摘要：岩土工程勘察在石灰岩地区的施工中具有重要的作用，直接关系着施工的成本、施工的质量以及安全性。本文就相关勘察实际作为基础，对该工程勘察过程中常见的一些问题进行了较为细致的分析，并提出了几点较为合理的观点和建议。
关键词：石灰岩地区；工程地质；特点；岩土工程；考察
引言
在石灰岩地区，地下的地质结构特征多种多样，各种形态多样的喀斯特地貌普遍存在，比如石笋、岩溶、地下暗河等，并且在软土层和红粘土层等软性涂层也普遍的分布在地下溶沟等较为低洼的位置，这些不良的地质特征对建筑物而言是十分不利的，直接影响其安全性以及稳定性。因此，在石灰岩层地区的建筑施工过程中，应开展岩土工程勘察工作详细的掌握地下地质结构的分布和特征，从而排出施工中的安全隐患，确保建筑物具有安全稳定的地质基础。
1工程勘察实例
某商住楼楼高8层，建筑占地面积10 X 40m2，勘察时沿长中轴线方向布置 3个钻孔，孔距20m。
根据地层特征，该商住楼设计采用天然地基筏板基础，以可塑状粘土为基础持力层，基础埋深4m，于2000年建成交付使用，2005年该商住楼墙体及梁开裂，为查明开裂原因，在该商住楼周边布置 12个钻孔进行补充勘察，孔距 5～10m，其中有 4个钻孔揭露有 1～2层溶洞。
根据补充勘察资料分析，在基础持力层范围内存在的软塑状粘土和溶洞是墙体及梁开裂的主要原因。在相对封闭的地质环境条件下，地下水对土体的压力和地基承载力之和大于或等于上覆土层的白重压力和建筑物的压力之和，软塑状粘土处于应力平衡状态，故建筑物能保持稳定。由于相邻建筑场地在进行人工挖孔桩施工时大规模抽取地下水，场地内下伏基岩中相互连通的溶洞因充填物被地下水带走而成为地下水通道，相对封闭的地质环境被破坏，上覆土层中的地下水和软塑状粘土层中的部分土粒沿通道流失，土体结构受到破坏，同时，随地下水位的降低，地下水对土体的压力的渐渐消失，原本含水率和压缩性均较高的软塑状粘土在上部建筑物和上覆土层的压力作用下逐渐排水固结，体积缩小，发生压缩变形，从而使上部地基土和建筑物产生不均匀沉降，最终导致建筑物墙体和梁的开裂。相邻建筑场地停止抽水后开裂即渐告停比。
对两次勘察资料进行对比分析可知，前者由于钻孔设置的密集度不够，忽略了下伏基岩中的溶洞，而虽然发现了软弱粘土层存在于持力层下部，但是其具有的揭露厚度不大并属于持力层外围，并没有对钻孔进行加密，也就无法查明分布和特征，更是无法查明地下水和溶洞之间存在的联系。另外，其并没有对周边环境进行合理的评估，就仓促的对建筑周边进行了大规模的地下水开采，这也会造成工程的安全隐患。
2石灰岩地区的岩土工程勘察工作的几点体会
通过上述资料和分析可以得出，决定灰岩地区建筑工程质量、经费投入以及安全性的关键就是岩土工程勘察。满足工程设计和施工要求的关键所在，就是针对灰岩地区采取合理、争取的措施开展岩土工程勘察工作，也是工程安全性的主要保障。就以往的灰岩地区建筑施工的实际情况，本文对灰岩地区的岩土工程勘察施工提出了以下几点建议和体会：
（1）详细查明灰岩地区不良地质作用、地下水及软弱上层对建筑工程的影响，是岩土工程勘察工作的重点和难点 。
灰岩地区的工程质量事故大多与灰岩地区的不良地质作用、地下水及软弱土层有关，因此，详细查明灰岩地区不良地质作用、地下水及软弱土层对建筑工程的影响，是岩土工程勘察工作的关键所在。灰岩地区常见的不良地质作用土要有溶洞（溶沟、溶槽、岩溶漏斗等）、土洞、岩面起伏 （石柱、石芽等）和地面塌陷（沉降），在溶沟、溶槽等低注岩面上常形成流塑一软塑状粘性土和红粘土等软弱土层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在岩溶发育区，不良地质作用、软弱土层及地下水之间有着密切的联系，其对工程的影响主要表现在：
①灰岩地区常见的不良地质作用和软弱土层对建筑工程的影响。当桩基持力层范围内存在溶洞等岩溶现象时易起桩基失稳；当溶洞规模较大、顶板较薄时，在冲桩或锤击桩施工时常会引起溶洞顶板的塌陷而导致桩机陷落；溶洞中的松软充填物在钻、冲孔桩施工时易引起孔壁塌陷，使桩身出现夹砂夹泥或缩颈、断桩现象。
