摘要：我國西南地區巖溶廣泛發育，對西南地區巖溶地基處理的研究十分必要。本文對復雜巖溶環境下的地基處理方法：換填、深層密實、化學固結與加筋法。并展開全方位的討論與研究，因地制宜的提出措施與研究思路。同時對傳統方法的改進與新方法的研究展開論述，為西南地區復雜多變巖溶地基處理提供有效的方法與思路。
　　關鍵詞：巖溶，地基處理，持力層，穩定性，承載力
　　0前言：
　　地基處理的方法很多。概括起來有七大類：換填、深層密實、排水固結、化學固結、加筋法、膠結法、熱學法。這些方法分別實用于不同的情況中，主要決定于地基特點和建筑物的特征。而在巖溶地基中主要使用的方法有：換填、深層密實、化學固結與加筋法。下面分別對這幾類方法展開論述。
　　1換填(replacementmethod)
　　當巖溶地基因風化作用而使其承載力、變形或由于表層溝壑不平滿足不了建筑物的要求，而風化層厚度又不大時，將基礎底面下處理范圍內不良土層全部挖去，然后分層換填強度較大的砂碎石、素土、灰土、礦渣或其他性能穩定的材料，并壓實，這種方法即為換填法。
　　1.1墊層法
　　在巖溶風化嚴重或巖溶紅粘土地基中比較實用。如圖1-1。
　　1.1.1墊層厚度的確定
　　由墊層承載力和建筑物的特點，當下臥土層的承載力確定時，應符合下式：
　�。�1-1）
　　————相應于荷載效應標準組合時，墊層底面處的附加壓力值；
　　————墊層底面處土的自重壓力值；
　　————修正后墊層底面處軟弱下臥層土的地基承載力特征值。
　　1.1.2墊層寬度的確定
　　墊層寬度應以滿足基礎底面壓力擴散和不破壞墊層側面土質進行設計。應符合：（1-2）
　　————墊層底面寬度；
　　————墊層壓力擴散角（可由規范查得）；當時，可按取值。

　　圖1-1換填法示意圖
　　Thehintofreplacementmethod
　　而墊層承載力的確定可根據墊層材料、壓實系數查《建筑地基基礎設計規范》（GB-5007-2002）得到相關數據。
　　1.2填石強夯法
　　對于處理大面積土積土洞、塌陷群及軟弱地基的有效措施。爆開溶洞(或“鷹嘴巖”)頂板，清除其內充填物，回填毛石或毛石砼等。其填充材料可因地制宜，對與貴州地區煤炭開采較多，可以利用煤矸石等填充。填充夯擊后使墊層承載力滿足上述要求既可。
　　2深層密實(deepcompaction)
　　深層密實是指采用爆破、夯擊、擠壓和震動等方法，對松軟地基土進行振密和擠密。該方法可使用于巖溶山區的紅粘土地基。
　　2.1爆破法（blasting）
　　該方法是將炸藥放在地面深處，引爆炸藥后在地基土內了高速壓力波，從而在爆炸源附近的區域，沖擊波使土的疏松結構液化，形成密實結構，以達到地基土的加固目的。
　　2.2強夯法（heavytamping）
　　是一種將幾十噸的重錘，從幾米到幾十米的高處自由下落，對土進行強力夯擊的方法。
　　2.3擠密法（densification）
　　該法是以震動、沖擊、或套管等方法成孔，然后向孔中填入砂、石、土、石灰或其他材料，再加以振實而成為直徑較大樁體的方法。
　　該法對不同的地基土的加固機理不盡相同，對溶山區的紅粘土地基，密實樁的作用是置換，是一種換土置換，既以性能良好的的碎（砂）石樁來代替不良地基土。碎（砂）石樁它與粘性土構成復合地基而共同工作，除了提高地基承載力、減小地基沉降量以外，還可以用來提高土體的抗剪強度，增大土坡的抗滑穩定性。
　　3化學加固（chemicalstabilization）
　　化學加固指利用水泥漿液、粘土漿液或其他化學漿液，通過灌注壓入、高壓噴射或機械攪拌，使漿液與土顆粒膠結起來，以改善地基土的物理和力學性質的地基處理方法。對于巖溶發育較強，溶洞、土洞多見的地區，若溶洞比較�。ㄒ妶D3-1情況）可根據實際情況采用高壓噴射注漿法（highpressurejetgrouting）。下面主要介紹該方法的使用。
