關(guān)于巖溶地區(qū)地基處理關(guān)鍵技術(shù)的探討

■歐陽軍暉

（南大巖土工程技術(shù)有限公司廣州分公司 廣東 廣州510170）

關(guān)于巖溶地區(qū)地基處理關(guān)鍵技術(shù)的探討

■歐陽軍暉

（南大巖土工程技術(shù)有限公司廣州分公司 廣東 廣州510170）

隨著越來越多的工程建設(shè)在巖溶地區(qū)展開，由于巖溶地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件，致使地基的穩(wěn)定性也成為了工程建設(shè)中遇到的一大難點。本文基于巖溶地區(qū)地基特點，提出了巖溶地區(qū)工程中較常出現(xiàn)的地質(zhì)問題進行了分析，并針對這些問題分別對溶洞灌填注漿地基處理、高壓旋噴地基處理、灌注樁法的地基處理的關(guān)鍵技術(shù)進行了探討。

巖溶地基穩(wěn)定處理加固

1 巖溶地區(qū)地基特點

巖溶又稱科斯特（Karst），是水對可溶性巖石（碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵化物巖等）進行以化學(xué)溶蝕（并包括流水與重力侵蝕作用，以及物質(zhì)遷移和沉積作用等）為主要作用過程及其產(chǎn)生的現(xiàn)象的統(tǒng)稱?？扇苄詭r體、具有溶蝕力的水以及水的循環(huán)交替為巖溶的發(fā)育提供了基本條件。土洞和溶洞是在巖溶類地區(qū)工程建設(shè)中最常見的巖溶作用的產(chǎn)物，尤其是建筑物基礎(chǔ)的施工中最常遇到巖溶類的不良地質(zhì)問題，都會對工程建筑的設(shè)計和施工方面造成較大的影響。由于巖溶地區(qū)的土層厚度變化大，孔隙比高，且地基易發(fā)生不均勻沉降。因此在巖溶地區(qū)的工程建筑中對地基的處理是最大的難點。一旦地基處理不合格，便會導(dǎo)致建筑物傾斜開裂甚至破壞，延誤工期，甚至質(zhì)量受到嚴重影響。

2 巖溶地區(qū)工程地質(zhì)問題

基于巖溶地區(qū)的地基特點，在巖溶地區(qū)進行工程建設(shè)時，必須先對該地區(qū)進行細致的地質(zhì)研究，提前發(fā)現(xiàn)問題，對可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題才能進行預(yù)測并采取有效的解決辦法。首先，最常見的是地基不穩(wěn)及塌陷問題。在地表巖溶的作用下，石灰?guī)r的表層會有溶溝發(fā)育，此類發(fā)育的溶溝之間通常會殘留尖棱狀或者錐狀的石芽，造成石灰?guī)r地基的高低不平，進而形成石芽地基。而石芽間的溶溝會被土填充，因此較高的壓縮性和較低的強度，易引起建筑地基的不均勻沉降，建筑的穩(wěn)定性無法得到保證。此外，建筑物的荷重作用下的土洞地基和溶洞地基也容易產(chǎn)生塌陷，給工程建設(shè)留下嚴重的安全隱患。其次，較嚴重的是突水和滲漏的問題。因為巖溶地區(qū)巖體中往往存在縫隙、溶洞和管道，地基基坑開挖時，若有承壓水，極易引起地下突水，造成地基基坑的排水困難，甚至出現(xiàn)淹沒地基的現(xiàn)象。

3 巖溶地區(qū)地基處理的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 溶洞灌填注漿地基處理技術(shù)

在處理溶洞地基時，較常用的加固方式溶洞灌填注漿法，主要針對溶洞埋深較淺的地基土層，其處理范圍廣造價適宜。不僅要根據(jù)當?shù)氐匦蔚刭|(zhì)，還要選擇合適的參數(shù)和孔位，并利用灌填注漿技術(shù)完成地基加固。此種處理方式是將溶洞填充更加密實，使土體的強度和穩(wěn)定性得到增強，盡可能的切斷溶洞與地下水以及土層之間的聯(lián)系，以防溶洞的進一步反戰(zhàn)造成更大的損害，此外還需大量小型機械設(shè)備配合施工。若巖溶地區(qū)的溶洞大部分都是軟塑狀的粘性土或夾含沙礫時，應(yīng)考慮會出現(xiàn)的嚴重漏水問題，若溶洞可能與上部的土洞相通造成基巖的埋藏較深時，那么修建高層的建筑物會導(dǎo)致地基荷載過大，那么灌填注漿法則不適用這種情況。

