巖溶地基巖土工程勘察及地基處理分析

(河南省建院勘測設(shè)計有限公司，河南 鄭州 450000)

0 引言

我國的地質(zhì)類型較多，存在很多巖溶地質(zhì)。由于地質(zhì)條件的特殊，會對土體結(jié)構(gòu)造成一定影響，很可能出現(xiàn)各種洞穴，降低巖體的強度，導(dǎo)致地基發(fā)生沉降問題，不僅干擾施工的正常進(jìn)行，同時還增加了施工隱患，因而在巖溶區(qū)域施工之前，均需要勘察地基，并對地基進(jìn)行一定處理，提升地基的穩(wěn)定性。因此，對巖溶地基巖土工程勘察及地基處理進(jìn)行研究具有重要意義，為施工安全、順利進(jìn)行奠定良好基礎(chǔ)。

1 巖溶地基巖土工程勘察方法

1.1 物探勘察法

對巖溶地基進(jìn)行勘察時，較常見的方法為物探法，即通過電磁、雷達(dá)等手段，對區(qū)域地質(zhì)物理性質(zhì)進(jìn)行勘察，如密度、放射性等。對于該勘察方法來說，主要應(yīng)用在巖溶較深，或者是規(guī)模較大的巖溶地區(qū)，通過這一方法的應(yīng)用，可以準(zhǔn)確了解巖溶的分布情況，但實際操作時，對操作人員有較高要求。常用的物探法包括高密度法、探地雷達(dá)法、大地電磁法與電磁波CT法等，其中，對于前兩者來說，受到裝置的影響，一般勘察較淺的巖溶；對于大地電磁法來說，一般勘察較深的巖溶；對于電磁波CT法來說，一般勘察巖溶的空間剖面[1]。

1.2 示蹤實驗法

對于一些巖溶地質(zhì)來說，位于水源區(qū)域，采用物探法對其進(jìn)行勘察，往往很難得的精確的結(jié)果，因而需要采用示蹤實驗法。即在巖溶勘察時，加入特定的示蹤劑，通過檢測地下水流狀態(tài)，以及巖溶的發(fā)育情況等。采用該方法時，操作非常簡單，并能夠得到較為精確的結(jié)果，可以為水源地區(qū)巖溶地基的處理提供有利支持。

1.3 其他勘察法

除上述兩種常見的勘察方式之外，還存在其他一些勘察方式：①遙感勘察。遙感技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，其中包括地質(zhì)勘察，從而形成了遙感勘察技術(shù)，通過該技術(shù)的應(yīng)用，可以采集到地質(zhì)的基本信息，并以此為基礎(chǔ)，繪制出相應(yīng)的地質(zhì)圖，從而將巖溶地質(zhì)直觀展示出來，有利于相關(guān)人員對地質(zhì)的了解[2]。②原位測試。對于巖溶地基來說，地質(zhì)結(jié)構(gòu)非常的特別，因而對其進(jìn)行勘察時，可以對其進(jìn)行原位測試，以得到較為精確的數(shù)據(jù)信息。即在正常條件下，對地質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行檢測，如應(yīng)力、荷載、波速等，采用該方法勘察時，流程并不復(fù)雜，且工程造價較低。

2 巖溶地基處理方法

2.1 填墊法

對巖溶地基勘察之后，應(yīng)針對勘察的結(jié)果，對地基進(jìn)行相應(yīng)處理，以確保地基具有良好的物理性質(zhì)，其中，填墊法是應(yīng)用最為廣泛的處理方法。針對不同的處理內(nèi)容，又能夠?qū)⑵浞殖刹煌椒ǎ糠N方法具有不同的特點，采用場所略有差異。①充填法，即直接在溶洞內(nèi)添加相應(yīng)材料，以保證地基測充實度，提升地基的穩(wěn)定性，避免巖土出現(xiàn)移動的情況，一般對地表存在洞穴的地基進(jìn)行處理。②換填法，即清理出軟土后，添加一些較硬的材料，以增強地基的穩(wěn)定性，常用的材料為碎石、水泥等，一般處理存在軟土的巖溶地質(zhì)。

2.2 加固法

對巖溶地基進(jìn)行處理時，可以采用加固法，根據(jù)加固原理的不同，可分為3種常見方式：①溶洞灌漿，主要處理表面存在溶洞的地基，該方法不僅成本低，而且處理范圍大，在溶洞內(nèi)，灌入相應(yīng)漿液后，能夠有效改善土體結(jié)構(gòu)，提升其穩(wěn)定性，同時，可以將地下水阻隔，防止地下水對地基造成影響。②壓力注漿。即利用高壓設(shè)備，將漿液灌注到地基中，并利用擠壓等手段，將不必要的水分去除，待漿液凝固后，形成更加堅硬的地質(zhì)，使得地基具有更強的理化性質(zhì)，能夠在工程建設(shè)中發(fā)揮出更大的作用。③強夯法，即在地基的高處，懸掛1個重錘，通過重錘的自由下落，不斷夯擊地基，從而將地基內(nèi)的水分排除，達(dá)到強化地基的目的。