　　
　　圖3-1高壓噴射注漿法圖3-2灌漿鋼管樁
　　HighpressurejetgroutingFillingpipepile
　　高壓噴射注漿法是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進至土層的預定位置后，以高壓設備使漿液或水成為20-40MPa的高壓噴射從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體，同時鉆桿以一定的速度漸漸提升，將漿液與土顆粒強制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個固結體。
　　如圖3-1巖溶洞發育較小同時為提高持力層的承載力采用高壓噴射注漿法，使高壓漿液通過噴管注入洞下巖土達到加固的作用，之后漸漸提升洞壁部分巖土，通過噴漿可使弱化溶洞產生的土體不良力學性質。之后如圖3-2成樁，可采用。
　　用旋噴樁處理的地基，應按復合地基設計。旋噴樁復合地積承載力特征值應通過現場載荷實驗確定，也可以由公式確定。
　　（3-1）
　　————復合地基承載力特征值；————面積置換率；
　　————單樁豎向承載力特征值；————樁的側面積；
　　————樁間土承載力折減系數；————處理后樁間土承載力特征值。
　　單樁豎向承載力特征值可通過現場單樁載荷實驗確定。也可以由公式得到。
　�。�3-2）
　�。�3-3）
　　————與旋噴樁樁身水泥土配比相同的室內加固土試塊（邊長70.7mm的立方體）在標準養護條件下28d齡期的立方體抗壓強度平均值（KPa）；
　　————樁身強度折減系數，可取0.33；————樁的周長；
　　n————樁長范圍內所劃分的土層數；————樁周第i層土的厚度（m）；
　　————樁周第i層土的側阻力特征值（KPa），可按《建筑地基基礎設計規范》（GB50007—2002）規定來確定。
　　————樁端地基土未經修正的承載力特征值，可按《建筑地基基礎設計規范》（GB50007—2002）規定來確定。
　　4加筋法（reinforcement）
　　加筋是指在人工填土的墊層、土坡、路堤或擋土墻內鋪設土工合成材料；或在地基及邊坡內打入樹根樁、碎石樁、土釘和土錨。以提高地基承載力、減少沉降和增加地基的穩定性。加筋法的方法很多在巖溶發育地區當巖溶洞體較深，挖填困難或淺埋洞體頂板厚度和完整程度難確定時，可采用跨越法將跨越結構置于巖溶地基基礎之上，據上部結構性質、荷載大小及跨度大小，分別采取板、梁、拱等方式跨越。在設置跨越結構時，其支承面須有可靠基巖，粱式結構支撐面須經驗算。該法優點在于不管巖溶的具體形態，將比較復雜的地下工程改變為較易進行的地面工程，而且不擔心地下水流重新帶走洞內充填物。
　　4.1梁跨法
　　對于持力層內存在溶洞切溶洞規模形態不宜填充或溶洞與地下水力聯系難以確定的情況可考慮梁跨法。如圖4-1為梁跨示意圖。
　　
　　圖4-1梁跨法
　　Thebeammeathod
　　該方法類似于橋涵建設，既在空洞上方設梁以達到填充目的，梁的設計方法種類也很多，當根據巖石環境來決定。如洞身較寬、深度又大、洞形復雜或有水流的巖溶地基，宜采用拱跨形式。拱分漿砌片石拱、砼拱、鋼筋砼拱。為增強拱身強度，拱下可砌筑垂直支撐柱，對建筑物本身而言，也可加設拉桿(或錨桿支撐)或其它預應力鋼筋砼構造。這些都要根據工程實際來定奪。
　　同時梁跨也可以與樁相結合這也要根據巖溶發育的具體特征來看。如圖4-2為梁樁相結合的示意。
