关于岩溶地区地基处理关键技术的探讨

■欧阳军晖

（南大岩土工程技术有限公司广州分公司 广东 广州510170）

关于岩溶地区地基处理关键技术的探讨

■欧阳军晖

（南大岩土工程技术有限公司广州分公司 广东 广州510170）

随着越来越多的工程建设在岩溶地区展开，由于岩溶地区复杂的地质条件，致使地基的稳定性也成为了工程建设中遇到的一大难点。本文基于岩溶地区地基特点，提出了岩溶地区工程中较常出现的地质问题进行了分析，并针对这些问题分别对溶洞灌填注浆地基处理、高压旋喷地基处理、灌注桩法的地基处理的关键技术进行了探讨。

岩溶地基稳定处理加固

1 岩溶地区地基特点

岩溶又称科斯特（Karst），是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩等）进行以化学溶蚀（并包括流水与重力侵蚀作用，以及物质迁移和沉积作用等）为主要作用过程及其产生的现象的统称。可溶性岩体、具有溶蚀力的水以及水的循环交替为岩溶的发育提供了基本条件。土洞和溶洞是在岩溶类地区工程建设中最常见的岩溶作用的产物，尤其是建筑物基础的施工中最常遇到岩溶类的不良地质问题，都会对工程建筑的设计和施工方面造成较大的影响。由于岩溶地区的土层厚度变化大，孔隙比高，且地基易发生不均匀沉降。因此在岩溶地区的工程建筑中对地基的处理是最大的难点。一旦地基处理不合格，便会导致建筑物倾斜开裂甚至破坏，延误工期，甚至质量受到严重影响。

2 岩溶地区工程地质问题

基于岩溶地区的地基特点，在岩溶地区进行工程建设时，必须先对该地区进行细致的地质研究，提前发现问题，对可能出现的工程地质问题才能进行预测并采取有效的解决办法。首先，最常见的是地基不稳及塌陷问题。在地表岩溶的作用下，石灰岩的表层会有溶沟发育，此类发育的溶沟之间通常会残留尖棱状或者锥状的石芽，造成石灰岩地基的高低不平，进而形成石芽地基。而石芽间的溶沟会被土填充，因此较高的压缩性和较低的强度，易引起建筑地基的不均匀沉降，建筑的稳定性无法得到保证。此外，建筑物的荷重作用下的土洞地基和溶洞地基也容易产生塌陷，给工程建设留下严重的安全隐患。其次，较严重的是突水和渗漏的问题。因为岩溶地区岩体中往往存在缝隙、溶洞和管道，地基基坑开挖时，若有承压水，极易引起地下突水，造成地基基坑的排水困难，甚至出现淹没地基的现象。

3 岩溶地区地基处理的关键技术

3.1 溶洞灌填注浆地基处理技术

在处理溶洞地基时，较常用的加固方式溶洞灌填注浆法，主要针对溶洞埋深较浅的地基土层，其处理范围广造价适宜。不仅要根据当地地形地质，还要选择合适的参数和孔位，并利用灌填注浆技术完成地基加固。此种处理方式是将溶洞填充更加密实，使土体的强度和稳定性得到增强，尽可能的切断溶洞与地下水以及土层之间的联系，以防溶洞的进一步反战造成更大的损害，此外还需大量小型机械设备配合施工。若岩溶地区的溶洞大部分都是软塑状的粘性土或夹含沙砾时，应考虑会出现的严重漏水问题，若溶洞可能与上部的土洞相通造成基岩的埋藏较深时，那么修建高层的建筑物会导致地基荷载过大，那么灌填注浆法则不适用这种情况。

需要注意的问题：1施工过程中，对工程中单位耗灰量、单位戏水率等施工参数的准确掌握，更有利于对灌浆方法可行性的验证，还可根据孔深、灌浆孔布置方式、灌浆压力以及水灰比等参数，确保理想的灌浆效果。2灌浆时应尽可能地减小洞内的水力坡降，例如减小灌浆位置上下游的水位差，在出水口抛填砂包填压减缓流速等。3灌浆时应下灌浆管至孔底灌注，并设排气管适时排气(特别是溶洞内有流水的钻孔，显得更为重要)，使浆液从洞底堆起拦截通道，同时减少灌浆材料的浪费。

3.2 高压旋喷地基处理技术

针对地质条件复杂，地基要求稳固性高，地壳表皮有一定厚度，且均匀分布在第表层、岩溶性高，不易破坏，岩溶缝隙水流透渗弱，不易外漏，并形成稳固的岩溶态势的情况下，采用高压旋喷地基处理技术不仅有效增强地基的稳定性和安全性，还帮助施工队伍克服现场存在的大量溶洞、土洞、软土层、裂隙等不良地质情况。需要注意的是，采用此种地基处理方式要求地下水不可太丰富，且水流速度不宜过大，主要是方便旋喷桩的深度直径的确定。由于适用此方法的岩溶地质处理的工作量大，不易开采，流动性强，必须通过高压旋转器进行处理，并整合各种分离器材达到合理运用勘测地质条件的方法。而此种方法对勘探工作严谨性要求较高，且对施工工艺、施工的机械设备以及材料，甚至施工人员的工作经验要求较高，使用的范围并不广泛。此外，由于选择性的工种也会给我们带来作业上的压力，实施岩石容碎是应用不同地表的先决条件，而在选择不同岩层时要考虑到旋喷技术的实用性。

3.3 灌注桩法的地基处理技术

基于灌注桩强度高，施工工艺简单且进度快的特点，岩溶地区常会采用此种地基处理方式以保证施工质量。灌注桩是一种端承桩，桩端须落在持力层中，桩长的决定因素是建筑物对变现和承载力的要求、设备能力以及土质条件等。但岩溶地区建筑基础采用桩基础时，桩端必须穿过溶洞、土洞，形成超长桩，造价昂贵，且遇复杂溶洞时，成桩困难。对于覆盖型岩溶可充分利用上覆土层，采用不同刚度桩复合地基处理技术，以满足质量、工期等的要求。例如，某拟建23层住宅楼的场地揭露岩溶埋深较深，上覆粘性土层，下分布溶洞，但大部分被软塑状的含碎石粉质粘土填充。局部分布厚层卵石、圆砾层，下卧软弱土层。最终确定采用静压沉管CFG桩进行地基处理，对局部上部卵石、圆砾层较厚，可充分发挥其地基承载力。而在卵石、圆砾层较厚地段，静压沉管CFG桩施工较难沉入，应处理其下卧层，则采用高压旋喷桩处理；在受场地限制时，为减少了挖土费用及基坑支护费用，靠近建筑物处采用高压旋喷桩。此外，在局部有充填溶洞地段，高压旋喷桩需进入完整灰岩。由于此工程采用了不同刚度复合地基的处理，复合地基承载力大幅提高，得到了理想的地基处理效果。

4 结语

岩溶地基处理中常会遇到地表不稳固容易下陷、岩石根基不稳、开采难度大的问题，而对于这些问题的难点先进的技术是关键。对于我国地质勘探水平，一些高技术水平的岩溶处理，仍然是一项艰巨的任务。国内外对地基处理形式较为单一，我们应多向已在实际工程中得到良好效果的符合桩或者复合地基处理技术进行借鉴，并加大技术领域的研讨，将岩溶地基处理中的问题有效解决。

[1]张锐.人工挖孔灌注桩处理岩溶地基施工技术 [J].山西建筑.2010,36(16):68-69

[2]杨小伟,陈浩.冲孔灌注桩在岩溶地基施工的处理措施 [J].广东水利水电,2013(s1): 93-94

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-12-439-1