桂林岩溶区的地基岩土组成，对于残积、坡积地层从上至下，一般为填土、粘性土、石灰岩；而对于漓江一级阶地等冲积、洪积地层从上至下，一般为填土、粉质粘土、粉土、砂类土、卵石、石灰岩。从岩土成因来看，第四纪地层主要为人工堆积、残积、坡积、冲积、洪积等；而石灰岩主要为上泥盆统融县组石灰岩（D3r），此外在市区北面和西面分别还有少量石炭纪泥质石灰岩和硅质石灰岩分布。
2.1.1 桂林岩溶区红粘土地基的特点
桂林岩溶区的红粘土有着独特的成因、成分、组成和结构。桂林晚古生代碳酸盐岩建造厚达4000余米，碳酸盐岩在湿热的气候环境以及多期次构造活动的作用下受到强烈挤压，褶皱、断裂、节理等发育，为桂林第四系红粘土的形成提供了充分的物质来源准备。桂林红粘土与我国其他典型岩溶地区如云南、贵州等地的红粘土明显不同[21～24]，见表2.1。
表2.1 典型岩溶地区红粘土成分及物理力学性质对比Table 2.1 Comparison of composition and physical and mechanical properties of red clay among typical karst areas
桂北红粘土是一种由更新世残积、坡残积、冲洪积形成，并经后期湿热化作用而成的含铁铝氧化物的红色、近红色的粘性土，其矿物成分以原生石英颗粒及伊利石为主，其次是高岭石，同时普遍存在伊利石与蒙脱石的混层矿物；X 射线衍射分析结果表面，结构层之间的结构力较弱，层间阳离子易于水化，水分子较易进入矿物晶格[25]。
桂林岩溶区红粘土有以下特点：
（1）目前学界普遍认为，游离氧化物（主要是游离氧化铁）的存在，在酸性环境下，使得游离氧化物在土溶液中呈正电形式出现，并与粘土矿物层面由同晶置换所带的永久负电荷吸引形成离子—静电引力，在土中形成一种较强的结构连接，使红粘土具有较高的强度[26]。与云南、贵州等地红粘土相比，桂林岩溶区红粘土含相对较少的游离氧化物，却具有较高的力学强度指标，与传统的“游离氧化物含量越多，其强度越高”结论不吻合。说明桂北红粘土的强度还受其他因素的影响。本人认为，由于桂北的基岩多为质纯层厚的碳酸岩，其风化形成红粘土后，红粘土颗粒的“钙质胶结”对其较高的强度应起了很大的作用；
（2）一般认为，当红粘土大量失水后，其微细团粒内聚，结合水膜变薄甚至消失，将会引起体积急剧收缩（收缩量可达20％～30％），由此可能使天然地基土体收缩干裂，结构破坏，强度降低[27]，而各种教科书及工程手册上也均提及，垂直裂隙发育是红粘土的主要特点之一，但在桂林岩溶区红粘土中很少发现垂直裂隙发育；
（3）桂林岩溶区红粘土结构层之间的结构力较弱，层间阳离子易于水化，水分子较易进入矿物晶格，水土作用明显，从地基表面往下，Al2 O 3 和Fe2 O 3 含量递减，而SiO 2 含量递增，强度及水稳性降低。
一般来说，土体由气、液、固三相组成，其中对土体工程性质有着重要影响因素的就是水，主要原因即是水－土相互作用的结果。水与土相互作用的本质，一方面是地表水及地下水获得化学组分的重要过程，另一方面是水对土体成分、结构、强度（抗剪强度和地基土承载力）、压缩性等产生影响的过程。
2.1.2 桂林岩溶区砂类土及卵石地基的特点
桂林岩溶区砂类土及卵石地基，主要分布在漓江一级阶地，各种粒径组成的砂类均有分布。
砂类：以粉、细砂较为多见，中粗砂相对较少，多呈浅褐色。砂类成分主要为石英质颗粒，含少量云母碎片，状态则多以松散—稍密为主，中密以上状态较少。其颗粒形状多呈不规则形—亚圆形，级配不良，一般含有10％～30％的粘粒。
卵石：区域内较普遍分布，多为浅褐色，湿—饱和，呈松散—稍密—中密—密实等各种状态，其成分主要为砂岩，含少量石英岩、花岗岩，呈圆—次圆状，粒径一般多为40～80 mm，大者可达120 mm 以上，含量约为50％～70％，局部有增减，充填物多为圆砾、砂及少量粘性土。此外，在该层中，局部地段往往还含有一定量的粉质粘土，又称含粉质粘土卵石。该层的厚度也不等，为数米至数十米不等。各种状态均有以及分布厚度不等，反映出当时沉积环境水动力条件的多样性和复杂性。以桂林市建干路附近典型的一级阶地砂类土及卵石地基为例，其岩土参数经验值如下表。
桂林岩溶区漓江一级阶地的砂类土及卵石地基，还有一个重要特点，往往在局部地段分布有岩溶古塌陷，塌陷堆积物多呈松散—稍密状态，构成不良地基，一般需对该层采取措施。尽管有的古塌陷目前处于相对稳定状态，但当环境条件改变时，就有可能使古塌陷复活而对局部地基稳定性构成威胁，因此应采取有效措施进行治理。
桂林岩溶区漓江一级阶地的砂类土及卵石地基，主要的岩土工程参数经验值如表2.2。
2.1.3 桂林岩溶区石灰岩地基的特点
桂林岩溶区石灰岩多数为上泥盆统融县组石灰岩（D3r），灰白色，细晶结构，中—厚层状构造，质硬性脆，局部不规则裂隙发育，为方解石及铁质充填胶结，多数岩石为坚硬岩，岩体较完整。主要在市区火车站、铁西一带以及桂林市东郊等地，局部地段深沟、溶槽、石芽、鹰嘴岩等岩溶现象发育。该层石灰岩的岩石饱和单轴极限抗压强度一般为30～100 MPa，厚度较大，可达数十米至数百米，为良好的地基持力层，尤其适合作为桩基础的持力层。此外在市区北面和西面分别还有少量石炭纪泥质石灰岩和硅质石灰岩分布，其中泥质石灰岩强度相对较低，而硅质石灰岩强度较高，也是基础的良好持力层。
表2.2 桂林岩溶区岩土参数经验值Table 2.2 Experience values of geotechnical parameter in Guilin Karst region