試析泡沫混凝土充填技術(shù)在復(fù)雜巖溶空洞地基處理中的應(yīng)用

張貴章

摘 ? 要：本文與工程案例相結(jié)合，進(jìn)而根據(jù)現(xiàn)場溶洞的實際情況，應(yīng)用了現(xiàn)代較為發(fā)達(dá)的泡沫混凝土材料來對復(fù)雜的巖溶洞進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶畛涮幚砗陀行У募庸碳夹g(shù)。將此種新型的處理方法與傳統(tǒng)的水泥漿、符合漿注漿技術(shù)進(jìn)行綜合的全面對比和分析，通過注漿后的檢測結(jié)果來證明泡沫混凝土技術(shù)的可行性與效果。由于泡沫混凝土能夠大幅度降低工程的建筑成本，所以值得在業(yè)內(nèi)進(jìn)行推廣和應(yīng)用，也期望能夠為具有相似類型的巖溶洞填充處理技術(shù)帶來一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：泡沫混凝土填充技術(shù) ?巖溶空洞地基 ?應(yīng)用

中圖分類號：TD823 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（b）-0056-02

近年來，越來越多的巖溶地區(qū)開始大興土建工程，隨之而來的巖溶空洞問題就成為了項目工程當(dāng)中急需解決的重要問題，要著力加強對巖溶洞的地勢情況與分布情況的精準(zhǔn)探測，進(jìn)而采取經(jīng)濟(jì)合理的可行性技術(shù)等地基處理措施，對于工程的建筑來說具有非常大的技術(shù)價值與社會意義。

1 ?工程概括

為了能夠更好地體現(xiàn)出泡沫混凝土填充技術(shù)在復(fù)雜巖溶空洞地基處理中的應(yīng)用，本次工程的選址在貴州安順虹機廠內(nèi)，工程共需要建造3棟大樓，分別為1～3號樓，需要在三棟樓中設(shè)置地下停車場，并且2樓需要建造展示廳，現(xiàn)在三棟大樓的基礎(chǔ)已經(jīng)采用PC管樁，而本次工程所需要做的就是對3棟樓地基處的溶洞進(jìn)行處理。本次所建造工程的地質(zhì)條件則相對較差，既有溶洞也有土洞，地基土層主要以中風(fēng)化狀態(tài)的破碎灰?guī)r為主，并且溶洞和土洞分布在不同地層表面，使灰?guī)r表面存在一定的高低落差，起伏不定，而且溶洞的形態(tài)結(jié)構(gòu)也并不穩(wěn)定。溶洞多為空洞，但是也有一些洞內(nèi)存在一些填充物。

2 ?泡沫混凝土填充技術(shù)

2.1 處理方法

泡沫混凝土的填充處理應(yīng)該安排到樁基施工之前，可以通過運用XY-150工程鉆機進(jìn)行鉆進(jìn)工作，其鉆孔的直徑應(yīng)該保持為110mm，并且注漿所用的注漿管應(yīng)該為不同大小。注漿所采用的材料為425普通硅酸鹽水泥，MS-1型符合發(fā)泡劑，用水上不可以使用含酸性物質(zhì)的水體，采用普通的自來水按照（350∶2.4∶175）kg/m3的比例進(jìn)行調(diào)配即可。

2.2 施工順序

2.2.1 布孔及定位放線

在進(jìn)行布孔及定位的放線工作時應(yīng)該以巖溶空洞的鉆孔為中心，并且以正方形的結(jié)構(gòu)來安排注漿孔的分布，這里應(yīng)該注意每個鉆孔之間距離的大小，鉆孔之間距離的偏大，那么則會造成填充率的不足，鉆孔之間距離偏小，那么則會增大鉆孔所消耗的成本，所以在本次工程中則采用2m×2m的間距來進(jìn)鉆孔，如圖1所示。

按照圖1注漿孔分布圖進(jìn)行布孔、定位放線的工作，相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)該對每個鉆孔進(jìn)行測量，其誤差不應(yīng)該超過2cm，最后經(jīng)過反復(fù)的確認(rèn)才能投入使用。

2.2.2 鉆孔工序

根據(jù)上文中所提到的處理方法，在鉆孔工序上則通過運用XY-150工程鉆機進(jìn)行鉆進(jìn)工作，在泡沫混凝土的注漿孔上進(jìn)行引孔操作，鉆孔的直徑保持在110mm，所以注漿管管徑大小則為110mm。在鉆孔分別鉆到巖溶空洞的頂部和底部時應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)信息的記錄，并于施工前所做的地質(zhì)勘測報告進(jìn)行比對，繪制鉆孔工序的柱狀圖。

2.2.3 加工及填埋注漿管

注漿工序需要分成3次完成，并且需要采用大小不同的注漿管進(jìn)行注漿工作。在第一次注漿中需要采用DN45φ50的焊接鋼管，第二次和第三次注漿中所采用的則為DN20焊接鋼管，注漿管被填埋到空洞部分時，應(yīng)該對其進(jìn)行加工。兩種注漿管應(yīng)該所填埋的位置應(yīng)該要比巖溶空洞的洞底還要深500m左右，這里應(yīng)該注意注漿管的下端應(yīng)該是被壓扁的，并且用粘性物質(zhì)進(jìn)行包裹[1]。大注漿管應(yīng)該每隔20cm對管身進(jìn)行鉆孔，并打通兩側(cè)，同樣小管也應(yīng)該對管身進(jìn)行鉆孔，其相隔的距離則為40cm，且為單側(cè)開孔。

