谈机场土石方工程溶洞处理

余文超 李旭艳

摘要：机场是专供飞机进行起飞、着陆和滑行以及为机组人员配置相关服务的有效区域，是飞机正常运行的场地保证。在机场建设中，飞机活动区域主要分为跑道、滑行道、联络道与站坪等，对地面的平整度有一定的要求，对地势、排水和岩土工程设计与平原机场有着较大的区别，机场的土面区建设地点存在着许多影响机场土石方工程的溶洞地形，损害机场建设工程的进度和安全。本文就处理机场土石方工程中溶洞的方法进行解析，并给出相关建议。

关键词：机场土石方工程;溶洞处理;地势设计

随着经济的发展，为解决我国交通问题，近年来开展了大力加强机场建设的活动，但我国地势复杂，许多地区存在着不利于工程建设的地形，其中岩溶地区的发育对机场土石方工程的建设影响最为突出，地下溶洞给予建设机场地基建设造成了很大的隐患，建设工程队伍应根据当地建设实际情况，根据机场地势分布，溶洞的构造等因素来判断并采取相关措施，有条件时还可以将多种处理方式并举，以此来得到更为优异的效果。

一、机场土石方工程溶洞分布特点与危害

随着我国经济的不断发展，全国的机场建设也在紧锣密鼓的进行，为保证机场建设的经济性，较多机场建在地理环境较差的丘陵地带，因此在机场土石方工程建设中，岩溶地形的存在严重影响着我国机场建设的稳定性。常见的机场土石方溶洞主要分为裂隙状溶洞与宽敞型溶洞两种，前者往往高度大于其宽度，并伴随着地形的裂痕与岩石纹理溶蚀形成，形状不规范且难以处理。后者常常沿着岩石的纹路面倾斜或水平存在，形状规范且面积较大。一些岩溶地区含水量丰富，施工队伍稍有不慎就容易出现大规模的地基沉降现象，给施工队伍造成了阻碍和安全隐患。并且受这些恶劣地形的影响，在岩溶区域进行机场地基施工主要产生的工程危害有以下三种，其一是水资源的浪费和枯竭，部分地区的水资源联通较为紧密，部分水源经过岩溶机场地基地区，施工队伍如果没有及时的采取加固工作就会使得该地段的水资源大规模的浪费。其二是地表塌陷和地面沉降，在岩溶机场地基进行施工的过程中，机场地基没有进行加固工作很容易产生沉降现象，造成部分的土壤涌出，严重时会掩埋岩溶机场地面设施，大量的岩土移动还会使得该地区的地表发生沉降和塌陷，造成施工进度的阻碍。其三是引发工程灾害，在含水量丰富岩溶地区的机场地基建设需要时刻关注该地下溶洞的填充处理，一旦发现就要及时加固，防患于未然。不稳定的地基处理会给施工队伍带来生命财产威胁，严重影响机场土石方工程的正常施工。

二、机场土石方工程溶洞的处理方式

（一）溶洞注浆

在机场土石方建设工程中，存在着许多检测设备无法到达的群洞或是单独的洞体，影响深度常处于探测范围之外，受到机场建设的经济条件限制，此类地形一般不采用爆破处理方式。在岩溶地区的机场土石方建设中，由于地表岩溶和地下岩溶的存在，地下水侵蚀会对机场地基建设造成严重的侵蚀，可能造成机场建设的地基沉降和不均匀变形，溶洞塌陷等危害。对于地下溶洞的处理方式，传统的处理方式是采用注浆加固技术，以填充洞体与群洞之间的间隙为主。对一半的溶洞地形如没有固定填充物则采用填充石块进行填充，对部分有固定填充物的洞体，机场土石方工程建设队伍应采用溶洞注浆的方式，对该地区进行注浆加固处理，加强机场地基的稳定性，保证机场施工安全。注浆加固技术是考虑到岩溶地区工程外部自然环境、地质条件、岩体完整性等多种地理因素，结合涌水位置进行控制性的注浆加固，以此来控制相关岩溶地形的稳定性。在进行注浆加固工作之前，要先对该段机场地基的岩体渗透性，水压要有一个大致的认识，以便进行注浆工作。

