贵州某重大工程位于黔西南高原,跨越多个水文和工程地质单元。岩溶发育致使工程场地地质条件大为恶化,成为制约该工程建设的主要工程地质问题。研究岩溶特征、规律及机制,评价岩溶地基稳定性及其对工程的影响,对工程建设显得十分重要。本文在充分收集前人岩溶研究成果的基础上,通过现场大比例工程地质测绘、物探、钻探、岩土体物理力学实验、半定量分析、FLAC数值模拟、基于GIS的危险性评价等,系统研究工程场区岩溶发育特征、分布规律、发育机制及岩溶地基的稳定性及岩溶塌陷的风险性,探索了地理信息系统对岩溶塌陷的预测效果,主要取得了以下结论和研究成果:(1)场区地形复杂,地貌以剥蚀—溶蚀浅丘和剥蚀—溶蚀中丘为主,属区域Ⅱ级夷平面,区域稳定性较好。(2)场区地表岩溶发育较强烈,地表岩溶152处,其中岩溶漏斗发育28处、落水洞44处、竖井22处、洼地36处、土洞22个,并发育大量石芽、溶沟溶槽;场区地下岩溶以溶蚀破碎带、溶隙以及小规模溶洞为主。(3)场区岩溶沟槽走向与碳酸盐岩节理面、岩层层面走向基本一致,为NNE~NE向;岩溶洼地、岩溶漏斗、落水洞长轴往往指示岩层层面走向、节理面走向或构造线方向,为NNE~NE向及近SN向;揭示出的溶洞中,洞高小于2m的溶洞占绝大多数,共占64%;而洞高大于5m的溶洞有7个,最大13.3m。场区内已探明的地下溶洞以垂直形态为主;在场区洼地、岩溶漏斗底部存在水平发育的溶洞,但规模一般较小。(4)场区内控制岩溶发育的因素主要有地层岩性,新构造运动、地质构造、水文地质条件。地层为走向NW、倾NE单斜构造,岩性以灰岩为主;场区碳酸盐岩微观结构以微~细晶为主。在侵蚀基准面以上,场区岩溶以垂直发育为主,而在侵蚀基准面附近,岩溶以水平发育为主。场区岩体近直立节理裂隙较发育,透水性好。场区岩溶的发育主要受浅层基岩裂隙水在侵蚀基准面附近的水平向径流影响。(5)场区土洞塌陷22处,工程地质钻探揭露土洞1个,规模较小,在可溶性岩地层内均有分布,形态发育主要受NE向主张节理控制,多为地表水下渗潜蚀引起,目前处于稳定状态。(6)定性评价结果说明场区溶洞在天然状态下稳定性较好,发生坍塌的可能性小;基于规范的半定量评判法判定不稳定溶洞21个,占比8.75%,说明区内溶洞稳定性相对较好,适宜工程建设。(7)采用了FLAC3D数值模拟三维溶洞在填方后的的围岩应力、应变、位移变化,以及采取顶板跨越、灌浆后的治理效果,结果说明针对上覆粘土层较厚的溶洞,灌浆处理效果明显优于盖板处理法,尤其在改善应力分布的作用方面效果显著;但灌浆处理法对减少沉降和塑性区分布的效果也有限。(8)利用ArcGis软件通过参数定性打分、加权累加方式实现了场区岩溶塌陷危险性预测评价,将场区按塌陷危险性划分了四个等级的危险区。预测结果验证了GIS技术对岩溶塌陷危险性评价的可行性,以及本工程所选模型及指标的有效性。