摘要:由于岩溶问题具有不可预见性,因此在处理的过程中存在很大的问题,尤其是溶洞和土洞对地基稳定性的影响,这些影响至今还没有比较成熟的处理方式,但是通过相关人员的不断努力研究,已经取得了很多有用的研究成果。本文对溶洞和土洞对地基的影响进行分析,并指出处理这些问题的具体方式,旨在给予相关的工作人员一定的参考。
关键词:溶洞问题;土洞问题;地基;影响;处理方式
引言
随着我国经济建设的飞速发展,越来越多额基础设施在岩溶地区进行,因此在建设的时候不可避免的会遇到溶洞或者是土洞,这两者经常会引发地基的塌陷和沉降,导致建筑物的地基非常的不稳定,再加上岩溶问题的隐伏性和局部地区的不可预见性,导致我国的岩溶问题处理起来非常的困难,因此我们应该积极地探索和研究,分析当前溶洞和土洞对地基的具体影响,并针对这些影响给予相应的解决措施,保证建筑地基的稳定性,从而保证整栋建筑的安全与稳定。
1溶洞问题对建筑地基的影响以及问题处理方式
1.1溶洞问题对地基的影响以及其影响因素
溶洞问题是地基处理过程中经常性出现的问题,这些问题的出现不仅会导致岩溶地区地基非常的不稳定,还可能导致地基在施工的过程中出现安全问题,影响整个工程的施工进度。而影响溶洞地基稳定性的因素有很多种,如物理学性构造、溶洞的发育情况、结构面特征、溶洞的几何形体、溶洞的顶板承受能力等,这些因素使得现行的勘察手段很难查明岩溶地区的特征,导致地基处理工作难以进行。
首先是溶洞的断裂构造,这种构造主要是会引起岩溶塌陷,导致地基不稳。由于断裂结构的力学性质、规模、结构等的特征以及与其他断裂结构的组合关系,导致岩溶地区断裂面比较粗糙,裂口比较宽,且胶结性能较差,结构比较松散,再加上岩层多为角砾岩,碎裂岩,其孔隙较大透水性比较强,因此对地基的稳定性有一定的不利影响。
其次是溶洞的褶皱构造,这种构造能够在自然力量的作用下轻易的在褶皱转折处形成空隙,造成溶洞的虚脱现象,同时这些空隙的表面粗糙,地下水的活动又比较频繁,因此对溶洞地基的稳定性非常的不利。
最后是溶洞地下水问题,地下水是溶洞地基处理问题中非常重要的问题,溶洞的地下水活动比较频繁,水位也容易发生变化,当水位的变化过大的时候就会对溶洞周围的应力状态进行一定的改变,这种改变对溶洞地基的稳定性有着非常大的影响。此外影响溶洞地基稳定性的因素还有很多,比如人工爆破、交通工具的震动、地下暗挖工程、溶洞的岩石质量、溶洞洞体等等,因此想要保证溶洞地基的稳定性应该从多方面入手,寻求比较全面的解决方案。
1.2溶洞地基处理问题的解决方案
首先,溶洞的处理过程应该遵循一定的原则:第一避开岩溶强烈发育的区域,寻找合适的区域,第二当溶洞的地基中含有石膏和岩盐等的时候,应该要开了溶蚀对地基的影响,第三,遇到不稳定的溶洞,应该采取适当的方式以地基处理为主,第四对岩溶水应该以疏导为主,第五未经处理的有地表塌陷情况的区域不应作为天然地基,第六防止地下水的配些通道堵截,第七在采用桩基时,优先采用大直径的桩基或者嵌岩桩。
其次是溶洞地基的具体处理方式,对地基稳定性有一定影响的岩溶洞进行处理的时候,应该根据溶洞的位置、打下、岩围稳定性、水文地质条件等进行综合的分析,并根据分析呈现的情况不同采取不同的方式进行处理。一般说来,对洞口较小的洞隙,应该采取镶嵌与跨盖的处理方式。对洞口较大的洞隙应该采取梁、板、拱等结构跨越的处理方式,跨越结构应该具有可靠地支撑面,梁的支撑长度应该超过梁的高度的1.5倍,此外还可以采用堵塞的措施。对于岩围不稳定且有风化碎石的岩体,可以采取灌浆和填塞等措施。对于那些规模较大的洞隙,工作人员可以采取洞体支撑或者调整地基柱距的方式来进行处理。
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2土洞问题对地基的影响以及问题处理方式
2.1土洞问题对地基的影响以及其影响因素
