岩溶塌陷稳定性的评价包括塌陷堆积体（简称塌陷体）、土洞、浅埋岩溶洞隙3个方面的稳定性评价。

（一）塌陷体的稳定性评价

塌陷体的稳定性主要根据塌陷的微地貌特征、堆积物的性状及地下水埋藏与活动情况等因素进行定性评价（表6.6）。

（二）土洞的稳定性评价

1.土洞稳定性的定性评价

土洞的稳定性主要取决于土洞的发育状况及其埋藏深度。土洞的发育状况可分为正在持续扩展的土洞、正在间歇性地缓慢扩展的土洞、处于休止状态的土洞、处于消亡状态的土洞，其稳定性的定性评价见表6.7。

表6.6　塌陷体稳定性的定性评价

表6.7　土洞稳定性的定性评价

从表6.6可知：处于休止状态的土洞其稳定性主要取决于土洞顶板埋深或其与安全临界厚度之比。前者作为定性评价的指标，是一个概略的经验值。

2.土洞稳定性的半定量评价

土洞稳定性的半定量评价主要是计算土洞顶板的安全临界厚度。由于受勘探测试手段的限制，很难查清土洞的实际形态和取得完全符合实际的土体物理力学参数，因此，其计算是半定量的。

（1）成拱分析法（普罗特尼可夫塌落拱理论）

当洞隙顶板岩体被密集裂隙切割呈块状或碎块状时，或处于松散层中的土洞，可认为顶板将成拱形塌落，而其上荷载及岩、土体则由拱自身承担（图6.13）。此时，破裂拱高h为：

图6.13　成拱分析法示意图

A—天然拱；B—压力拱；C—破坏拱

式中　h——破裂拱高安全临界高度，m；

h0—洞隙高度，m；

ϕ——内摩擦角，（°）；

f——坚固系数，普氏系数。

（2）坍塌平衡法

土洞顶板土体的平衡条件（图6.14）是：

图6.14　坍塌平衡法示意剖面

式中　G——ABDC土体自重；

F——侧壁摩擦阻力；

H0——极限平衡时的顶板厚度（安全临界厚度）；

D——土洞跨度；

γ——土体密度；

λ——侧压力系数；

ϕ——内摩擦角。

如果是圆形土洞，洞径为D，则其安全临界厚度为：

式中符号意义同上。

（3）顶板坍塌堵塞法

对于顶板较破碎的洞隙或土洞顶板，在洞内无水流搬运迁移的情况下，坍落后其体积松胀，当坍塌到一定高度时，洞体将被完全堵塞，此时可认为洞体空间已被支撑，不再向上扩展。其所需的坍塌高度（即安全临界高度）h1可估算如下：

即　土洞的坍塌高度h1=（10～20）h0。(www.daowen.com)

式中　h0——洞隙高度，m；

K——岩土松胀系数，对岩石K=1.1～1.3，对土K=1.05～1.1。

（三）浅埋岩溶洞隙的稳定性评价

1.浅埋岩溶洞隙稳定评价的原则

当岩溶洞隙基岩顶板厚度过薄或软弱破碎时，将会丧失稳定而垮塌。如果基岩埋藏较浅、覆土厚度不大，则可能造成地面塌陷，成为基岩塌陷。因此，对浅埋的岩溶洞隙，需要进行稳定性评价，确定洞隙埋深值——除主要受洞隙规模影响外，还受基岩埋深、覆土的岩性结构与性状及地下水位埋深等因素的影响，一般可考虑为10～20 m。当上述因素的组合有利于洞隙的稳定时，可考虑选用小值；当各因素的组合不利时，可考虑选用大值；在一般情况下，也可考虑选用中间值15 m。

洞隙稳定性的评价一般采用定性评价与半定量评价相结合的方法。定性评价是洞隙稳定条件的地质分析，是评价的基础；半定量评价尽管计算方法比较严密，但限于条件的概化难以完全符合实际，其边界和参数的确定也难以达到足够的精度，只能起到补充和核对的作用。

2.洞隙稳定性的定性评价

根据洞隙的稳定条件和影响稳定的各种因素，应综合分析评价其稳定性（表6.8）。

3.洞隙稳定性的半定量评价

（1）洞隙顶板的安全厚度评价

对于比较完整的微风化坚硬岩石组成的洞隙顶板，根据大量的洞隙地基工程实例调查统计，其安全厚度（h）主要与洞跨（l）有关，一般洞隙厚跨比h/l≥1，即为稳定安全。

（2）结构力学近似分析法

1）按洞隙顶板抗弯厚度计算

首先，根据板梁受力情况，按下列情况计算其受力弯矩（M）：

①当顶板跨中有裂缝但顶板两端支座岩石坚固完整时，按悬臂梁计算，见式（6.49）。

表6.8　浅埋岩溶洞隙稳定性的定性评价

②当裂隙位于支座处，而顶板较完整时，按简支梁计算，见式（6.48）。

③若支座和顶板岩石均较完整，裂隙胶结良好时，按两端固定梁计算，见式（6.49）。

式中　M——弯矩，kN·m；

q——顶板所受总荷载，q=q1+q2+q3，其中q1为顶板厚为h的岩石自重，q2为顶板覆土层自重，q3为顶板上附加荷载，kN/m；

l——洞隙跨度，m。

其次，进行抗弯验算：

对于巨型梁：

故

式中　M——弯矩，kN·m；

h——顶板岩层厚度，m；

σ——弯曲应力，kPa；

[σ]——抗弯强度，kPa，对灰岩一般取抗压强度的1.10～0.125 kPa；

b——梁板的宽度，m。

2）按洞隙顶板抗剪的安全厚度（h′）验算

由下列极限平衡条件计算顶板厚度：

式中　F——上部荷载传至顶板的竖向力，kN；

G——顶板岩土自重，kN；

U——洞体顶板处平面周长，m；

h′——洞隙顶板抗剪的安全厚度，m；

frv——顶板岩体的抗剪强度，对灰岩一般取抗压强度的0.06～0.13 kPa。