机场土石方溶洞注浆工程的使用材料主要有以下两种，水泥注浆材料和化学注浆材料，两种材料各有其施工特点要求，水泥注浆材料在凝固后强度高，造价也相对低廉，来源广泛且操作难度低，但是一般的水泥注浆材料颗粒较大且不甚均匀，难以满足一些特殊的溶洞注浆加固工作。化学注浆材料是一种新型材料，具有可塑性好，颗粒小且分明的特点，可以轻松的注入到一些岩溶地区的细微裂缝中，满足各种工况下的加固需求，但是化学注浆材料发展还不成熟，应用和操作也相对困难，造价成本高，不适合大面积的注浆加固工程使用。为保证经济性和注浆效果，机场溶洞注浆通常采用纯水泥注浆加上膨胀土与水玻璃作为周边注浆材料进行加固，在溶洞需要注浆的四周形成一个稳定的止浆墙，确保目标溶洞的注浆效果并使用纯水泥浆作为中间溶洞孔的注浆材料。在施工开展前，要预先调查施工地段的岩土特征和地下水分布，根据地下岩溶地区的分布情况结合施工进度来设计一个合理的施工方案，并根据施工过程中可能遇见的突发状况作出好预留备案，选择好注浆方案后，在施工场地预先进行注浆液的检测和注浆试验，确保注浆液可以达到预期的加固效果。其次是要根据实施的施工状态来不断调整注浆工程的各种参数，并实时收集注浆工程中产生的各项数据，做好工程监察工作，一旦出现问题，及时同时施工队伍进行调整，以确保注浆施工质量。

（二）溶洞爆破处理

在机场土石方处理方式中，地下溶洞顶板埋深不超过五米的情况下可以使用溶洞爆破回填的方式进行处理，首先对目标区域溶洞进行爆破，然后对其产生碎屑物进行挖掘，处理完毕后对其进行回填，加强该溶洞地势的稳定性。填埋处理物的颗粒直径应由下至上分层分布，形成一个有大到下的颗粒物分布层，起到一个填充物反过滤的作用，加强该地区机场溶洞地基处理的稳定性。 在机场地基溶洞按照对应设计进行处理后，对其进行开挖，清除目标溶洞中的填充物，在对其进行回填石料处理，在处理过程中应先对目标溶洞进行分类编号，根据爆炸处理效果可能造成的影响决定处理顺序，避免在实行爆破和回填处理时出现纰漏，造成不必要的损失。

（三）溶洞的土工格室加筋处理

对于机场土石方工程探测完毕的区域，为加强目标区域的稳定性，可以在溶洞顶板上层配备碎石褥前设置一个大约10cm厚度的土工格室进行加固，防止因溶洞顶板承压过大所产生的沉降现象，在土工格室的铺设工程中，主要有以下几点注意事项。一是关于土工格室的技术要求，根据不同溶洞顶板高度，大小和群洞分布，对土工格室的拉抻强度、拉抻屈服度、高度、断裂伸长度以及连接处强度进行检测，并采用符合目标溶洞特点的土工格室的铺设，保证扩散上部载荷的作用，防止顶板沉陷。二是土工格室的张拉，在铺设土工格室过程中，每隔一米左右的间距就要对土工格室进行一次固定，通常使用钢管将土工格室的横向端部紧密的固定在机场土基中，鋼管规格应严格符合土工格室铺设标准，不小于30mm的直径且保证50cm的入土深度，上端应焊接有连接钩，在土工格室受到向上的拉力时向上滑出。土工格室的纵向处理应均匀的分布土工格室的占地面积，每隔一定的区域埋设木桩或土钉使得土工格室得以充分的展开，在土工格室加固施工过程中要通过拉伸器将格室端相连，在使用施工场地内的机械设备使其拉紧，保证土工格室的受力均匀，加强其抗压能力。

三、结语：

机场土石方工程中溶洞处理方式种类繁多，且存在着一定的地势局限性，各地施工队伍要根据本地区施工地形特色和施工条件合理进行选择，采用先进的溶洞处理方式，标准的技术指标来完善机场地基建设。

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