地基与基础：处理土洞和地表塌陷的措施

土洞是岩溶地区上覆土层在地表水或地下水作用下形成的洞穴，如图10-3所示。土洞的形成和发育与土层的性质、地质构造、水的活动、岩溶的发育等因素有关。其中以土层、岩溶的存在和水的活动等三因素最为重要。根据地表水或地下水的作用可把土洞分为：①地表水形成的土洞，由于地表水下渗，内部冲蚀淘空而逐渐形成土洞或导致地表塌陷；②地下水形成的土洞，当地下水升降频繁或人工降低地下水位时，水对松软的土产生潜蚀作用，这样就在岩土交界面处形成土洞。当土洞逐渐扩大就会引起地表塌陷。

图10-3　土洞剖面示意图

1—粘土；2—石灰岩；3—土洞；4—溶洞；5—裂隙

在土洞发育的地区进行工程建设时，应查明土洞的发育程度和分布规律，查明土洞和塌陷的形状、大小、深度和密度，以便提供选择建筑场地和进行建筑总平面布置所需的资料。

建筑场地最好选择在地势较高或地下水的最高水位低于基岩面的地段，并避开岩溶强烈发育及基岩面上软粘土厚而集中的地段。若地下水位高于基岩面，在建筑施工或建筑物使用期间，应注意由于人工降低地下水位或取水时形成土洞或发生地表塌陷的可能性。

在建筑物地基范围内有土洞和地表塌陷时，必须认真进行处理。常用的措施如下：(www.xing528.com)

（1）处理地表水和地下水。在建筑场地范围内，作好地表水的截流、防渗、堵漏等工作，以便杜绝地表水渗入土层内。这种措施对由地表水引起的土洞和地表塌陷，可起到根治的作用。对形成土洞的地下水，当地质条件许可时，可采用截流、改道的办法，防止土洞和地表塌陷的发展。

（2）挖填处理。这种措施常用于浅层土洞。对地表水形成的土洞和塌陷，应先挖除软土，然后用块石或毛石混凝土回填。对地下水形成的土洞和塌陷，可挖除软土和抛填块石后做反滤层，面层用粘土夯实。

（3）灌砂处理。灌砂适用于埋藏深、洞径大的土洞。施工时在洞体范围的顶板上钻两个或多个钻孔，其中直径小的（50mm）作为排气孔，直径大的（大于100mm）用来灌砂。灌砂时同时冲水，直到小孔冒砂为止。如果洞内有水，灌砂困难时，可用压力灌注强度等级为C15 的细石混凝土，也可灌注水泥或砾石。

（4）垫层处理。在基础底面下夯填粘性土夹碎石作垫层，以提高基底标高，减小土洞顶板的附加压力，这样以碎石为骨架可降低垫层的沉降量并增加垫层的强度，碎石之间有粘性土充填，可避免地表水下渗。

（5）梁板跨越。当土洞发育剧烈，可用梁、板跨越土洞，以支承上部建筑物，采用这种方案时，应注意洞旁土体的承载力和稳定性。

（6）采用桩基或沉井。对重要的建筑物，当土洞较深时，可用桩或沉井穿过覆盖土层，将建筑物的荷载传至稳定的岩层上。