覆蓋型巖溶地基注漿處理與效果檢測分析

文/楊澤偉、魏石磊、冉亞軍 中國電建集團貴州電力設計研究院有限公司 貴州貴陽 550002

1、工程內(nèi)容

某Y 字形公寓樓，地上11 層，地下1 層，剪力墻結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，筏板厚度900mm，基礎(chǔ)埋深4.5m?？偨ㄖ娣e為26560.80m2。工程重要性等級為二級，場地等級為三級，地基等級為二級。該建筑場地位于某山前沖洪積平原前緣，經(jīng)梳洗河等河流作用和人類耕作活動影響，地形開闊，地勢較平坦，場地地勢北高南低。該場地基巖平均埋深約為9.46m，基巖最小埋深6.50m，最大埋深為13.30m。

2、覆蓋型巖溶的內(nèi)容

巖溶是由石灰?guī)r、泥灰?guī)r等可溶性巖石長期受水的化學溶濁和機械作用形成的。其受地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造行為方式和變遷、巖性、巖層層理等結(jié)構(gòu)面特征、水文環(huán)境與水動力特征為主的因素控制和影響。因此，要安全、經(jīng)濟、合理的處理好巖溶工程的問題。

3、覆蓋型巖溶地基注漿處理與效果檢測分析

3.1 注漿施工

注漿的目的是在土-巖交界面上下一定范圍切斷巖溶向上發(fā)育的通道，阻止或減緩巖溶向上的發(fā)育，保證在建筑物設計壽命周期內(nèi)巖溶的發(fā)育不會危害到建筑主體的安全。注漿的同時也對土層和巖體進行了加固，提高了地基承載力和抵抗變形的能力。對于更深層的巖溶不再處理，因為巖溶的發(fā)育要經(jīng)歷一個漫長的過程，而建筑物設計壽命期相對較短，加固后的巖溶頂板的厚度在設計壽命期內(nèi)滿足要求。

本工程注漿孔采用地質(zhì)鉆機鉆設，在鉆孔過程中記錄好地質(zhì)、地下水位等情況。鉆孔順序為先邊孔，其次為次中間空，最后中間孔，邊鉆邊灌。在注漿施工時，根據(jù)設備情況布置注漿管路，為保證注漿工藝的可靠性，施工中每臺注漿泵只注1 個注漿孔，據(jù)此布置注漿管路。管路使用鋼管和軟管。注漿管口設置流量計，并連接到電腦上，自動記錄注漿參數(shù)。

3.2 注漿段劃分

1)注漿處理段一般從鉆孔底至建筑物地基底部，如果地基是巖溶洞，或者替換的填充物需要被移走，則灌漿段的長度將從基巖頂?shù)娇椎牡撞俊?/p>

2)根據(jù)場地巖土工程勘探資料和施工鉆孔反映的實際情況，按照處理段高度劃分注漿段，一般段長不超過6.0m;如果實際處理高度超過6.0m，則以6.0m 為一段進行分段注漿。3)對于溶洞巖層，注漿段長度取值由溶洞尺寸大小決定。一般一個溶洞劃分一段，沖洗后用導管從底部向上灌注。4)由于勘察深度內(nèi)無地下水，溶蝕程度不高，可采用全孔段注漿法。

3.3 監(jiān)測檢測結(jié)果

為監(jiān)測基礎(chǔ)的沉降情況，共布設17 個監(jiān)測點，具體見圖1，選取主體建筑在 1、3、5、7、9、11 層完成時和封頂后一年后的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，見圖2。由圖1可知，在建筑物主體完成一年后的基礎(chǔ)最大沉降為測點S13，位于建筑物的北部，最大沉降量44.4mm;最小沉降為測點S10，位于建筑物的南部，最小沉降量為22.9mm，原因是北側(cè)有一河道，北側(cè)相對南側(cè)沖積層較厚，基巖面較深。計算得最大整體傾斜為0.00082rad，遠小于現(xiàn)行規(guī)范要求的0.003rad。表明該高層建筑的基礎(chǔ)沉降較小，且沉降較為均勻，說明注漿對地基的加固效果較為明顯，滿足建筑物對地基的沉降要求，達到了注漿設計的預期目的。此外，通過分析地基土的室內(nèi)試驗結(jié)果及靜載荷試驗、標準貫入試驗結(jié)果可知，與注漿前相比較，地基土強度、密度、變形等指標有不同幅度的提高，其增幅為6.4%～25.58%，地基承載力提高至少10%。綜合分析以上檢測結(jié)果可以看出，土洞、溶洞和裂隙得到了充填加固，封堵了地下水的通道，阻止了溶(土)洞的進一步發(fā)育，達到了充填封堵的目的，即本文所述探灌巖溶注漿地基處理技術(shù)治理效果優(yōu)良。

圖2 建筑物沉降曲線

結(jié)語：

（1）采用注漿法可以充填所有土洞、淺部溶洞和裂隙，從而阻斷巖溶發(fā)育的通道，防止巖溶向上發(fā)育;同時，擠密加固地基，提高地基承載力。（2）包圍式逐層動態(tài)注漿法。該方法首先在最外一排注漿，形成一個封閉圈，然后逐排向內(nèi)推進。注漿過程中，實行動態(tài)施工，并結(jié)合探注，根據(jù)探測結(jié)果動態(tài)調(diào)整施工參數(shù)。（3）采用物探、檢查孔、室內(nèi)試驗、平板載荷試驗、標準貫入試驗、注漿量分析及建筑物的長期沉降觀測等方法，從宏觀到微觀檢驗注漿效果。其中注漿處理的效果較為顯著。與樁基礎(chǔ)方案和深部注漿方案相比，費用節(jié)約20%～30%，工期縮短約 1/3，對類似工程有借鑒價值。