土洞问题是建筑施工过程中常见的问题之一,土洞与溶洞一样,只要问题处理不恰当,将会导致地基稳定性非常差的问题,严重的话,还可能直接导致地基沉陷和坍塌,导致工程无法进行下一步的施工工作,对建筑公司以及施工方都有一定的负面影响。而在施工过程中,很多的因素都会对土洞地基的稳定性造成影响,如地基土层、地下水活动、地表水活动以及人为因素等等。
首先是土层对地基稳定性的影响,土层的组成结构与土层覆盖厚度都能够对地基的稳定性造成影响,土层的组成结构不同,土体产生的渗透破坏与抗渗透变形能力也就不同,一般说来级配良好松散的砂土更容易在同等水力条件下出现土洞坍塌的情况,而相对粗糙的则不容易形成塌陷。粘性的土壤空隙较小,容易因为土体的减抗能力较弱而产生流土以及接触性冲刷破坏,导致土洞的地基稳定性较弱,因此土体结构的抗剪强度也是影响地基的稳定因素之一。土层表面的覆盖厚度对地基稳定性的影响,很多的地表测绘资料表明,土层的覆盖厚度越厚越不容易发生塌陷,反之则容易发生地基不稳的情况,一般说来厚度小于6m区域的塌陷个数占据很大一部分数据,而厚度大于10m以上,出现土洞地基坍塌的情况就比较小。
其次是水活动对土洞的影响,水活动一般包括地下水活动以及地表水活动,地下水在活动的时候可能会出现地下水位下降的情况,这种情况会改变土壤的性状,是土的重量、土体的结构等都受到一定的影响,这些影响会使土洞的拱顶稳定性较差,最终出现坍塌现象。此外,地下水活动过程中,可能造成岩溶地下水位降低,造成地下水潜蚀地基的问题,这种活动在开始的时候并不会出现什么问题,但是随着时间的推移,将会出现一系列的问题。再加上地下水位的波动如果过于剧烈,将会直接造成土洞的崩塌状况。地表水的活动一是由于酸碱化学物质随污水进入土层,改变了土层的性质,最终导致洞塌陷。二就是地表水位的波动与地下水位的波动联系紧密,如果水位变化过大,将会是原来充满水的空间布满空气,在某种因素的作用下,将会导致空气压缩而爆炸,最终是土洞塌陷。最后一点就是水利工程的修建,在一定程度上改变了原来地表的含水量,再加上水库的修建,水库放水的瞬间会导致地基的应力失去平衡,最终导致土洞坍塌,影响土洞地基的稳定。
2.2土洞地基处理问题的解决方案
土洞一般发育较快,发展到一定的程度就会出现塌陷,因此土洞的地基影响对建筑物的威胁更大,尤其是对高层建筑,高层建筑的地基埋的更深且上部分的负荷更大,一旦出现坍塌造成的危害也更大,因此在对土洞的第几种存在的问题进行处理的时候,应该根据土洞具体的大小、形状、深度、以及土洞的发育条件等来进行合理且适当的处理。
挖填法,这种方法具体操作是在清理完原本土洞中的软土后,再在土洞中铺上块石以及碎石,并用灰土和黏土将碎石的表面夯实。对由于地下水形成的土洞进行处理的时候,应该以疏通为主,避免堵截而形成新的土洞,这种的方式一般适用于浅土层的土洞。灌填法,在洞体周围的地基基部钻孔,然后将100mm-150mm的砂石倒入空洞中,在灌入泥浆或者混凝土,这种方式适用于洞空较大的土洞处理。对深度较大的土洞进行处理的时候,一般采取梁板跨越法,之后可以不再对洞体本身进行处理。对地表水以及地下水渗透形成的土洞进行处理的时候,可以采用疏通与防渗的处理方式,采用人工的方式控制地下水位,保证地基的稳定性。
结语
溶洞与土洞的地基处理问题大都发生在岩溶地区,该地区的岩面起伏过大,地基处理较为困难,因此在进行区域规划的时候应该尽量的避免这些区域,如果不能避免,一定要采取优质的方法进行解决,此外,对于地基处理的人员来说,应该加强研究与实验,找出更多更有效的溶洞与土洞的地基处理方式,推动建筑行业的发展。
参考文献:
[1]莫运明.岩溶区溶洞及土洞对建筑物地基稳定性影响的处理方法探讨[J].企业导报,2011(11):253-254.
[2]刘之葵. 岩溶区溶洞及土洞对建筑地基影响的研究[D].中南大学,2004.
论文作者:潘璇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
标签:地基论文; 溶洞论文; 岩溶论文; 稳定性论文; 土层论文; 地下水论文; 方式论文; 《基层建设》2018年第6期论文;