覆蓋型巖溶地基注漿處理與效果檢測分析

陳海兵

【摘要】最近幾年來，我國城市化進(jìn)程不斷加快，高層建筑如同雨后春筍般涌現(xiàn)出來。對于那些處于覆蓋型巖溶區(qū)的高層建筑來說，由于土洞與溶洞埋藏的比較深，基巖面起伏大，地下水位頻繁變動，因而很容易出現(xiàn)地面塌陷或者是地基滑動等情況，不利于開展地基處理工作。據(jù)調(diào)查顯示，經(jīng)常出現(xiàn)地面坍陷的巖溶地區(qū)，其覆蓋層的厚度若是超過30米，就有可能會有少量土洞發(fā)育，而且還會因土拱效應(yīng)穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)；反之，若是覆蓋層的厚度不超過30米，且超過10米時，就具備隱蔽性，尤其是在地下水位突然升降的情況下，更容易出現(xiàn)坍陷事故，嚴(yán)重危及人們的生命財產(chǎn)安全；如果覆蓋土層的厚度不超過10米，就必須在具體的施工過程中采用有效措施。以下主要是對覆蓋型巖溶地基注漿處理展開的探討，并對效果檢測分析進(jìn)行了論述，期望可以為相似工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】覆蓋型巖溶地基；注漿處理；效果檢測；分析；研究；論述

眾所周知，覆蓋型巖溶會直接影響到高層建筑的安全性，依照某工程對地基巖漿與溶洞的發(fā)育情況進(jìn)行了分析；結(jié)合建筑物的種類，運(yùn)用充填淺部溶洞、全部土洞都注漿的措施，以此來阻隔巖溶發(fā)育的通道，達(dá)到穩(wěn)固地基土、提高其承載力的目的[1]。當(dāng)然，為提高注漿的實用性、經(jīng)濟(jì)性，必須采取從外向內(nèi)逐層進(jìn)行注漿的方法，同時還應(yīng)運(yùn)用動態(tài)施工技術(shù)，并依照檢測孔的測試結(jié)果適當(dāng)調(diào)整施工技術(shù)參數(shù)。當(dāng)施工完成以后，還應(yīng)物探地基，觀測沉降[2]。實踐表明，注漿處理的加固成效更為明顯，而且注漿以后的地基土強(qiáng)度、密度等指標(biāo)都得到大幅度提高；靜載荷實驗結(jié)果表明，地基承載力也得到有效提高；和樁基礎(chǔ)方案相比而言，注漿加固法的造價成本低，施工時間短。

1、案例分析

某公寓樓，地上12層，地下1層，剪力墻結(jié)構(gòu)。筏板厚度800mm，埋深4.0米?？偨ㄖ娣e26560.85平方米。工程等級二級，場地等級三級。上述建筑的四周比較開闊，地勢平坦，場地北高南低。地基巖埋深9.5米，基巖最低埋深不低于6米，最高埋深不超過13米。具體如圖（1）所示。

2、巖溶地質(zhì)勘察

由于建筑場位于石灰?guī)r區(qū)，基巖巖性為O2m石灰?guī)r，地下水豐富，巖溶發(fā)育，而且還存在土洞與巖溶等不良地質(zhì)。建筑場地內(nèi)的基巖面起伏比較大，溶蝕裂縫比較多，且還會隨深度增加[3]。另外，超過95%的鉆孔出現(xiàn)漏水情況，基巖表面的溶洞發(fā)育比較好。而且超過58.80%的鉆孔為揭露溶洞，總共16個溶洞，5處沒有充填，占總數(shù)的31.3%；3處半充填，占總數(shù)的18.76%，土洞高度0.1-3.5米。溶洞充填物，大都為硬塑-可塑性粘土或粉質(zhì)黏土充填，只有少部分為中砂或者是碎石塊充填。大多數(shù)土洞都是在基巖的表層發(fā)育形成的，至于土洞的頂端，存在厚度不均勻的巖石頂板，基巖上端全都覆蓋厚度不均的土層[4]。由此可見，該建筑場地屬性典型的覆蓋型巖溶區(qū)。

