洞穴

洞穴即在土中、在峭壁上或在小丘里挖出来的空间，尤指有洞口通到地表面的天然地下室。通常由水的侵蚀作用，或是风与微生物等其他外力的风化作用形成。洞穴处理不当会带来地面塌陷、地基沉降等危害。地面塌陷是指上覆岩层发生破坏，岩土体下陷或塌落在地下空洞中，并在地表形成不同形态的塌坑，这种现象称为地面塌陷。在塌陷区往往伴随有围绕塌坑的若干裂缝，形成大小不等的环形或弧形开裂。由于下陷的不均一性，有时候在塌陷区内形成一些起伏不平的鼓丘或不规则开裂。地面塌陷是地下矿产采空区或喀斯特区常见的一种地质灾害。会危害人民生命财产、影响交通和安全运输等。地基沉降是指地基土层在附加应力作用下压密而引起的地基表面下沉。过大的沉降，特别是不均匀沉降，会使建筑物发生倾斜、开裂以致不能正常使用。

洞穴可以分成原生洞穴（比如有熔岩隧道（俗称火山洞）和钙华洞）、次生洞穴（溶蚀作用形成的洞穴，机械侵蚀作用形成的洞穴，比如海浪拍打侵蚀形成的海蚀洞穴，干旱地区的风成洞穴，土层中的潜蚀洞穴等）和人造洞穴（比如墓穴、防空洞、采空区等）。

墓穴：埋葬尸体或骨灰的洞穴。

防空洞：是为了防备敌人空袭减少损害而挖掘的洞，多用于储备粮食或军需物资。

采空区：采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“空洞”，地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点。

溶洞：溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。在岩溶地质演化的过程中会逐渐形成溶洞，根据溶洞的填充情况其可以分为无填充溶洞、半填充溶洞和全填充溶洞。岩溶地区开展工程建筑活动的过程中，没有经过科学处理的溶洞会对建筑地基带来严重影响，不仅会导致地基的承载能力降低，同时还会增加地基沉降、变形的概率，进而容易引发地面的塌陷，对工程地基稳定性带来严重影响。而岩溶是指地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用叫岩溶作用。这种作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象总称为岩溶。在覆蓋型岩溶区，上覆土强度较低，或上覆荷载过大，会引起地基发生剪切破坏，若下伏石芽、溶沟、落水洞等造成基岩面有较大起伏，在附加荷载作用下，产生不均匀沉降；在裸露型岩溶区，当基础砌置在溶沟、落水洞、漏斗附近时，有可能使基础下岩体沿着倾向临空的软弱结构面产生滑动，进而引起建筑物的破坏。

在建筑地基处理的技术宝库中，由司炳文高级工程师发明创造的《孔内深层强夯》专利技术（也称为DDC法碴土桩技术），能大量消耗建筑及工业垃圾，利用各种无机固体废料进行地基加固处理，减少环境污染，变废为宝。他先后获得了“孔内深层强夯”、“孔内灌注强夯混凝土桩”等8项国家发明专利，并获得北京市优秀发明奖和发明家等荣誉称号。这项建筑地基处理技术受到北京市建委、环保局、科技委等领导部门的高度重视。北京市建委于1994年2月专门组织了专家鉴定会，对这项地基处理技术进行了认真的审查鉴定。会议对这项技术给予很高评价，认为：“DDC碴土桩具有承载力高，抗液化能力强，地基沉降变形小”的优点，处理后地基的不均匀性得到改善，能充分保证建筑物的安全使用。构思新颖，工艺独特，适合国情，技术水平属国内外首创。该技术有明显社会和经济效益，有广泛应用前景，是应重点全面推广的新技术。这项技术在大量的工程实践中被广泛应用，同时也是在各种复杂场地技术下对这项技术的适用性、安全可靠性进行检查验证。由于《孔内深层强夯技术》的有效性，在许多工程中都取得了成功，受到了广泛赞扬，并且进一步积累了经验和不断改进提高，使其更加成熟。

《孔内深层强夯技术》是在综合了重锤夯实、强力夯实、鉆孔灌注桩、钢筋混凝土预制桩、灰土桩、碎石桩、双灰桩等地基处理技术的基础上，吸收其长处，抛弃其缺陷，集高动能、高压强、强挤密各效应于一体，完成对软弱土层的处理。并且在工程实践中进一步改进和发展，创造了独特的施工方法——《孔内深层强夯技术》。《孔内深层强夯技术》是通过机具成孔（鉆孔或冲孔），然后通过孔道在地基处理的深层部位进行填料，用具有高动能的特制重力夯锤进行冲、砸、挤压的高压强、强挤密的夯击作业，从而达到加固地基、消纳垃圾、碴土的目的，使地基承载性状显著改善。这是一般地基处理技术都不具备的，具有显著特色的建筑地基处理方法。

孔内深层强夯法（DDC/SDDC桩）具有高动能、高压强和强挤密效应，处理后的地基上下加固均匀，可以很好应对洞穴带来的危害，使处理后的地基满足设计要求。

这是孔内深层强夯法(DDC/SDDC桩)处理过的同种地基：

陜西铜川市发电厂项目-Ⅲ-Ⅳ级自重湿陷性黄土（湿陷厚度＞25米）

一、工程概况及地质条件：

陜西铜川市发电厂位于陜西省铜川市，是陜西省重点建设工程，总投资30亿元，由一台30万KW气轮发电机组组成的大型发电厂。该电厂建于平原，属Ⅲ至Ⅳ级自重湿陷性黄土地基，湿陷厚度约25m，属大厚度湿陷性黄土。

由于冷却水塔地基要求较严，沉降敏感，该自重湿陷性黄土远不能满足设计要求，需对冷却水塔下约25m内自重湿陷性黄土地基进行处理。

设计院和建设单位经过对多种地基处理方案在技术、质量、工期和造价等方面比较后，决定采用孔内深层强夯法（DDC/SDDC桩）专利技术对该地基进行处理。总工程量：9万立方米。

二、地基处理的目的和要求：

1、Ⅲ至Ⅳ级自重湿陷性全部消除；

2、地基处理后地基承载力fk≥260kPa。

三、处理效果：

经建设单位委托第三方具有国家级资质的检测单位进行检测，检测结论为：Ⅳ级自重湿陷性全部消除，复合地基承载力fk≥300kPa，满足设计要求。