提升到一定的高度之后，將其放下，其會以自由落體的形式降落下來，進而對土層實施壓實。一個層面對松軟的結構實施壓實之后，必然會形成一個空間，之后利用土壤將其填充。另一方面，可以有效的解決土壤問題，是一種融合預防和處理的一種有效方法。最后灌注法：這個方法的實質就是將填充的物料借助鉆孔工具進行灌注，其作用就是提升土層的穩定性，有效的防止水土的流失，增強地基結構的質量。

（5）樁底標高的確定原則是：首先一個完整的巖石結構，從頂層向下移動一段固定的距離就稱之為樁底標高。其次上層破碎和下半部分結構完整的巖石來說，上層破碎巖石不能算到巖石的溶度。還有對于剖面層上具有破碎巖石或者是溶洞處在巖石層或者是溶洞設置在巖石層并且需要設置在規定的位置上，如果表層鋪設的巖石塊的厚度超過一定范圍的時候，需要其下伏完整巖石頂面向下1/4倍樁徑作為樁底標高,當其上覆完整巖石的連續厚度<1倍樁徑時,取其下伏完整巖石頂面向下1倍樁徑作為樁底標高。利用上述原則確定的樁底標高,可完全避免灰巖溶洞塌落的影響，并且獲得的參數相對較為準確。

4 結束語

巖溶區是可以建筑的,在這個前提下,高層建筑有其優越性,因為高層建筑一般基礎埋置較深,而且一般采用樁基礎,在形式上稍加變動即可避免巖溶、土洞的影響。而多高層建筑如花同樣大的力氣進行巖溶災害治理,則不經濟。土洞對建筑場地和地基的危害遠大于巖溶。巖溶地基正確評價與經濟合理的處理關鍵在于對巖溶形態的探明。

[1]司清華.針對巖溶地基上高層建筑基礎設計與施工的研究[J].工程建設與設計, 2017(05): 17-18.

[2]賴才洋.龍巖中心城市巖溶塌陷分布成因及防治對策[J].江西建材,2016(10): 236.

[3]孔秋平.挖孔樁托換與注漿技術在巖溶塌陷區基礎加固中的應用[J].福建建設科技, 2013(01): 13-15.

[4]耿培剛, 徐維林, 劉景義.巖溶塌陷區高層建筑地基基礎處理[J].能源技術與管理, 2000(4): 46-47.

[5]司清華.針對巖溶地基上高層建筑基礎設計與施工的研究[J].工程建設與設計, 2017(5): 17-18.

[6]陳朝貴.隱伏巖溶區地面塌陷機理分析與建筑物地基基礎處理[J].中國巖溶, 1988(4):349.