岩溶地区土洞的发育机制及治理.pdf

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1、2011年第6期SichuanBuli1lJd之P材Materials·63·第37卷总第164期2Ol1年12月岩溶地区土洞的发育机制及治理周程(湖南省地质矿产勘查开发局四O五队，湖南吉首416007)摘要：简要分析了土洞的发育机制，结合湘西地区和断裂；地下水十分丰富，埋深较浅；上覆第四系地层主土洞发育情况及其所带来的危害性，提出了勘察及治理的要为陆相沉积或冲洪积形成的粘性土、砂层、淤泥等，土方法。质结构较松散，大部分直接沉积灰岩表面，岩溶土洞现象关键词：岩溶；土洞；发育机制；地基；勘察；治理十分发育。中图分

2、类号：TU470．2文献标识码：B3．2土洞的勘察与治理文章编号：1672—4011(2011)06—0063—023．2．1土洞勘察凡是岩溶地区有第四纪地层分布，都应考虑到土洞的0前言存在，应查明土洞的成因、形成条件、位置、埋深、大小，岩溶地区的土洞是工程建设中危害极大的一种地质现以及与土洞发展有关的溶洞、溶沟、溶槽的分布情况。工象，有的在施工过程中被发现后得到及时处理，有的在工程勘察时，除按正常要求执行外，还应根据具体情况采用程投入使用后引起地面下陷或基础失稳，带来严重的安全地球物理勘探，对整个建筑场进行勘

3、探，或加密钻探孔，隐患，造成不良后果。因此在岩溶地区进行工程建设时，必要时可按网格状布置钻探孔进行钻探。对土洞的勘察及地基处理是至关重要的，轻则影响设计方3．2．2土洞治理案、投资预算，重则影响业主的整个投资取向以及整个区湘西地区的岩溶土洞多分布在地下水位以下，具有埋域的发展。藏浅、发育快、分布密集、稳定性差的特点，加上人为因素影响，使其向上发展的速度更快，往往在施工阶段或在1岩溶土洞的概念及发育条件建筑物投入使用初期就发生地面塌陷。因此，如果在建筑区有土洞发育，就应及时处理，与土洞发育有关的溶洞、1．1土洞的

4、概念溶沟、溶槽也要处理。在可溶性岩层与上覆土层问，由地下水的潜蚀作用所(1)开挖换填法。若土洞埋深≤5m，可将土洞挖开，形成的、向上扩展的洞穴，即为土洞。土洞继续发展，即把洞内的充填物挖除，换填碎石、沙或毛石混凝土。湘西形成地表塌陷。当上覆有适宜被冲刷的土体，其下有排泄、碗米坡水电站的值班宿舍楼，拟采用筏板基础，在勘察时储存冲蚀物的通道和空间，地表水向下渗透或地下水在岩没有发现土洞，但在基础开挖时，发现1m以下有土洞发土交界附近作频繁升降运动，由于水对土层的潜蚀作用，育，经我单位勘察发现共有5个土洞，埋深在1—

5、2m左就产生了土洞和塌陷。右。施工时将土洞开挖换填碎石土。目前，该工程已完工。1．2土洞的发育条件(2)灌填法。在土洞范围内按网格状布置钻孔，钻孔(1)下伏基岩为可溶性岩层，如灰岩、白云岩、石膏、间距12m，孔径130—160mm，钻孔深度以钻穿洞顶为岩盐等；准，在钻孑L中下人导管，沿导管填砂砾、碎石或碎石t昆凝(2)所处区域具有溶解能力和足够流量的水；土。由于洞内地下水或其它充填物有阻力，加上灌填物料(3)地表水有下渗、地下水有流动的途径；有休止角，洞体难以充满，因此，灌填完毕后，还应进行(4)岩溶地层上部分

6、布有第四纪土层。压力灌注水泥浆，注浆材料将采用普通硅酸盐水泥，水灰2土洞的分布规律比1：0．5，注浆压力为1—2MPa。施工时应先施工土洞四周钻孔，再施工中部钻孔，当土洞稳定性很差时，还应隔孑L凡是岩溶地区有第四纪地层分布地段，土洞都有可能分批施工，以免造成地面塌陷。存在。特别是节理裂隙密集发育区、断裂带附近、褶皱轴1999—2000年，我单位对湘西碗米坡水电站整个范围部、岩面陡斜等区域，岩溶发育，土洞也发育。土洞常分内包括坝址、溢洪道、公路、库区、厂房等进行了工程地布于溶沟两侧和落水洞、石芽侧壁的上口位置。质

7、初步勘察及详细勘察，采用现场调查、物探、钻探等多种手段，共在46处发现有土洞，22处发现有溶洞。洞高3湘西地区土洞发育情况及处理方法0．4—23．5m，埋深9．6—34．5m，平面面积最大达16003．1土洞的发育情况m，给库区安全带来很大隐患。目前，该区域土洞及溶洞在湘西地区西部及北部部分区域，分布有寒武系灰岩。正在处理，方法是填灌水泥、碎石、砂浆。目前正在施工该区域自古生代以来历经了多次构造运动，特别在印支运中。动与燕山运动的影响下，形成了构造形迹较为复杂的褶皱(3)压力注浆法。在土洞范围内按网格状布置钻孔

8、，钻孑L间距1—2m，孔径+89～130mm，在钻孔中下入导管，作者简介：周程(1967一)，男，四川省迭县人，助工，本科，毕业于湖封住孔口，用泥浆泵沿导管压入水泥浆，水灰比1：1，注浆南科技大学，研究方向：工程地质及采矿。(下转第71页)2011年第6期SichuanBuliIlJding材Materials·71·第37卷总第164期2011年12月逐一堵塞。清除空头缝中酥松的砂浆