2.3 跨越法

部分地區(qū)對巖溶地基處理時，還采用了跨越法，根據(jù)處理原理的不同，可分為以下幾種類型：①板跨法。即利用水泥、混凝土等材料，制作出相應(yīng)的板跨，并將其覆蓋到需要處理的地基上，以提升地基的穩(wěn)定性，對于該方法來說，主要處理洞徑較小，人員無法進(jìn)入的地質(zhì)[3]。②梁跨法。主要處理深度較大，但依然會對地基造成影響的巖洞，對于這類巖洞來說，規(guī)模并不是很大，通過安裝梁跨的手段，可以有效增強地基的穩(wěn)定性。③拱跨越。通常處理深度較大，較為復(fù)雜，且具有水流的地基。

2.4 樁基法

除上述3種處理方法之外，還可以采用樁基法對巖溶地基進(jìn)行處理，根據(jù)處理原理的不同，能夠?qū)⑵浞殖上率鰩追N具體方式：①沖孔樁。在相應(yīng)位置處，鉆出一定直徑的孔洞，以掌握巖洞的具體狀況，之后，以此為基礎(chǔ)，通過沖擊鉆，鉆出相應(yīng)的孔洞，通常處理巖洞較小，但較為復(fù)雜的地質(zhì)。②鉆孔樁。主要處理表面不規(guī)則，且地下結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的地質(zhì)，但采用該方法時，經(jīng)常會發(fā)生傾斜等問題，對地基造成一定影響。所以，若地下存在大量裂縫，則不能使用該方法。③預(yù)應(yīng)力樁。即在巖洞內(nèi)，直接安裝預(yù)應(yīng)力樁，與其他幾種樁基法相比，該方法受外界環(huán)境影響較小，加固效果更強，但若地質(zhì)條件較為特殊，則難以發(fā)揮出最大的作用。

3 巖溶地基的處理原則

3.1 可行性原則

對巖溶地基進(jìn)行處理時，首先應(yīng)確保處理方法能夠有效落實到實際中，具體來說，包括以下兩個方面：①技術(shù)可行性。在確定出地基處理方案之后，應(yīng)采用實驗的方式，對處理方案進(jìn)行檢驗，確保該方案的實施，是否能夠使地基符合工程建設(shè)的要求，若不符合要求，則應(yīng)對設(shè)計處理方案進(jìn)行整改，直到符合要求為止。②經(jīng)濟可行性。在任何一項工程中，建設(shè)成本均具有一定范圍，若超出這一范圍，將會影響整個工程的經(jīng)濟效益，所以，地基處理方案技術(shù)可行的同時，還要確保投入成本在規(guī)定范圍內(nèi)。

3.2 適用性原則

對于巖溶地質(zhì)來說，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，可以根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)情況，劃分為不同的地質(zhì)類型，需要針對不同的結(jié)構(gòu)情況，采取相應(yīng)的處理方案，導(dǎo)致地基處理技術(shù)數(shù)量較大，各類技術(shù)特點、適用條件略有差異，對地基處理的效果也并不相同。因此，對地基處理時，應(yīng)準(zhǔn)確對地質(zhì)條件進(jìn)行勘察，準(zhǔn)確了解地質(zhì)的基本情況，并以此為基礎(chǔ)，選擇最佳的處理技術(shù)，以使地基具有更強的穩(wěn)定性。

3.3 安全性原則

任何類型的工程建設(shè)時，或多或少均會出現(xiàn)一些安全隱患，不僅影響整個工程的順利進(jìn)行，還會威脅到人員的生命安全，造成經(jīng)濟損失，因而在施工的過程中，應(yīng)遵循安全性原則，對于巖溶地基處理來說也應(yīng)如此。首先，在施工之前，因向施工人員傳授安全知識，確保每一個人員都具有較高的安全意識，嚴(yán)格規(guī)范自身的行為，防止違規(guī)行為出現(xiàn)；其次，制定嚴(yán)格的安全管理體系，加強對整個施工場所的監(jiān)管力度，抑制安全事故的出現(xiàn)；最后，在危險區(qū)域內(nèi)，放置警示牌等。

4 結(jié)語

作為工程項目建設(shè)中的重要組成部分，地質(zhì)勘察與地基處理直接關(guān)系到工程項目的建設(shè)質(zhì)量，特別是處于巖溶地區(qū)的項目，由于地質(zhì)條件較為特別，會對地基造成較大的影響。因而需要采取科學(xué)有效的方式對地質(zhì)進(jìn)行勘察，得到準(zhǔn)確的地質(zhì)信息，并以此為基礎(chǔ)，利用合理的技術(shù)方案，對地基進(jìn)行處理，以確保地基具有較強的穩(wěn)定性，為整個工程的建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。