岩溶地面塌陷区地质灾害治理措施分析

摘要】本文简单地介绍了在岩溶地面塌陷区如何进行地质灾害的治理措施，当前，由于住房人口急剧增加，土地资源紧缺，住房开发渐向高层、超高层发展，由此桩基础的适用越来越频繁。本文针对造成岩溶地区塌陷的原因进行了简单的分析，然后结合桩基设计和基坑支护以及实际的施工勘察状况对地质灾害如何治理提出了一些措施。

关键词】岩溶地面；塌陷；地质灾害；治理措施

　　1.前言

　　随着经济地快速发展及人们对生活质量的越来越高的要求，包括社会的发展和科技的进步等很多因素导致人们对住房提出了新的更高的要求。地表出现了更多的高层住宅。正是由于人类这样的需求越来越大，地产商在地面上的活动也越来越频繁，人类的活动明显超过了地表的承受能力，地表已经变得越来越脆弱，在最近几年，地面坍塌的事故也是时有发生。所以，我们为了保证建筑物能够稳定地站住脚，合理有效地控制建筑物的沉降范围，常采用桩基础。我国幅员辽阔，地质形式千变万化，实际情况十分复杂，所以研发经济可靠的适合的新型桩基设计是地基界一项重要的课题。本文将结合实际的工程工作经验，对岩溶地面塌陷区如何进行地质灾害治理，及如何完成桩基设计做简要的论述。

　　2.岩溶地区高层建筑的地面塌陷状况

　　最近这些年，随着城市建设脚步的加快，高层建筑在城市中越来越多，当然，在高层建筑建设过程中不可避免的会遇到很多地质问题，很多高层建筑的建设场地都是岩溶地面的塌陷区，下面将简单介绍下岩溶地区高层建筑的地面塌陷状况，简要地分析了下地质灾害的成因以便对其进行深入地研究。其中比较有效果的就是桩基技术的引用，岩溶洞具有裂隙发育的特性，而桩基可以根据不同的裂入深度保持地基的安全。

　　2.1场地地质条件

　　塌陷地常常距离水源或峡谷较近，这是由于板块的交界处常常形成河流山谷，这里也是地质活动较频繁的地区。比如某塌陷区的岩土结构组成如下，浅层为粉粘性土构成，地表或多或少覆盖着耕土、填筑土及生活建筑垃圾；中部为软弱土层构成，在该层的中间段往下，岩土粉质会逐渐变密，在底部会出现少量的砂砾石、碎块石；基底为石灰岩，石灰岩中岩溶发育，常形成有带状溶洞、蜂窝状溶洞、溶孔及孔隙，成层性明显；在塌陷地区的地下水中会有少量的上层滞水、孔隙潜水。很多地下水是城市的主要淡水水源。水源周边会开设很多打水井，尤其是抽取岩溶水，若长期超水量打水，漏斗会逐年下降，长此以往，该地区就会形成岩溶地面的塌陷危险区。

　　2.2岩溶地区的塌陷状况

　　最近20年左右，在我国很多省份都发生过岩溶地区的塌陷事故，有的地区的塌陷坑洞多达20处，塌陷面积达到几个公顷，造成了方圆百米内的房屋倒塌、民房受到严重损害、地面开裂严重、地下水管道破裂等现象发生。通过使用雷达和静力触探的方法可以找到很多状况异常的土洞，发现很多区域溶洞开裂。影响十分恶劣。

　　3.岩溶地面塌陷区的地质灾害的治理措施

　　3.1应用桩基技术

　　很多塌陷的高层建筑都是带有地下室的，有的甚至带有3层地下室，所以对于已经塌陷的高层建筑我们要开挖和支护基坑。在打进桩基之前，首先要测试岩溶的裂隙状况，然后再确定打进桩基的深度。为保证施工安全，及有效地形成一个含有水、土、岩石的封闭单元体，要在钻孔之前对岩溶裂隙注浆。首先要选择使用高压旋喷支护基坑。高压旋喷桩和百喷桩组合而成的止水帷幕的有效深度可达到5米左右，并且它们的组合状况还具有明显有效的支护作用。在操作过程中要注意一下几点：开挖基坑要采用陡坡和放坡方式，注浆一定要喷到岩面上，在遇到溶洞和漏液的时候要先注射浆体，遇到裂缝要加深。支护完毕之后，进行的操作是施工勘察，勘察的内容是索取岩溶附近的裂隙状况；确定桩基深度；确认需要注浆的区段以及注浆的量；进行拍照和水位记录，数据的有效分析。最后是桩基的设计，在设计桩基之前要先使用钻孔灌注嵌岩桩，灌注它的目的是保证桩基的安全稳定。开始要检查桩端下面的岩石是否还完整，检查它的刚度是否还能达到所设计的承载刚度。在施工的时候要提醒他们不断地调整装和孔的位置，从而满足不同长度的桩基的使用要求。

