巖溶地基基礎(chǔ)加固處理技術(shù)
2016-11-07
引言
當(dāng)高速公路穿越存在巖溶暗穴區(qū)域時，由于巖溶地區(qū)的特殊工程特性，導(dǎo)致地基基礎(chǔ)的承載力及穩(wěn)定性都存在不確定性，嚴(yán)重威脅公路橋梁等構(gòu)筑物的使用安全。本文在對巖溶地形地貌等特征進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，對影響巖溶地基穩(wěn)定性的因素及其判定方法、地基加固處理技術(shù)等作進(jìn)一步研究探討。
1、巖溶的地貌特征
1.1形成條件
巖溶是由石灰?guī)r、石膏等可溶性巖層在水的化學(xué)溶解作用下，形成形態(tài)各一的溝槽、裂隙、洞穴等現(xiàn)象的總稱。巖溶形成的物質(zhì)基礎(chǔ)是存在可溶性巖層，該種巖層一般存在裂隙，能透水，加上源源不斷的地下水活動，最大程度上溶解巖層中所含的碳酸鈣等物質(zhì)。
1.2地貌及發(fā)育特征
根據(jù)地貌的位置情況可將巖溶地貌分為地表形態(tài)和地下形態(tài)。地表形態(tài)主要包括溶溝、溶槽、石林、落水洞、豎井及溶蝕洼地等；地下形態(tài)包括溶蝕裂隙、溶洞、暗河及鐘乳石等。若屬于巖溶地區(qū)，還需進(jìn)一步調(diào)查，掌握巖溶發(fā)育特征，確定建筑物場地，避免發(fā)生坍塌等巖溶災(zāi)害。
2、巖溶地基穩(wěn)定性評價
2.1影響穩(wěn)定性因素
巖溶地基的穩(wěn)定性直接影響到構(gòu)筑物的使用功能，正確評價其上地基的穩(wěn)定性是保證結(jié)構(gòu)安全的前提條件。影響巖溶地基穩(wěn)定性的因素有很多，如巖體力學(xué)特性、發(fā)育狀況、結(jié)構(gòu)面節(jié)理特征、地下水源等，人為影響因素成為影響因素中的主要外因，詳細(xì)了解以上因素是地基穩(wěn)定性評價的重要依據(jù)，溶洞的幾何形態(tài)、洞內(nèi)是否有填充物、地下水活動情況都對巖溶地基穩(wěn)定性有一定影響。
2.2巖溶地基穩(wěn)定性評價
地基穩(wěn)定性評價是基礎(chǔ)勘察設(shè)計階段的重要工作，根據(jù)建筑場地位置及其附近巖溶情況，做出是否影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的綜合評價，依據(jù)評價結(jié)論確定是否進(jìn)行相應(yīng)的加固處理，以確保結(jié)構(gòu)物安全?，F(xiàn)階段常用的巖溶地基穩(wěn)定性評價主要有定性評價和定量評價。
（1）定性評價
通過現(xiàn)場勘察和觀察，根據(jù)巖溶形態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造、地下水分布及洞底堆積物情況，并兼顧建筑物荷載影響來判斷其穩(wěn)定性?，F(xiàn)場可根據(jù)表1分為四個等級。
（2）定量評價
3、加固處理措施
3.1巖溶坍塌處理方法
巖溶坍塌常用的處理方法有：填堵、灌注、強(qiáng)夯、跨越、深基礎(chǔ)等，其中深基礎(chǔ)法多以樁基礎(chǔ)形式處理穩(wěn)定性問題。
?。?）填堵。該法適用于單個小塌坑，主要是用碎石、砂和土對其進(jìn)行填充，再加以夯實(shí)，必要時可加設(shè)鋼筋混凝土加固。（2）灌注。該法與填堵法類似，本質(zhì)區(qū)別在于填充材料，灌注時將灌注材料通過灌注孔將水泥、碎石或礦渣、速凝劑等混合注入洞穴，填充巖溶裂隙，加固基礎(chǔ)，強(qiáng)化地基。（3）強(qiáng)夯。受到場地和強(qiáng)夯設(shè)備的制約，該法在小型封閉溶洞內(nèi)不易使用。采用時利用夯錘自重下落時產(chǎn)生的能量對地基土進(jìn)行夯實(shí)，消除潛在的溶洞隱患，改善地基條件。（4）跨越。當(dāng)溶洞空洞較大，填堵、灌注作業(yè)困難不易采用時，可選用該法。在塌陷坑頂部穩(wěn)定基巖上鋪設(shè)橫梁，類似橋梁結(jié)構(gòu)。
3.2樁基礎(chǔ)加固處理技術(shù)
遇到一些深度較大，上述各法處理有困難時，采用深基礎(chǔ)加固處理建筑物地基是較為理想的一種方法，如樁基礎(chǔ)，沉井等。成孔前注漿預(yù)處理。主要應(yīng)用于樁基礎(chǔ)位置有溶洞裂隙存在，樁基礎(chǔ)位置存在小型溶洞，洞穴走向傾斜，且受地下水影響嚴(yán)重的情況。對樁周地質(zhì)預(yù)處理后，提高了樁周及樁底地基的完整性，提高的承載力。在施工時采用雙護(hù)筒形式，利用優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行護(hù)臂，同時確保清渣滿足要求，成孔時采用鉆沖結(jié)合，鉆機(jī)穿越覆蓋層，再使用沖機(jī)進(jìn)行基巖施工。一般在護(hù)筒刃角處進(jìn)行加固處理，由于基巖平整度不夠，往往基巖與護(hù)筒之間存在間隙，若不做任何處理，在鉆進(jìn)過程中極易發(fā)生埋鉆事故，常用方法有高壓旋噴和拋填黏土壓實(shí)。在施工中發(fā)生漏水和漏漿現(xiàn)象是不可避免的，發(fā)生漏漿時，應(yīng)及時補(bǔ)充漿液，維持孔內(nèi)水壓，防止產(chǎn)生過大的水壓差。
4、結(jié)語
高速公路穿越巖溶地區(qū)越來越普遍，溶洞整體穩(wěn)定性成為關(guān)鍵。本文在總結(jié)了巖溶形成條件、特征、影響穩(wěn)定性因素等方面的基礎(chǔ)上，分析了評價穩(wěn)定性的方法，并結(jié)合實(shí)際提出了相應(yīng)的加固技術(shù)，以確保溶洞穩(wěn)定性，保證工程質(zhì)量。
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