需要注意的問題：1施工過程中，對工程中單位耗灰量、單位戲水率等施工參數(shù)的準確掌握，更有利于對灌漿方法可行性的驗證，還可根據(jù)孔深、灌漿孔布置方式、灌漿壓力以及水灰比等參數(shù)，確保理想的灌漿效果。2灌漿時應(yīng)盡可能地減小洞內(nèi)的水力坡降，例如減小灌漿位置上下游的水位差，在出水口拋填砂包填壓減緩流速等。3灌漿時應(yīng)下灌漿管至孔底灌注，并設(shè)排氣管適時排氣(特別是溶洞內(nèi)有流水的鉆孔，顯得更為重要)，使?jié){液從洞底堆起攔截通道，同時減少灌漿材料的浪費。

3.2 高壓旋噴地基處理技術(shù)

針對地質(zhì)條件復(fù)雜，地基要求穩(wěn)固性高，地殼表皮有一定厚度，且均勻分布在第表層、巖溶性高，不易破壞，巖溶縫隙水流透滲弱，不易外漏，并形成穩(wěn)固的巖溶態(tài)勢的情況下，采用高壓旋噴地基處理技術(shù)不僅有效增強地基的穩(wěn)定性和安全性，還幫助施工隊伍克服現(xiàn)場存在的大量溶洞、土洞、軟土層、裂隙等不良地質(zhì)情況。需要注意的是，采用此種地基處理方式要求地下水不可太豐富，且水流速度不宜過大，主要是方便旋噴樁的深度直徑的確定。由于適用此方法的巖溶地質(zhì)處理的工作量大，不易開采，流動性強，必須通過高壓旋轉(zhuǎn)器進行處理，并整合各種分離器材達到合理運用勘測地質(zhì)條件的方法。而此種方法對勘探工作嚴謹性要求較高，且對施工工藝、施工的機械設(shè)備以及材料，甚至施工人員的工作經(jīng)驗要求較高，使用的范圍并不廣泛。此外，由于選擇性的工種也會給我們帶來作業(yè)上的壓力，實施巖石容碎是應(yīng)用不同地表的先決條件，而在選擇不同巖層時要考慮到旋噴技術(shù)的實用性。

3.3 灌注樁法的地基處理技術(shù)

基于灌注樁強度高，施工工藝簡單且進度快的特點，巖溶地區(qū)常會采用此種地基處理方式以保證施工質(zhì)量。灌注樁是一種端承樁，樁端須落在持力層中，樁長的決定因素是建筑物對變現(xiàn)和承載力的要求、設(shè)備能力以及土質(zhì)條件等。但巖溶地區(qū)建筑基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)時，樁端必須穿過溶洞、土洞，形成超長樁，造價昂貴，且遇復(fù)雜溶洞時，成樁困難。對于覆蓋型巖溶可充分利用上覆土層，采用不同剛度樁復(fù)合地基處理技術(shù)，以滿足質(zhì)量、工期等的要求。例如，某擬建23層住宅樓的場地揭露巖溶埋深較深，上覆粘性土層，下分布溶洞，但大部分被軟塑狀的含碎石粉質(zhì)粘土填充。局部分布厚層卵石、圓礫層，下臥軟弱土層。最終確定采用靜壓沉管CFG樁進行地基處理，對局部上部卵石、圓礫層較厚，可充分發(fā)揮其地基承載力。而在卵石、圓礫層較厚地段，靜壓沉管CFG樁施工較難沉入，應(yīng)處理其下臥層，則采用高壓旋噴樁處理；在受場地限制時，為減少了挖土費用及基坑支護費用，靠近建筑物處采用高壓旋噴樁。此外，在局部有充填溶洞地段，高壓旋噴樁需進入完整灰?guī)r。由于此工程采用了不同剛度復(fù)合地基的處理，復(fù)合地基承載力大幅提高，得到了理想的地基處理效果。

4 結(jié)語

巖溶地基處理中常會遇到地表不穩(wěn)固容易下陷、巖石根基不穩(wěn)、開采難度大的問題，而對于這些問題的難點先進的技術(shù)是關(guān)鍵。對于我國地質(zhì)勘探水平，一些高技術(shù)水平的巖溶處理，仍然是一項艱巨的任務(wù)。國內(nèi)外對地基處理形式較為單一，我們應(yīng)多向已在實際工程中得到良好效果的符合樁或者復(fù)合地基處理技術(shù)進行借鑒，并加大技術(shù)領(lǐng)域的研討，將巖溶地基處理中的問題有效解決。

[1]張銳.人工挖孔灌注樁處理巖溶地基施工技術(shù) [J].山西建筑.2010,36(16):68-69

[2]楊小偉,陳浩.沖孔灌注樁在巖溶地基施工的處理措施 [J].廣東水利水電,2013(s1): 93-94

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-439-1