　　3.2应用质量检测技术

　　常用到的质量检测技术有试验桩静荷载、检测桩基基身质量、观察建筑物沉降状况、基岩注浆等。在治理地质灾害的时候，如果治理的结果形成了一个封闭的岩石单元体并且有效地切断了地下水和外界的联系，那么这样的治理就是一个比较成功的。在水位的检查方面，常用到的方法是通过基坑外部设置的观测孔进行观察，若坑内存在降水现象，可以考虑使用疏水措施，进行完毕后水位没有发生过大变化说明设计的止水帷幕是成功的。在对基岩注浆的时候，可以延伸到十米之外。检查方法是进行钻孔，若分析裂隙中存有凝固的注浆体，说明注浆之后没有发生漏液现象，说明基岩的裂隙已经被顺利地堵住了。要想真正地治理地质灾害，需要完成的工作就是认真地分析坍塌的原因，然后针对性地进行勘察和桩基设计，确保形成完整的刚度满足要求的岩土单元体。需要注意的是钻孔前要确定桩基潜入的深度，而确定桩基深度就要对裂隙的状况进行良好的勘察，勘察工作十分重要。

　　4.桩基技术分析

　　4.1桩基的设计方法和计算

　　设计桩基不同于设计其它东西，它首先需要做的工作就是对材料性能的了解和选择。要根据建筑物的规模和施工技术水平选择桩基的尺寸和型号，计算桩基的数量和布置状况，还要对桩基的承受能力进行有效的计算。减沉量的计算也要在这个阶段完成，减少沉桩的目的是因为虽然承载力满足要求，但是沉降量对于实际承受力过大，所以要减少桩量，从而降低应力。减沉桩的幅度一般较小，数量也很少，即便这样做，减沉后的地基沉降状况相对于单桩的沉降量还是很大的。

　　4.2对软土地区的地基模型进行分析

　　首先介绍一下基地模型，它是用来反映土体在外界荷载的作用的时候地基的土应力和应变关系的一种数学表达式。选择地基模型也是十分重要的，基要根据地基的承载力行之和负载能力等情况进行有效分析和选择。模型的作用主要表现在两个方面，第一是要能够准确描述受力状况，第二要能够便于计算和分析。若所要建设的建筑物的荷载小于所选择的场地的地基承受能力大，可以选择使用分层地基模型进行桩基设计分析。这个方法可以分析出地基的土分散状况和土质变形的状况，它的作用重点在于土层的非均匀性，它的分析策略是根据深度分层分析，所得出的结果是比较可靠的。

　　4.3分析软土地基沉降变形模型

　　地基的沉降量是评价一个地基设计的重要标准。沉降量的分析要先分析得出地基在静力荷载下的沉降量，有一个常用的公式：沉降量是畸变沉降量和固结沉降量以及次压缩沉降量的总和。在实际工程中，要合理地建立桩基础模型，要对土质的特点、孔隙水压的特性、建筑物的受力特性等做全面的分析。认识到这些才能保证桩基设计的安全性。计算桩基沉降的模型有实体深基础模型和连续体模型两种。前者将建筑物的沉降看做是一个实体在地下的变形。后者将其分为土和桩基两者各自的沉降比较实际。

　　5.结语

　　在具岩溶地区的塌陷区进行建筑物建设之前一定要进行地质勘查，对于存在的地质灾害一定要进行地质灾害治理，地质灾害的治理一定要结合实际情况进行。在工程中采用局部治理是一种行之有效的方法。对于治理方法的研究要加大投入，以应对不同类型的地质灾害。