②地下水对建筑工程的影响。在岩溶发育地区，赋存于第四系覆盖层中的地下水常通过岩溶漏斗、岩溶裂隙、落水洞等通道与灰岩中发育的溶洞、地下暗河等相通，其对建筑工程的影响主要表现在：地下水的动态变化破坏土体中的应力平衡，使土层及上部建筑物产生不均匀沉降，危及建筑物的安全。同时，地下水的流动不断带走场地上覆上层中的土颗粒，在场地内逐渐形成淘空区，最终形成地陷或引起建筑物的塌陷。上述例1及近年广东省兴宁市和清远市发生的大面积地陷均与场地内的地下水的大量流失有关。岩溶水的动态变化对建筑工程的不良影响在于旱季时某一深度呈干燥状态的土体，因与溶洞、地下暗河等相通，雨季可突发涌水，使深基坑施工措手不及，如补给源水位较高，水压力较大时可冲毁建筑物地坪及地下室底板。对桩基施工而言，岩溶水的流动易冲走混凝上中的水泥砂浆，使桩身离析。
在以往的岩土地工程勘察工作中，灰岩地区地下水对建筑工程的影响常被部分勘察人员忽视，如在部分勘察报告中仅对地下水的腐蚀性做出评价，而对地下水与岩溶之间的联系、外部环境条件改变时所引起的地下水的动态变化，对建筑工程尤其是对天然地基的影响较少涉及，使设计人员对基础形式做出错误的选择。
（2）灰岩地区的岩土下程勘察工作应遵循先控制后一般、先疏后密、山面到点的原则分阶段进行。
由于不良地质现象在灰岩地区十分常见，且具备不确定性和形态也是多种多样，因此，如果勘测点设置的数量不够往往很难掌握时机的地质情况，也就无法为建筑工程的施工和安全提供保障。因此，在对灰岩地区的岩土工程进行勘察的过程中，一定要循序渐并严格执行相关的规范和流程，严格执行由面到点、先疏后密的原则，针对一些地区中大规模或关键性的建筑物，首先要进行可行性研究，并开展由初步到详细再到施工的勘察这一流程。在勘测转孔的布置方面，应采用网状或柱轴线方向布置，并设置较一般地层更为密集的勘察点，并在红黏土、软土等较为特殊的地层中对转孔进行适当的加密，另外，在一些起伏现象严重的岩面或地下水分布不均、岩溶分布密集的地层中也应对钻孔进行适当加密。
（3）灰岩地区的岩土工程勘察工作除应按一般的岩土工程勘察要求进行外，尚应根据建筑工程所采取的基础形式的不同而有所侧重。
当建筑物的基础为复合地基基础或者大然地基浅基础时，并且基础下沉降的计算厚度高于土层的厚度时，针对隐藏与岩溶凹槽或沟槽等较低洼位置的软土和红粘土，应该查明其实际的埋藏位置距地面垂直距离及涂层的厚度，以及浅部基础持力层受到的影响，还有浅部土层中灰岩中的溶洞、地下暗河与地下水之间存在的水力联系，地下水的分布和流动是否会影响地质稳定性，地下水压力降低时上部涂层是否会受到影响，最后还应着重注意工程是否会受到周围地下水被大规模开采的影响。
（4）灰岩地区的岩十上程勘察工作应结合不同的勘察手段进行。
将工程物探方法与原位测试技术相结合进行灰岩地区的勘察，往往能够发挥出较为理想的勘察效果。将静力触探、轻便触探等勘测手段结合起来对浅涂层中低洼岩面的红粘土和软土进行勘察，从而查明其分布特征，往往具有更低的成本；将电测深法、ct扫描、地质雷达等物探方法结合起来对一些地质情况复杂且规模较大的建筑场地进行勘察，往往能够有效的查明灰岩中溶洞的实际情况，比如形态、规模、分布情况、连通情况等。目前，在广州市内环路工程、广东省高速公路工程、广州市地铁工程等工程中，针对勘区内的岩溶发育情况，都采用了地质钻探与工程物探相结合的方法进行勘察，并且都取得了较为显著的成果，已经具有了成熟的经验。
结语
从上述分析可知，在灰岩地区中，不良地质情况普遍存在且规律不可循，分布特征具备多样化的特点，因此需要采用工程物探与地质钻探相结合的方式开展岩土工程勘察工作，从而合理的选择建筑基础的类型，以尽可能降低成本，并确保建筑物的安全性以及建筑施工过程的顺利开展。
参考文献
[1]朱海亮.在灰岩地区进行岩土工程勘察应注意的问题[J].山西建筑,2016,42(18):80-81.
[2]黄炎旋.肇庆市城区石灰岩的工程地质特征及承载力[J].西部探矿工程,2006(08):136-138.
论文作者:石义远
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/11
标签：地下水论文; 地质论文; 地区论文; 岩溶论文; 岩土论文; 溶洞论文; 建筑物论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;