中國煤炭地質總局科技發展專項資金專案（ⅱ類專案）
處理方法研究
負責單位：中國煤炭地質總局廣東煤炭地質局
完成時間：2023年8月
岩溶地區地下土溶洞勘察、評價、
處理方法研究
中國煤炭地質總局廣東煤炭地質局
2023年8月
課題名稱：岩溶地區地下土溶洞勘察、評價、處理方法
研究 承擔單位：中國煤炭地質總局廣東煤炭地質局
課題組長：劉特輝
課題副組長：易秋清
課題組成員：劉更寧趙新傑鄧廣玉秦凱王建偉王乾文李登嶺彭鵬
報告編寫：劉特輝易秋清
第一章概述
我國碳酸鹽岩系分布廣泛，總面積在200萬平方公里以上，出露的碳酸鹽岩系約佔中國領土的13%。從長白山到海南島，從台灣島到帕公尺爾高原均有碳酸鹽岩系出露，尤以湘西、鄂西、貴州、廣西、滇東和粵北地區較為集中。
地下水對碳酸鹽岩長期的侵蝕作用，形成了千姿百態的岩溶地貌。岩溶地貌景觀主要有：分布廣泛的石林石叢、峰林溶丘、窪地、漏斗、豎井、落水洞、盲谷、溶盆、槽谷，而眾多的岩溶泉流入地下，則形成溶洞、伏流、暗河。
例如我國廣西桂林山水和雲南路南石林皆聞名於世。
岩溶地貌造就了美麗的風景，但同時也給人類活動帶來了潛在的危險，即岩溶塌陷。岩溶發育並且賦存有豐富岩溶地下水的隱伏碳酸岩地區，均為岩溶塌陷易發區。我國岩溶塌陷分布廣泛，從南到北，從東到西都有發育。
目前己見於除北京、天津、上海、河南、甘肅、寧夏、新疆以外的24個省市區，但主要分布於遼寧、河北、江西、湖北、湖南、四川、貴州、雲南、廣東、廣西等省區。另外，華南岩溶塌陷多而強，華北相對少且弱一些。尤其廣東省岩溶塌陷無論在數量、規模都列於全國前列。
據中國地質調查局**統計資料，截至2023年全國岩溶塌陷總數為2841處，塌陷坑有33192個，塌陷面積為332.28km2。估計全國每年因岩溶塌陷造成的直接經濟損失在1.
2億元以上。全國城市中，貴州水城的地面塌陷最為典型和強烈，因大量抽採地下水，水城約5平方公里的範圍內，產生塌陷坑1023個，大量房屋開裂或倒塌，道路坍裂，農田毀壞，並造成地下水水質汙染和生態環境惡化。另外，雲南昆明市中心的翠湖塌陷，使歷史悠久的最佳風景點——翠湖湖水乾枯、亭台倒塌，橋梁破壞，名泉九龍池變成了落水洞。
溶洞是指在可溶性岩層中,由地下水的溶蝕和侵蝕作用所形成的,近於水平方向擴充套件的洞穴。土洞是指在可溶性岩層與上覆土層間,由地下水的潛蝕作用在可溶性岩層形成溶洞後繼續向上擴充套件至上覆砂土層後形成一種特殊的地質體。土洞與溶洞的關係非常密切,往往是在巖面上先有了溶洞,在地下水的潛蝕作用下,上覆土層底面不斷崩落致使土洞形成、擴充套件，嚴重時可導致地表下沉、開裂、塌陷。
土洞對地面工程威脅最大，據康彥仁等的研究，在我國南方岩溶地區的地面塌陷絕大部分是由土洞坍塌引起的，它佔了塌陷總量的96.1％，而因溶洞坍塌造成的地面塌陷僅僅佔3.9％。
由於土洞埋藏淺、分布密、發育快，有時建築物施工階段未出現土洞，卻由於建築後改變了地表水和地下水的條件而產生了新的土洞和地表塌陷。
為防止岩溶塌陷，消除安全隱患，在岩溶地區進行場道、建築、路橋等工程時，一般應對地基基礎進行處理。對岩溶地區的地基處理，一般有墊填法（充填、換填、挖填）、加固法（強夯、頂柱、擠密、灌漿）、跨越法（板跨、梁跨、拱跨）、樁基法（鑽沖孔樁、爆擴樁）等。
如上所述，廣東也是個可溶岩分布較廣的省份，各種型別的岩溶地貌及岩溶現象廣泛分布。近年來，隨著廣東省基本建設的快速發展，越來越多的建、構築物，如廣州白雲國際機場、聯邦快遞亞太中心、廣州水泥廠、廣東郵件處理中心、正在施工的廣州—佛山地鐵和廣州市地鐵五號線、廣州富力桃園等工程專案均建在或經過岩溶地區。岩溶地區土溶洞作為一種典型的不良地質現象，其在施工建設中的危害也越來越明顯地顯現出來。
如：廣東西牛大橋因橋墩基礎下伏溶洞發育導致下沉；廣東清遠北江三橋因溶洞發育導致停工；廣州白雲國際機場遷建工程耗資近億元處理土溶洞等；岩溶地區因土溶洞導致的施工事故更是數不勝數。由於岩溶發育的不確定性及隱蔽性，土溶洞的勘察、處理難度非常大，僅靠傳統的施工手段和方法已經很難達到要求。
因此，有必要對岩溶地區勘察、評價及處理方法進行研究、總結。
國內外對岩溶地質的研究較為深入，國內有專門的研究機構從事岩溶地質研究，如中國地質科學研究院岩溶研究所，一些高等院校也開設了與岩溶有關的專業和課程。2023年在北京召開的《首屆岩溶地區可持續發展國際學術會議》暨《igcp448－世界岩溶系統對比國際工作組會議》標誌對岩溶的研究進入了乙個嶄新的階段。但專門針對岩溶對工程建設的影響的研究工作開展較少，各種科技期刊也僅見零星的施工經驗總結。
各行業均無岩溶地區地下土溶洞勘察、評價及處理方面的規範。
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