岩溶地基稳定性评价结果：考虑溶洞顶板厚度和荷载影响。

8.1.4　岩溶场地稳定性评价

1.岩溶场地稳定性判定

（1）当场地存在下列情况之一时，可判定为未经处理不宜作为地基的不利地段。

①浅层洞体或溶洞群，洞径大，且不稳定地段；

②埋藏的漏斗、槽谷等，并覆盖有软弱土体的地段；

③土洞或塌陷成群发育地段；

④岩溶水排泄不畅，可能暂时淹没的地段。

（2）当地基属于下列条件之一时，对二级和三级工程可不考虑岩溶稳定性的不利影响。

①基础底面以下土层厚度大于独立基础宽度的3倍或条形基础宽度的6倍，且不具备形成土洞或其他地面变形的条件；

②基础底面与洞体顶板间岩土厚度虽小于独立基础宽度的3倍或条形基础宽度的6倍，但符合下列条件之一时:

洞隙或岩溶漏斗被密实的堆积物填满且无被水冲蚀的可能；

洞体为基本质量等级为Ⅰ级或Ⅱ级岩体，顶板岩层厚度大于或等于洞跨；

洞体较小，基础底面大于洞的平面尺寸，并有足够的支承长度；

宽度或直径小于1.0m的竖向洞隙、落水洞近旁地段。

（3）当不符合前述（2）条件时，应进行洞体地基稳定性分析，并应符合下列规定:

①顶板不稳定，但洞内为密实堆积物充填且无流水活动时，可认为堆积物受力，按不均匀地基进行评价；

②当能取得计算参数时，可将洞体顶板视为结构自承重体系进行力学分析；

③有工程经验的地区，可按类比法进行稳定评价；

④在基础近旁有裂隙和临空面时，应验算向临空面倾覆或沿裂面滑移的可能；

⑤当地基为石膏、岩盐等易溶岩时，应考虑溶蚀继续作用的不利影响；

⑥对不稳定的岩溶洞隙可建议采用地基处理或桩基础。

2.岩溶地基稳定性半定量评价

岩溶地基稳定性评价由于受条件限制，主要以半定量评价为主。

（1）裸露型岩溶地基。

对于裸露型岩溶地基，溶洞的顶板稳定性与地层岩性、不连续面的空间分布及其组合特征、顶板厚度、溶洞形态和大小、洞内充填物质情况、地下水运动及建筑物荷载大小、性质等有关。常用的几种半定量评价方法介绍如下:

①荷载传递交汇法。在剖面上从基础边缘沿30°～45°扩散角向下作应力传递，若溶洞位于该传递所确定的扩散范围以外，即认为溶洞不会危及建筑物的安全，此岩溶地基属稳定。

②溶洞顶板坍塌堵塞法。按顶板坍塌后，塌落体较原岩体有一定膨胀的原理，估算塌落体填满原溶洞空间所需顶板塌落的高度。该方法适用条件是:顶板有坍塌的可能（如顶板为裂隙发育，特别是薄层、中厚层、易风化的软弱岩层）；已掌握了溶洞的原最大高度；溶洞内无地下水搬运。

溶洞坍塌的高度按下式计算:

式中:Z——塌落体填满原溶洞空间所需顶板塌落的高度，m；

H0——溶洞塌落前的最大高度，m；(www.xing528.com)

K——岩石的松胀系数，对于碳酸盐岩，K＝1.2。

若溶洞顶板的实际厚度大于计算的Z值，则认为此溶洞地基安全。

③塌落拱理论分析法。假定岩体为一均匀介质，溶洞顶板岩体自然塌落后呈一平衡拱，拱上部的岩体自重及外荷载由该平衡拱承担（图8-1）。当溶洞顶板厚度大于等于平衡拱高度加上上部荷载作用所需的岩体厚度时，溶洞地基才是安全稳定的。此方法适用于高度大于宽度的竖直溶洞。

塌落平衡拱的高度H按下式计算:

式中:b、H0——溶洞跨度（宽度）和高度；

φ——岩体的内摩擦角；

f——岩石的坚实系数，可查有关表格或计算获得。

图8-1　塌落拱理论分析模型图

除以上方法外，对于裸露型岩溶地基，还可按梁板受力弯矩情况估算、用弹性力学有限单元分析模拟等方法评价其稳定性。

（2）覆盖型岩溶地基。

覆盖型岩溶地基的评价，需同时考虑土洞的规模、形状和土洞地基上部建筑物的荷载情况。一般按下述方法进行半定量评价。

对于特定的建筑物荷载，处于极限状态的上覆土层厚度（计算模型如图8-2）HK可用下式表达:

式中:HK——处于极限状态的上覆土层的厚度；

h——土洞的高度；

Z——基础底板以下建筑荷载的有效影响深度；

D——基础砌置深度。

当土层实际厚度H＞HK时，地基稳定；

当土层实际厚度H＜HK时，地基不稳定。可分两种情况:

如果土洞已经形成，然后在其上进行建筑，土洞处于建筑物的有效影响深度范围内，这样将使处于平衡状态的土洞发生新的坍塌，从而影响地基稳定；若土洞形成于建筑物兴建之后，已经处于稳定状态的地基，则会在土洞的影响下，导致地基沉降而使建筑物地基失稳。

当土层实际厚度H＜h时，仅土洞的发展就可导致地面塌陷。

图8-2　覆盖型岩溶地基稳定性计算模型图

σ_z-附加应力；σ_sz-自重应力