2.2.4 制作泡沫混凝土

在本次工程的泡沫混凝土制作工藝中，采用425普通硅酸鹽水泥、MS-1型復(fù)合發(fā)泡劑以及自來水，進(jìn)行泡沫混凝土的制備，值得注意的是在制備泡沫混凝土?xí)r，為了提高泡沫混凝土的不散性，可以添加一定量的纖維素醚以此來提高泡沫混凝土的粘稠度[2]。并且在制備泡沫混凝土過程中，應(yīng)該根據(jù)其物理力學(xué)的指標(biāo)進(jìn)行合理的調(diào)制，指標(biāo)如表1所示。

具體的制備工藝是，先將發(fā)泡劑填水進(jìn)行稀釋，在將稀釋液發(fā)泡形成泡沫，然后則需要將泡沫和混凝土進(jìn)行攪拌，形成多孔型輕質(zhì)現(xiàn)澆的混凝土，通過高壓輸送設(shè)備進(jìn)行運輸，從而實現(xiàn)澆筑。

2.2.5 灌注泡沫混凝土

在進(jìn)行泡沫混凝土的灌注中，應(yīng)該注意以下的問題，在進(jìn)行第一次灌注時，應(yīng)該先向大注漿管中注入清水，其目的是為了將包裹在管身表面的膠紙沖散，當(dāng)膠紙被沖掉以后，則可以向注漿管中灌注泡沫混凝土，壓入的壓力為1～2MPa，如果在灌注的過程中出現(xiàn)了進(jìn)漿量偏大的情況，那么則可以調(diào)整壓入的壓力，對壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档停绻麑嵲陔y以控制則可以采用間歇性灌注方式進(jìn)行泡沫混凝土的灌注。當(dāng)注漿管的孔口出現(xiàn)反漿情況時，則停止灌注工作。第二次的灌注，應(yīng)該是第一次灌注結(jié)束兩天以上后，在原本的灌孔處用小管進(jìn)行灌注，同樣在灌注之前需要壓入清水沖開管身表面的膠紙，然后再向注漿管中灌注泡沫混凝土，當(dāng)灌注泡沫混凝土的壓力上升到2～4MPa時，則停止灌注工作。第三次的灌注，則是第二次灌注結(jié)束后兩天左右開始工作，操作流程基本一致，只需要記住在灌注泡沫混凝土壓力上升到4～6MPa時，則停止灌注工作[3]。

3 ?與其他方案的對比

在實際工作中填充處理的技術(shù)有很多種，如上文中提到的泡沫混凝土填充處理，還有符合漿液填充處理、純水泥漿液填充處理等方式。本文就以上述3種方式進(jìn)行對比。這時則需要對各填充處理方案進(jìn)行質(zhì)量的檢查，本次檢查主要以檢查鉆孔為主，采用鉆探取芯的方式對巖溶空洞的填充效果進(jìn)行檢測。本次檢測數(shù)量為鉆孔數(shù)量的1%，分別對3種填充技術(shù)下的鉆芯進(jìn)行了測試，測試結(jié)果如表2所示。

通過表2可以看出，泡沫混凝土填充方案具有成柱狀好、完整性高、堅硬程度強的特點，并且其對環(huán)境并沒有影響，最重要的是，通過泡沫混凝土填充技術(shù)所填充的巖溶空洞其地基的承載力相比其他兩種填充方式更大。

4 ?結(jié)語

巖溶地基所具有的最大缺點就是缺少穩(wěn)定性，也正因如此給工程的建設(shè)帶來了非常大的安全隱患，傳統(tǒng)的水泥漿注漿技術(shù)具有高成本低效率的特點，而復(fù)合漿液填充技術(shù)的成本過高利用率較低，同時也污染了環(huán)境。本文所采取的泡沫混凝土材料以及使用技術(shù)進(jìn)行地基回填，不僅在一定程度上降低了成本，且具有高質(zhì)量、高充填率、操作簡單、安全等優(yōu)勢。通過實驗檢測所得出的結(jié)果均符合行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，且填充的質(zhì)量都高于設(shè)計的要求，在一定程度上為巖溶地區(qū)的地基處理提供了相應(yīng)的經(jīng)驗和借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 羅承浩.泡沫混凝土充填技術(shù)在復(fù)雜巖溶空洞地基處理中的應(yīng)用[J].福建建設(shè)科技，2018（6）：45-48.

[2] 黃鵬，簡文彬，洪儒寶，等.覆蓋型巖溶土洞泡沫混凝土復(fù)合地基模型試驗研究[J].水利與建筑工程學(xué)報，2018，16（6）：45-49.

[3] 黃智國.巖溶地區(qū)樁基施工中的溶洞地基處理分析[J].西部資源，2019（4）：97-98.