　　
　　圖4-2梁樁相結合
　　Thebeamandpilemeathod
　　4.2樹根樁（rootpiles）
　　一般來說樹根樁是一種小直徑的鉆孔灌注樁，其通常為（100-250mm），其長度有達到30m。
　　早期樹根樁多是用于房屋建筑下條形基礎和橋墩基礎下建造起到托換加固的作用。樹根樁布置多為三維網狀體系稱為網壯樹根樁。在巖溶地區，當溶洞發育不規則或溶洞位置比較深，不易采用過深的樁進行施工的時候可考慮樹根樁的應用如圖4-3。如圖4-4為樹根樁。左為條形基礎下樹根樁托換加固，右為網狀結構樹根樁。

　　圖4-3巖溶地基中樹根樁的應用
　　rootpilesmeathodinKarstFoundation

　　圖4-4樹根樁設計示意圖
　　ThehintofrootpilesDesigning
　　網狀結構樹根壯設計計算：
　　根據日本提出的設計計算方法，其基本原理是將土體與樹根樁群考慮為一復合加筋土體，將樁與土圍起來的部分可視作為一個整體結構，根據材料力學的方法進行計算。
　�。�1）內力計算
　　計算基準面處的網狀結構樹根樁加固體的等值換算截面積和等值換算截面慣性矩為：
　�。�4-1）
　　（4-2）
　�。�4-3）
　　——計算基準面處網狀結構樹根樁加固體的等值換算面積（cm2）；
　　——技術基準面處，加固體的等值換算截面積慣性矩（cm3）；
　　——樹根樁的等值換算面積（cm2）；
　　——樁與周圍土的彈性模量比（取200）；
　　——鋼筋與砂漿（或混凝土）的彈性模量比（取15）；
　　——計算基準面內包括的樹根樁數；
　　——樹根樁布置的單位寬度及長度（cm）；
　　——計算基準面中和軸至各個樹根樁的距離（cm）；
　　——樹根樁的截面積（cm2）；
　　——鋼筋的截面積（cm2）。
　　由此求得計算基準面處，網狀結構樹根樁加固體上作用的最大壓應力為；
　�。�4-4）
　　——計算基準面處，網狀結構樹根樁加固體上作用的最大壓應力（N/cm2）；
　　——計算基準面處，網狀結構樹根樁加固體上作用的彎矩（kNm）和垂直力（KN）；
　　——計算基準面中和軸至計算基準面邊緣的距離（cm）。
　�。�2）樹根樁加固體中土的壓應力應滿足；
　�。�4-5）
　　——計算基準面處，經修正后的地基承載力特征值（N/cm2）。
　　（3）作用于砂漿（或混凝土）與鋼筋上的壓應力應滿足：
　�。�4-6）
　�。�4-7）
　　——作用于砂漿上的壓應力（N/cm2）；
　　——砂漿壓應力設計值（N/cm2）；
　　——作用于鋼筋上的壓應力（N/cm2）；
　　——鋼筋壓應力設計值（N/cm2）。
　�。�4）樹根樁設計長度確定
　　（4-8）
　　——樹根樁與計算基準面以下土間粘結力設計值（N/cm2）；
　　——樹根樁直徑（cm）。
　�。�5）鋼筋與壓頂梁間的粘著長度計算：
　�。�4-9）
　　——鋼筋的截面積（cm2）；
　　——鋼筋的直徑（cm）；
　　——鋼筋與壓頂梁粘著力設計值（N/cm2）。
　　5結語
　　西南地區巖溶地質情況復雜多變。但隨著我國經濟的快速發展，廣大西南地區基礎設施建設越來越多，這樣對地基處理技術要求也越來越高。本文總體上是從概括的角度來論訴對巖溶地基處理的基本方法，在應對不同情況要有所變化。并希望以此能激發廣大從事工程地質的朋友加入對地基處理的研究中。
　　6參考文獻
　　[1]葉書麟,葉觀寶主編.地基處理[M].中國建筑工業出版社.2004
　　[2]馬琳琳,復雜巖溶地基處理[J].河南科技大學學報.2004
　　[3]金瑞玲,李獻民,周建普,巖溶地基處理方法[J].湖南交通科技.2002