特殊条件下的路基施工(九)岩溶、洞穴地段的路基施工.ppt

第五章 特殊条件下的路基施工,第九节 岩溶、洞穴地区的 路基施工,一、岩溶的概念,岩溶（喀斯特）是指可溶性岩石（如石灰岩、白云岩、石膏、岩盐）等受水的长期溶蚀作用而形成溶洞、溶沟、裂隙、暗河、石芽、漏斗、钟乳石等奇特的地区及地下形态的总称。,1、我国可溶岩分布面积广大，裸露于地表的碳酸盐岩面积有91万平方公里，加上覆盖和埋藏于地下的碳酸盐岩，可溶岩分布面积达340万平方公里。 2、岩溶的处理是喀斯特地貌区域修建铁路必须解决的棘手问题。 3、溶洞走势或横穿或纵向伸延，多为山区地表水的通道，因此，岩溶两个特点：一是排水性，处理过程中不能单纯的将其堵死。二是岩溶洞壁多为石灰质岩石，强度较高。,中国岩溶分布区,武隆岩溶国家地质公园,喀斯特地貌又称岩溶地貌,岩溶堆积物 碳酸钙沉积,地基不均匀沉降问题,基岩面起伏大,石芽、溶沟,石芽地基,二、岩溶地区地基出现的问题,溶洞地基,可能会产生溶洞顶板坍塌，引起地基失稳,溶穴顶板坍塌堵塞估算法：,岩土体涨余系数,地基塌陷,图a：地基岩体中溶洞、软弱夹层对建筑物影响,图b：溶洞、溶隙对基础的影响,金沙洲岩溶塌陷,地表塌陷的成因： 形成地表塌陷的原因很多，诸如潜蚀、真空吸蚀、高压 水气的冲爆、重力、振动、建筑荷载、溶蚀作用等。 潜蚀说 真空吸蚀说,三、岩溶勘察方法,工程地质测量现场,工程地质测量,高密度电法勘探,深切溶蚀沟槽,溶洞,破碎带,钻探现场,钻探,（一）在下列情况之一，溶洞地基可不加处理：,当溶洞处于地基压缩层深度以下或附加应力影响范围之外,压缩层深度,当溶洞顶板厚度大于米,当溶洞顶板厚度为米，但顶板厚度大于洞径,四、岩溶地基处理方法,（1）清爆换填 适用于处理顶板不稳定的浅埋溶洞地基。即爆开顶板，挖去松软填充物，回填块石、碎石、粘土或毛石混凝土等，并分层密实。 （2）梁、板跨越 对于洞壁完整、强度较高而顶板破碎的岩溶地基，宜采用钢筋混凝土梁、板跨越。 （3）洞底支撑 用于跨度较大，顶板具有一定厚度，但稳定条件差时。在洞内用石砌柱、拱或钢筋混凝土柱支撑洞顶。 （4）水流排导 采用排水隧洞、排水管道等疏导地下水。 (5)当基岩顶面起伏不平，上覆土层性质软弱，厚度又较大时，可用桩基处理。,（二）岩溶区防护和处理措施,跨越法 当基础下的溶洞、溶隙较小时，可采用跨越法处理。即把基础设计成钢筋混凝土梁横跨于溶洞之上。这种采取上部结构处理的方法即省事又简单，但前提条件是溶洞周围的岩体必须完整、稳固。大冶地区这种地基处理方法最为常见。,跨越法地基处理现场(一),跨越法地基处理现场(二),清爆法 当基础下的溶洞、溶隙较大且埋深较浅，跨越法处理难度较大时，可采用清爆法处理。即用炸药炸开溶洞顶盖，清除溶洞内工程特性差的充填物，回填以毛石混凝土的地基处理方法。清爆法的处理对象是较大溶洞且洞体充填物工程特性较差或为空洞。,换填法 当基础下溶洞、溶隙、破碎带直接裸露于基底时，可采用换填法处理。即清除溶洞、溶隙内工程特性差的充填物及破碎带内工程特性差的岩土体，回填以毛石混凝土的地基处理方法。大冶地区这种地基处理方法常被应用。,注浆法 当基础下溶洞、溶隙充填物工程特性稍好，或破碎带清除工作量太大，或溶隙产状平缓，其它处理方法难度较大时，可采用注浆法处理。注浆材料一般为水泥浆，为防止溶隙贯通水泥浆渗漏太大，一般参以一定比例的粉煤灰和速凝剂水玻璃。注浆终止压力一般以现场试验并结合工程经验确定。,桩基础 当基础下溶洞、溶隙规模巨大、充填物不易清除，或张性裂隙破碎带深度较大且底部有桩端持力层时，可采用桩基础地基处理方案。当采用桩基础方案时，一般以完整岩体为桩端持力层，以避免基础不均匀沉降的发生。大冶地区这种地基处理方法偶尔会被应用。,五、洞穴,1、天井院 2、古墓 3、水井（枯井） 4、窑洞,有土洞和地表塌陷时，可采取如下措施： （1）地表、地下水处理：作好地表水的截流、防渗、堵漏，杜绝地表水渗入；对形成土洞的地下水，可截流、改道，防止土洞和塌陷进一步发展。 （2）挖填夯实：1)浅层土洞，挖除软土后回填块石或毛石混凝土。2)地下水形成的土洞和塌陷，挖填夯实后做反滤层，面层用粘土夯实。3)强夯破坏土洞。 （3）灌填处理：在顶板上钻孔，水冲将砂、砾石灌入洞内，或用压力灌注C15的细石混凝土。,六、洞穴地基处理,（4）垫层处理：在基底夯填土碎石作垫层，扩散土洞顶板的附加压力，减小沉