3、地基注漿方案的制定與落實

3.1注漿方案的制定

通常情況下，都會將注漿孔布置成行列式，且距離不超過2米。一共布置384個注漿孔，檢測孔79個，并將其當(dāng)成加密孔，如圖（2）所示。將筏板往外延伸2米，并在其外側(cè)增加2排注漿孔。依照基底的深度，豎向注漿范圍不超過地面的3米。此外，注漿壓力應(yīng)大于0.2MPa，尤其是在巖土界面的四周，其注漿壓力應(yīng)大于0.3MPa，且不超過0.6MPa。具體注漿步驟如下：首先，應(yīng)綜合考慮地基加固的要求，一般來說，注漿孔的開孔直徑不超過130mm。其次，應(yīng)采取包圍式動態(tài)注漿法，也就是從外向內(nèi)進(jìn)行注漿，且隔孔跳灌。起初應(yīng)灌注最外一排，等構(gòu)成一個封閉圈以后，逐排向內(nèi)推進(jìn)，堅決不允許跳打。在此過程中，應(yīng)將動態(tài)施工和探注法結(jié)合在一起，并依照探測結(jié)果適當(dāng)調(diào)整施工參數(shù)。如果出現(xiàn)土洞、掉鉆或者是單孔注漿量增加等情況時，必須在注漿孔的附近進(jìn)行加密，直到探測到土洞以后，再向進(jìn)行探孔。使用的注漿材料大部分為42.5級硅酸鹽水泥，水灰比為0.6：1，先稀釋后黏稠。最后，應(yīng)連續(xù)注漿15分鐘，且注入量不允許超過5.0L/min；冒漿點一般超出3米左右；注漿鉆孔基巖比較完整，孔口壓力不超過2.0MPa；單孔注漿量超過平均注漿量。

3.2注漿

依照施工原則，總共389個施工注漿孔，115個檢測加密孔，共花費(fèi)16d，鉆孔總進(jìn)尺為4438.9米，水泥用量為756.5噸，揭露溶洞66個，土洞7個。

4、注漿效果分析

無論是在施工過程中還是施工結(jié)束以后，都需要運(yùn)用以下幾種方法，比如，室內(nèi)實驗法、物探法、注漿量分析法、平板載荷實驗法等；當(dāng)然，還應(yīng)對注漿的檢測分析進(jìn)行評估，具體涉及以下幾個方面，分別為：地基強(qiáng)度、基礎(chǔ)沉降、物理變化等。

4.1檢查孔法

總共布置62個檢查孔，具體如圖（3）所示。在圖中，所圈部分為水泥充填。對20個檢查孔進(jìn)行取樣，且每一層土不超過30個樣本，并對其進(jìn)行土工試驗，等實驗結(jié)束以后，將所得結(jié)果和勘察之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，具體如表（3）所示。

在表（3）中，注漿地基的物理力學(xué)性能得到顯著提升，其中，粉質(zhì)粘土的各項指標(biāo)表現(xiàn)最為明顯，壓縮系數(shù)變化率高達(dá)25.57%，壓縮模量提高22.5%，質(zhì)量密度提高7.72%，e減少9.66%，c提高6.5%，黏聚力提高9.6%。這表明，注漿成效明顯，符合地基加固的要求。

4.2高密度電法

在注漿施工結(jié)束26d以后，運(yùn)用數(shù)字直流高密度電法儀探測注漿場地，具體結(jié)果如圖（4）所示。圖中，S代表注漿場地的寬度，H代表埋深。

在圖（4）中，注漿區(qū)域已明確標(biāo)注出來，在此期間，電阻率呈低電阻分布，也就是說，被檢測的土洞與溶洞都已得到充填，從而進(jìn)一步提高了地基土抗變形的能力。通過注漿不僅能起到封閉過水通道的作用，還能防止地下水出現(xiàn)突然升降的情況，阻隔水流通道，不斷提高地基土的穩(wěn)定性。

結(jié)語：

綜上所述，運(yùn)用注漿法不僅能充填全部土洞與溶洞，而且還可以阻擋巖溶發(fā)育的通道，以免巖溶向上發(fā)育；此外，還可以加固地基，提高其承載力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張健，李術(shù)才，張乾青，李亮亮，賀鵬.覆蓋型巖溶地基注漿處理與效果檢測分析[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2017，38（09）：167-173.

[2]鄧?yán)?覆蓋型巖溶地基控制旋噴成樁質(zhì)量的施工技術(shù)[J].路基工程，2012（05）：130-132.

[3]鮑道亮，羅均宇，劉冬梅.覆蓋型巖溶區(qū)巖溶土洞的分布及地基處理方法[J].龍巖學(xué)院學(xué)報，2011，29（05）：16-20.

[4]王平教.江山地區(qū)覆蓋型巖溶區(qū)地基土類型及處理技術(shù)[J].浙江建筑，2013（04）：19-21.