1）土洞的概念

土洞是由于地表水和地下水对地下岩土层潜蚀溶蚀产生空洞，而空洞的扩展导致地表土层陷落的一种地质现象。因为地下水或者地表水流入地下土体内，将颗粒间可溶成分溶滤，带走细小颗粒，使土体被掏空成洞穴，这种地质作用的过程称为潜蚀。当土洞发展到一定程度时，上部土层发生塌陷，破坏地表原来形态（图8.10），危害建（构）筑物安全和使用。土洞的危害包括岩土体中的空洞使地表突然塌陷造成地面沉降和房屋不均匀沉降，城市道路路基土沉陷造成自来水管和污水管的破裂等。

图8.10　四川某地土洞塌陷图

2）土洞的形成条件

土洞的形成条件包括岩土的可溶性、岩土的透水性和地下水的潜蚀溶蚀作用3个方面。

（1）岩土的可溶性(www.daowen.com)

岩石的土洞往往是表层覆盖土下有可溶性的碳酸岩类岩石存在，岩石慢慢发育成溶洞造成地表土塌陷。土层的土洞往往是浅表层覆盖土下有粉砂土层的存在且地下水位较低，粉砂土层在外界振动荷载或承压水头等作用下，潜蚀液化而造成地表土塌陷。

（2）岩土的透水性

岩土的透水性是地下土洞发育的另一个必要条件，岩土的透水性越高，土洞发育也越强烈。岩石的透水性取决于岩体的裂隙、孔隙的多少和连通情况，土层的透水性取决于粉砂土的结构和连通性。

（3）地下水的潜蚀溶蚀作用

岩石土洞实质上是水对碳酸盐类的溶解作用，包括侵入性CO2等作用，使岩石溶解后形成溶洞造成地表土塌陷而形成土洞。土层的土洞实质上是粉砂土层在高水头差的地下水潜蚀冲刷后，或振动冲刷作用后造成地表土的沉降而形成土洞。

土洞的形成主要是潜蚀作用导致的。潜蚀是指地下水流在土体中进行溶蚀和冲刷的作用。如果土体内不含有可溶成分，则地下水流仅将细小颗粒从大颗粒间的孔隙中带走，这种现象称为机械潜蚀。其实，机械潜蚀也是冲刷作用之一，所不同的是它发生于土体内部，因而也称内部冲刷。如果土体内含有可溶成分，例如黄土，含碳酸盐、硫酸盐或氯化物的砂质土和黏质土等，地下水流先将土中可溶成分溶解，而后将细小颗粒从大颗粒间的孔隙中带走，因而这种具有溶滤作用的潜蚀称之为化学潜蚀。化学潜蚀主要是因溶解土中可溶物而使土中颗粒间的联结性减弱和破坏，从而使颗粒分离和散开，为机械潜蚀创造条件。

机械潜蚀的发生，除了土体中的结构和级配成分能容许细小颗粒在其中搬运移动外，地下水的流速是搬运细小颗粒的动力。流速越大，机械潜蚀越强。