聂佳昆
贵阳建筑勘察设计有限公司
【摘要】：本文以贵州省贵阳市某岩溶强发育地段的工程建设为例，通过前期的勘察成果资料，结合了相关规范以及周边工程的工程经验，简单介绍岩溶地基的常用的处理措施、基础形式以及施工工艺，为贵州岩溶发育区域的地基处理以及基础形式的选择，提供相应的参考。
关键词： 岩溶强发育；岩溶地基处理措施；基础形式；
一、前言
岩溶是不良地质作用中的其中一种，在一定条件下可能发生地质灾害，威胁拟建工程的安全。贵州省贵阳市是一个以岩溶发育密集的城市，在城市建设中不可避免的会在岩溶强发育地段进行工程建设，当查明拟建场地的岩溶发育形态、规模大小等的情况下，处理岩溶地基则成为地基基础施工的重点，也关系着拟建工程能否顺利修建、在修建完成后是否能安全使用的关键。
二、工程概况
本文以贵州省贵阳市某工地为例，作为贵州岩溶地区地基处理常用的几种措施。拟建项目位于贵州省贵阳市北东侧，拟建物为-4+29F，建筑高度为88.35m，主楼部分最大单轴荷载为15000KN/柱，裙楼部分最大单轴荷载为7000KN/柱，主楼的结构形式为剪力墙结构，裙楼的结构型式为框架结构。
三、工程地质及水文地质
1、拟建场区所处地貌单元为低中山溶蚀地貌，拟建场地地形地貌复杂，高差较大，原始地貌为自然山地，南侧、东侧较高，北侧较低，场地标高1202.33～1245.88m，相对高差43.55m。
2、建场地处于扬子准地台黔北隆起贵阳复式构造区贵阳向斜北东侧。拟建场地主要有一条断层经过：断层F1为正断层，由南向北延生，产状倾向145°，倾角75°，东西两盘均为三叠系杨柳井组（Tyl），西盘岩层产状为240°∠23°，东盘岩层产状为223°∠20°，断层破碎带影响范围约0.5m。
3、拟建场地覆盖层主要为第四系（Q4）素填土、红粘土，下伏基岩为三叠系杨柳井组（Tyl）白云岩：灰色、灰白色，中厚层至厚层，岩体较破碎，质硬致密，敲击声较脆，节理裂隙较发育，铁质浸染，偶见针状溶孔发育，属较破碎、较坚硬岩现场实测岩层产状为223°～240°∠20°～25°。
4、拟建场区范围内未见大型的地表水体，场地地下水主要为上层滞水、基岩裂隙水。拟建场区内地表水、地下水主要补给源来自大气降水，地下水水位埋藏较深。
四、岩溶及其它不良地质作用
拟建场地主要的不良地质作用为岩溶发育作用，拟建物的钻孔遇溶率高达34.76%,属于岩溶强发育地段，其发育主要受岩性及构造控制，水文对岩溶的发育起重要作用。大部分发育的岩溶洞（隙）均为无充填物，岩溶发育的形态既有串珠状、也有以开口型的空腔相连的大型洞室的形态，并存在岩溶联通管道，最大洞顶高度约为11.3m；此外场地局部也发育有洞（隙）软塑红粘土充填的溶洞。溶洞大部分空洞岩溶发育主要标高1190.17～1215.43m，岩溶顶板最薄处只有2.1～3.5m。
五、岩溶地基的处理措施
针对于拟建场地的不同岩溶发育形态，采用不同的岩溶地基处理方式及基础形式，根据已查明的溶洞形态、分布空间及大小、顶板厚度等，分别采用以下几种处理措施：
1、当基础位于溶洞顶板较薄且岩溶空洞较大的区域（溶洞顶板小于5m），考虑岩溶埋藏深度及溶洞变化的不可控的因素，对该部分基础采用浅处理的方式。采用施工机械，将溶洞顶板揭开，揭开后将溶洞底部的具有少量的填充物、或因施工过程中掉落的碎石等进行清理，让溶洞的底部清晰可见，底部仍有溶洞开口的地方（开口较小无人工施工作业面时），在开口处用导管深入洞口，灌注混凝土，混凝土标号可采用C25。
