岩溶地基基础加固处理技术
2016-11-07
引言
当高速公路穿越存在岩溶暗穴区域时，由于岩溶地区的特殊工程特性，导致地基基础的承载力及稳定性都存在不确定性，严重威胁公路桥梁等构筑物的使用安全。本文在对岩溶地形地貌等特征进行总结的基础上，对影响岩溶地基稳定性的因素及其判定方法、地基加固处理技术等作进一步研究探讨。
1、岩溶的地貌特征
1.1形成条件
岩溶是由石灰岩、石膏等可溶性岩层在水的化学溶解作用下，形成形态各一的沟槽、裂隙、洞穴等现象的总称。岩溶形成的物质基础是存在可溶性岩层，该种岩层一般存在裂隙，能透水，加上源源不断的地下水活动，最大程度上溶解岩层中所含的碳酸钙等物质。
1.2地貌及发育特征
根据地貌的位置情况可将岩溶地貌分为地表形态和地下形态。地表形态主要包括溶沟、溶槽、石林、落水洞、竖井及溶蚀洼地等；地下形态包括溶蚀裂隙、溶洞、暗河及钟乳石等。若属于岩溶地区，还需进一步调查，掌握岩溶发育特征，确定建筑物场地，避免发生坍塌等岩溶灾害。
2、岩溶地基稳定性评价
2.1影响稳定性因素
岩溶地基的稳定性直接影响到构筑物的使用功能，正确评价其上地基的稳定性是保证结构安全的前提条件。影响岩溶地基稳定性的因素有很多，如岩体力学特性、发育状况、结构面节理特征、地下水源等，人为影响因素成为影响因素中的主要外因，详细了解以上因素是地基稳定性评价的重要依据，溶洞的几何形态、洞内是否有填充物、地下水活动情况都对岩溶地基稳定性有一定影响。
2.2岩溶地基稳定性评价
地基稳定性评价是基础勘察设计阶段的重要工作，根据建筑场地位置及其附近岩溶情况，做出是否影响结构稳定性的综合评价，依据评价结论确定是否进行相应的加固处理，以确保结构物安全。现阶段常用的岩溶地基稳定性评价主要有定性评价和定量评价。
（1）定性评价
通过现场勘察和观察，根据岩溶形态、地质构造、地下水分布及洞底堆积物情况，并兼顾建筑物荷载影响来判断其稳定性。现场可根据表1分为四个等级。
（2）定量评价
3、加固处理措施
3.1岩溶坍塌处理方法
岩溶坍塌常用的处理方法有：填堵、灌注、强夯、跨越、深基础等，其中深基础法多以桩基础形式处理稳定性问题。
（1）填堵。该法适用于单个小塌坑，主要是用碎石、砂和土对其进行填充，再加以夯实，必要时可加设钢筋混凝土加固。（2）灌注。该法与填堵法类似，本质区别在于填充材料，灌注时将灌注材料通过灌注孔将水泥、碎石或矿渣、速凝剂等混合注入洞穴，填充岩溶裂隙，加固基础，强化地基。（3）强夯。受到场地和强夯设备的制约，该法在小型封闭溶洞内不易使用。采用时利用夯锤自重下落时产生的能量对地基土进行夯实，消除潜在的溶洞隐患，改善地基条件。（4）跨越。当溶洞空洞较大，填堵、灌注作业困难不易采用时，可选用该法。在塌陷坑顶部稳定基岩上铺设横梁，类似桥梁结构。
3.2桩基础加固处理技术
遇到一些深度较大，上述各法处理有困难时，采用深基础加固处理建筑物地基是较为理想的一种方法，如桩基础，沉井等。成孔前注浆预处理。主要应用于桩基础位置有溶洞裂隙存在，桩基础位置存在小型溶洞，洞穴走向倾斜，且受地下水影响严重的情况。对桩周地质预处理后，提高了桩周及桩底地基的完整性，提高的承载力。在施工时采用双护筒形式，利用优质泥浆进行护臂，同时确保清渣满足要求，成孔时采用钻冲结合，钻机穿越覆盖层，再使用冲机进行基岩施工。一般在护筒刃角处进行加固处理，由于基岩平整度不够，往往基岩与护筒之间存在间隙，若不做任何处理，在钻进过程中极易发生埋钻事故，常用方法有高压旋喷和抛填黏土压实。在施工中发生漏水和漏浆现象是不可避免的，发生漏浆时，应及时补充浆液，维持孔内水压，防止产生过大的水压差。
4、结语
高速公路穿越岩溶地区越来越普遍，溶洞整体稳定性成为关键。本文在总结了岩溶形成条件、特征、影响稳定性因素等方面的基础上，分析了评价稳定性的方法，并结合实际提出了相应的加固技术，以确保溶洞稳定性，保证工程质量。
参考文献
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