關于巖溶地區地基處理關鍵技術的探討

■歐陽軍暉

（南大巖土工程技術有限公司廣州分公司 廣東 廣州510170）

關于巖溶地區地基處理關鍵技術的探討

■歐陽軍暉

（南大巖土工程技術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在巖溶地區展開，由于巖溶地區復雜的地質條件，致使地基的穩定性也成為了工程建設中遇到的一大難點。本文基于巖溶地區地基特點，提出了巖溶地區工程中較常出現的地質問題進行了分析，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鍵技術進行了探討。

巖溶地基穩定處理加固

1 巖溶地區地基特點

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）進行以化學溶蝕（并包括流水與重力侵蝕作用，以及物質遷移和沉積作用等）為主要作用過程及其產生的現象的統稱?？扇苄詭r體、具有溶蝕力的水以及水的循環交替為巖溶的發育提供了基本條件。土洞和溶洞是在巖溶類地區工程建設中最常見的巖溶作用的產物，尤其是建筑物基礎的施工中最常遇到巖溶類的不良地質問題，都會對工程建筑的設計和施工方面造成較大的影響。由于巖溶地區的土層厚度變化大，孔隙比高，且地基易發生不均勻沉降。因此在巖溶地區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，便會導致建筑物傾斜開裂甚至破壞，延誤工期，甚至質量受到嚴重影響。

2 巖溶地區工程地質問題

基于巖溶地區的地基特點，在巖溶地區進行工程建設時，必須先對該地區進行細致的地質研究，提前發現問題，對可能出現的工程地質問題才能進行預測并采取有效的解決辦法。首先，最常見的是地基不穩及塌陷問題。在地表巖溶的作用下，石灰巖的表層會有溶溝發育，此類發育的溶溝之間通常會殘留尖棱狀或者錐狀的石芽，造成石灰巖地基的高低不平，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生塌陷，給工程建設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，甚至出現淹沒地基的現象。

3 巖溶地區地基處理的關鍵技術

3.1 溶洞灌填注漿地基處理技術

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。不僅要根據當地地形地質，還要選擇合適的參數和孔位，并利用灌填注漿技術完成地基加固。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系，以防溶洞的進一步反戰造成更大的損害，此外還需大量小型機械設備配合施工。若巖溶地區的溶洞大部分都是軟塑狀的粘性土或夾含沙礫時，應考慮會出現的嚴重漏水問題，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的準確掌握，更有利于對灌漿方法可行性的驗證，還可根據孔深、灌漿孔布置方式、灌漿壓力以及水灰比等參數，確保理想的灌漿效果。2灌漿時應盡可能地減小洞內的水力坡降，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灌漿時應下灌漿管至孔底灌注，并設排氣管適時排氣(特別是溶洞內有流水的鉆孔，顯得更為重要)，使漿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

針對地質條件復雜，地基要求穩固性高，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，并形成穩固的巖溶態勢的情況下，采用高壓旋噴地基處理技術不僅有效增強地基的穩定性和安全性，還幫助施工隊伍克服現場存在的大量溶洞、土洞、軟土層、裂隙等不良地質情況。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處理的工作量大，不易開采，流動性強，必須通過高壓旋轉器進行處理，并整合各種分離器材達到合理運用勘測地質條件的方法。而此種方法對勘探工作嚴謹性要求較高，且對施工工藝、施工的機械設備以及材料，甚至施工人員的工作經驗要求較高，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上的壓力，實施巖石容碎是應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的實用性。

3.3 灌注樁法的地基處理技術

基于灌注樁強度高，施工工藝簡單且進度快的特點，巖溶地區常會采用此種地基處理方式以保證施工質量。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和承載力的要求、設備能力以及土質條件等。但巖溶地區建筑基礎采用樁基礎時，樁端必須穿過溶洞、土洞，形成超長樁，造價昂貴，且遇復雜溶洞時，成樁困難。對于覆蓋型巖溶可充分利用上覆土層，采用不同剛度樁復合地基處理技術，以滿足質量、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巖。由于此工程采用了不同剛度復合地基的處理，復合地基承載力大幅提高，得到了理想的地基處理效果。

4 結語

巖溶地基處理中常會遇到地表不穩固容易下陷、巖石根基不穩、開采難度大的問題，而對于這些問題的難點先進的技術是關鍵。對于我國地質勘探水平，一些高技術水平的巖溶處理，仍然是一項艱巨的任務。國內外對地基處理形式較為單一，我們應多向已在實際工程中得到良好效果的符合樁或者復合地基處理技術進行借鑒，并加大技術領域的研討，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 [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