当出现漏浆或损失较快的情况，则需进一步查明岩溶管道发育的走向，将其扩大洞口，在走向一定范围内采用人工砌筑封堵等方式，确保混凝土能浇注出溶洞底部。待浇注的混凝土，达到揭开的空洞底部后（泛浆20～30cm），混凝土龄期达到设计强度后，采用大于底部开口直径的块石，在底部铺设50～100cm块石层。再使用毛石混凝土进行回填，毛石与混凝土的比例应满足3:7，混凝土标号宜采用C25(考虑拟建场地的承载力特征值为5000kPa，C25混凝土强度为25MPa，将其考虑为较完整岩石的低值，其折减系数取0.2。回填后的承载力特征值与岩石地基的承载力特征值相同)，毛石粒径宜为30～80cm，回填时应间歇式回填，不宜一次性大量回填，注意观察漏浆情况情况，及时补足，防止局部形成较大空腔，且分层浇筑的层面注意保护，严禁掉落土体混入夹层中。在回填毛石混凝土时，如遇侧壁存在溶洞或鹰嘴状岩石时，应采用振动棒将混凝土振动密实，再进行下一步的回填工作。在确定回填密实后的基础形式：可采用筏板基础或者墙下扩大基础。
2、当基础位于溶洞顶板较厚且岩溶空洞较大的区域（溶洞顶板范围在5～10m），建议采用旋挖机，钻探至溶洞位置处，再采用C25标号混凝土进行回填，旋挖机施工顺序应根据基础平面布置图，由两头向中间施工（场地存在岩溶管道），在岩溶管道出拟建物范围外，可以采用钢护筒，不低于C20的速凝混凝土或水泥砂浆封堵等方式将其岩溶管道两端堵塞，以确保建筑区域内的混凝土回填量充足。采用混凝土回填时应间歇式回填，不宜一次性大量回填，回填间隔为4～6小时，回填顺序宜采用先外围后内部的方法回填。回填完毕后，由勘察单位在基础位置处进行钻探验证，确认混凝土与洞室顶有无空腔，若回填不密实导致存在空腔，则可利用基础位置处的钻探孔对空腔进行注浆处理，确保混凝土与洞室壁结合密实。在确定回填密实后，在岩溶顶板上的基础形式：可采用筏板基础或者墙下扩大基础。
3、当基础位于溶洞顶板较厚，但溶洞埋藏较深的区域，可根据勘察成果资料，视其周边如无溶洞或临空面时，可采用跨越法，沿建筑轴线方向，以相邻两点作为支点（两支点位置需确保满足相应强度及稳定性要求），中间修筑横梁，梁截面大小，需满足强度、抗弯、抗剪等验算。当无施工空间能同时满足两个支点时，也可采用单个支点，按悬臂梁验算其支点处的剪力及弯矩，跨越该溶洞发育的范围。基础形式可采用桩基础。
4、针对于溶洞发育规模较小，溶洞顶板较薄处的基础位置（溶洞顶板小于10m），根据勘察成果资料周边无溶洞或临空面时，可采用穿越法，穿越溶洞的底板，基础埋置深度需穿越溶洞发育区域，进入稳定持力层，满足相应的设计要求，当浇筑混凝土时，可采用钢护筒、混凝土添加速凝剂等施工工艺，以确保混凝土的浇筑能顺利成孔，基础形式采用桩基础。
5、对于溶洞发育规模不大，且溶洞顶板较厚的基础位置，根据《岩溶地区建筑地基基础技术标准》（GB/T51238-2018）中的附录C溶洞的稳定计算章节中溶洞顶板厚度验算，以及《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）中第8.2.8条抗冲切承载力计算，共同验算其溶洞顶板的厚度。当溶洞顶板厚度满足相应的规范要求时，可直接利用溶洞顶板作为基础持力层，基础形式采用筏板或独立基础。
六、结语
当工程建设不可避免的在岩溶强发育地段进行工程建设时，通过地质调绘、物探、钻探等勘察方式，查明拟建场地的岩溶发育的形态模式、规模大小、可利用顶板厚度等岩溶要素，再根据拟建物的结构形式、荷载大小等特征因素，从满足设计要求及拟建物的安全可控的思路下，制定出拟建场地相对经济、可靠、安全的岩溶地基处理方案，以确保拟建物能够在岩溶强发育地段顺利实施。
参考文献
[1] 《工程地质手册》/工程地质手册编委会．-5版，北京：中国建筑工业出版社，2018.4
[2] 《岩溶地区建筑地基基础技术标准》（GB/T51238-2018），北京：中国计划出版社，2018
[3] 《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011），北京：中国建筑工业出版社，2011
[4] 《贵州岩溶场地岩土工程勘察技术规程》（DB52/T1336-2018），北京：中国建筑工业出版社，2018