覆盖型岩溶地基注浆处理与效果检测分析

文/ 陈海兵 韶关市建筑工程质量安全监督站 广东韶关 512000

众所周知，覆盖型岩溶会直接影响到高层建筑的安全性，依照某工程对地基岩浆与溶洞的发育情况进行了分析；结合建筑物的种类，运用充填浅部溶洞、全部土洞都注浆的措施，以此来阻隔岩溶发育的通道，达到稳固地基土、提高其承载力的目的[1]。当然，为提高注浆的实用性、经济性，必须采取从外向内逐层进行注浆的方法，同时还应运用动态施工技术，并依照检测孔的测试结果适当调整施工技术参数。当施工完成以后，还应物探地基，观测沉降[2]。实践表明，注浆处理的加固成效更为明显，而且注浆以后的地基土强度、密度等指标都得到大幅度提高；静载荷实验结果表明，地基承载力也得到有效提高；和桩基础方案相比而言，注浆加固法的造价成本低，施工时间短。

1、案例分析

某公寓楼，地上12层，地下1层，剪力墙结构。筏板厚度800mm，埋深4.0米。总建筑面积26560.85平方米。工程等级二级，场地等级三级。上述建筑的四周比较开阔，地势平坦，场地北高南低。地基岩埋深9.5米，基岩最低埋深不低于6米，最高埋深不超过13米。具体如图（1）所示。

图（1） 为地基剖面图

2、岩溶地质勘察

由于建筑场位于石灰岩区，基岩岩性为O2m石灰岩，地下水丰富，岩溶发育，而且还存在土洞与岩溶等不良地质。建筑场地内的基岩面起伏比较大，溶蚀裂缝比较多，且还会随深度增加[3]。另外，超过95%的钻孔出现漏水情况，基岩表面的溶洞发育比较好。而且超过58.80%的钻孔为揭露溶洞，总共16个溶洞，5处没有充填，占总数的31.3%；3处半充填，占总数的18.76%，土洞高度0.1-3.5米。溶洞充填物，大都为硬塑-可塑性粘土或粉质黏土充填，只有少部分为中砂或者是碎石块充填。大多数土洞都是在基岩的表层发育形成的，至于土洞的顶端，存在厚度不均匀的岩石顶板，基岩上端全都覆盖厚度不均的土层[4]。由此可见，该建筑场地属性典型的覆盖型岩溶区。

3、地基注浆方案的制定与落实

3.1 注浆方案的制定

通常情况下，都会将注浆孔布置成行列式，且距离不超过2米。一共布置384个注浆孔，检测孔79个，并将其当成加密孔，如图（2）所示。将筏板往外延伸2米，并在其外侧增加2排注浆孔。依照基底的深度，竖向注浆范围不超过地面的3米。此外，注浆压力应大于0.2MPa，尤其是在岩土界面的四周，其注浆压力应大于0.3MPa，且不超过0.6MPa。具体注浆步骤如下：首先，应综合考虑地基加固的要求，一般来说，注浆孔的开孔直径不超过130mm。其次，应采取包围式动态注浆法，也就是从外向内进行注浆，且隔孔跳灌。起初应灌注最外一排，等构成一个封闭圈以后，逐排向内推进，坚决不允许跳打。在此过程中，应将动态施工和探注法结合在一起，并依照探测结果适当调整施工参数。如果出现土洞、掉钻或者是单孔注浆量增加等情况时，必须在注浆孔的附近进行加密，直到探测到土洞以后，再向进行探孔。使用的注浆材料大部分为42.5级硅酸盐水泥，水灰比为0.6：1，先稀释后黏稠。最后，应连续注浆15分钟，且注入量不允许超过5.0L/min；冒浆点一般超出3米左右；注浆钻孔基岩比较完整，孔口压力不超过2.0MPa；单孔注浆量超过平均注浆量。

图（2） 为注浆孔的平面图

3.2 注浆

依照施工原则，总共389个施工注浆孔，115个检测加密孔，共花费16d，钻孔总进尺为4438.9米，水泥用量为756.5吨，揭露溶洞66个，土洞7个。

4、注浆效果分析

无论是在施工过程中还是施工结束以后，都需要运用以下几种方法，比如，室内实验法、物探法、注浆量分析法、平板载荷实验法等；当然，还应对注浆的检测分析进行评估，具体涉及以下几个方面，分别为：地基强度、基础沉降、物理变化等。

4.1 检查孔法

总共布置62个检查孔，具体如图（3）所示。在图中，所圈部分为水泥充填。对20个检查孔进行取样，且每一层土不超过30个样本，并对其进行土工试验，等实验结束以后，将所得结果和勘察之前的数据进行比较，具体如表（3）所示。

图（3） 为检测孔取芯

表（3）为注浆前后土层物理力学指标

在表（3）中，注浆地基的物理力学性能得到显著提升，其中，粉质粘土的各项指标表现最为明显，压缩系数变化率高达25.57%，压缩模量提高22.5%，质量密度提高7.72%，e减少9.66%，c提高6.5%，黏聚力提高9.6%。这表明，注浆成效明显，符合地基加固的要求。

4.2 高密度电法

在注浆施工结束26d以后，运用数字直流高密度电法仪探测注浆场地，具体结果如图（4）所示。图中，S代表注浆场地的宽度，H代表埋深。

图（4） 高密度电法的测试结果

在图（4）中，注浆区域已明确标注出来，在此期间，电阻率呈低电阻分布，也就是说，被检测的土洞与溶洞都已得到充填，从而进一步提高了地基土抗变形的能力。通过注浆不仅能起到封闭过水通道的作用，还能防止地下水出现突然升降的情况，阻隔水流通道，不断提高地基土的稳定性。

结语：

综上所述，运用注浆法不仅能充填全部土洞与溶洞，而且还可以阻挡岩溶发育的通道，以免岩溶向上发育；此外，还可以加固地基，提高其承载力。

参考文献：

[1]张健,李术才,张乾青,李亮亮,贺鹏.覆盖型岩溶地基注浆处理与效果检测分析[J].建筑结构学报 ,2017,38(09)：167-173.

[2]邓磊.覆盖型岩溶地基控制旋喷成桩质量的施工技术[J].路基工程,2012(05)：130-132.

[3]鲍道亮,罗均宇,刘冬梅.覆盖型岩溶区岩溶土洞的分布及地基处理方法[J].龙岩学院学报 ,2011,29(05)：16-20.

[4]王平教.江山地区覆盖型岩溶区地基土类型及处理技术[J].浙江建筑,2013(04)：19-21.