岩溶地区地基基础的应用分析(一)
1.岩溶概述
岩溶地貌是具有溶解力的水对可溶岩石进行溶解而形成的地表和地下形态的总称。又称喀斯特地貌。它以腐蚀为主,还包括流水的冲刷、下切、崩塌等机械侵蚀过程。按出露条件可分为:*裸露岩溶、覆盖岩溶、埋藏岩溶。喀斯特地貌分布在世界各地的可溶岩区,占地球总面积的10%。可溶岩有三种类型:①碳酸盐岩;②硫酸盐岩;③卤化物岩石。
中国的喀斯特地貌分布广泛,面积很大。主要分布在碳酸盐岩(石灰岩、白云岩、泥灰岩等)的出露区。),面积约91万至130万平方公里。主要分布在广西、贵州、云南东部和广东北部,是世界喀斯特地区之一。
2。岩溶的一般形态及成因
岩溶是岩溶洞穴、岩溶沟、岩溶槽、裂隙、地下河、石芽、漏斗、钟乳石的主要形态,是水对可溶岩进行化学和物理作用的结果。岩溶发育的基本条件是:1)可溶岩层,2)有足够溶解能力和流速的水,3)地下水的渗透和流动。
一般来说,硫酸盐岩和卤岩的岩溶发育较快;碳酸盐岩发育缓慢。纯厚岩层,岩溶发育强烈,形态完整,规模大;含泥或其他杂质的岩层岩溶发育较弱。粗晶粒岩石岩溶发育,细晶粒岩石岩溶发育较弱。岩溶的发展是缓慢的,在建筑物的使用年限内可以认为是不变的。
在覆盖岩溶地表的冲洪积层中,当地表水下渗或地下水涨落时,土壤颗粒沿岩溶、溶洞裂隙被带走,使上层土壤形成空孔洞,从而形成土洞。土洞是岩溶作用的产物,其下的基岩中必然存在岩溶水通道。土洞常分布在岩溶沟的西侧、滴水洞和石芽上口。
3。岩溶勘探及其施工问题
工程地质勘察的目的是为设计和施工提供工程地质依据。而在岩溶地区,岩石表面起伏较大,岩石露头没有连续性和规律性,表层岩石层往往很脆[1]。普通地质钻探难度大,难以反映场地的岩溶情况,往往不能完全满足设计要求。在施工过程中,需要对场地环境进行复核,这给地基处理和基础选型方案的选择带来了很大的难度,导致施工周期长、成本高、施工质量难以保证[2]。因此,在岩溶场地的勘探中,不能只靠钻探而忽视物探,而要把两者结合起来,互相印证。电法和电磁法可用于探测基岩埋深和土洞,划分上覆松散沉积层序和风化带,井间电磁波ct技术可用于探测地下洞穴、隐伏断层和破碎带。结合传统钻孔,加深部分钻孔作为电磁斜坡发射井和接收井,实现由点到面(剖面)的勘探成果。
由于岩溶的形态和特点,在岩溶地区的工程活动中,普遍存在以下现象和问题:1)钻孔或钻(钻)桩时出现漏浆、漏水、塌孔、卡钻、埋钻、掉钻、偏孔;2)同一个承台,桩长相差较大,从几米到十几米不等;3)地质钻探见岩与钻(冲)桩、人工挖孔桩见岩不一致;4)出现超长桩;5)人工挖孔桩出现涌水、涌砂、坠土孔;6)预制桩破顶突然坠入溶洞,深层搅拌桩坠入溶洞;7)静压(锤击)预制管桩断桩率高,断桩率10%,甚至有的高达30 ~ 60%;8)地面塌陷,相邻建筑物下沉、开裂;9)同一个桩抽芯,几个钻孔完全不一样。
4。岩溶地基评价
由不良岩溶地质组成的岩溶地基,往往会引起承载力不足、不均匀沉降、地基滑动、坍塌等地基变形破坏[3]。随着越来越多的工程建设在岩溶地区,岩溶地基问题已成为工程建设中的一个突出问题。加强岩溶地基稳定性的分析评价,采取合理经济的地基处理措施,具有重要的技术价值和经济意义。
岩溶地基分析评价的一般步骤是:实际溶洞体→几何模型→力学模型→数学模型→计算方法→结论。其核心内容是力学模型、数学模型和计算方法的研究。近年来,这一领域取得了很大进展。岩溶空溶洞地基稳定性的分析与评价经历了一个从定性到半定量再到定量的过程。
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