覆蓋型巖溶地基注漿處理與效果檢測分析

文/ 陳海兵 韶關市建筑工程質量安全監督站 廣東韶關 512000

眾所周知，覆蓋型巖溶會直接影響到高層建筑的安全性，依照某工程對地基巖漿與溶洞的發育情況進行了分析；結合建筑物的種類，運用充填淺部溶洞、全部土洞都注漿的措施，以此來阻隔巖溶發育的通道，達到穩固地基土、提高其承載力的目的[1]。當然，為提高注漿的實用性、經濟性，必須采取從外向內逐層進行注漿的方法，同時還應運用動態施工技術，并依照檢測孔的測試結果適當調整施工技術參數。當施工完成以后，還應物探地基，觀測沉降[2]。實踐表明，注漿處理的加固成效更為明顯，而且注漿以后的地基土強度、密度等指標都得到大幅度提高；靜載荷實驗結果表明，地基承載力也得到有效提高；和樁基礎方案相比而言，注漿加固法的造價成本低，施工時間短。

1、案例分析

某公寓樓，地上12層，地下1層，剪力墻結構。筏板厚度800mm，埋深4.0米?？偨ㄖ娣e26560.85平方米。工程等級二級，場地等級三級。上述建筑的四周比較開闊，地勢平坦，場地北高南低。地基巖埋深9.5米，基巖最低埋深不低于6米，最高埋深不超過13米。具體如圖（1）所示。

圖（1） 為地基剖面圖

2、巖溶地質勘察

由于建筑場位于石灰巖區，基巖巖性為O2m石灰巖，地下水豐富，巖溶發育，而且還存在土洞與巖溶等不良地質。建筑場地內的基巖面起伏比較大，溶蝕裂縫比較多，且還會隨深度增加[3]。另外，超過95%的鉆孔出現漏水情況，基巖表面的溶洞發育比較好。而且超過58.80%的鉆孔為揭露溶洞，總共16個溶洞，5處沒有充填，占總數的31.3%；3處半充填，占總數的18.76%，土洞高度0.1-3.5米。溶洞充填物，大都為硬塑-可塑性粘土或粉質黏土充填，只有少部分為中砂或者是碎石塊充填。大多數土洞都是在基巖的表層發育形成的，至于土洞的頂端，存在厚度不均勻的巖石頂板，基巖上端全都覆蓋厚度不均的土層[4]。由此可見，該建筑場地屬性典型的覆蓋型巖溶區。

3、地基注漿方案的制定與落實

3.1 注漿方案的制定

通常情況下，都會將注漿孔布置成行列式，且距離不超過2米。一共布置384個注漿孔，檢測孔79個，并將其當成加密孔，如圖（2）所示。將筏板往外延伸2米，并在其外側增加2排注漿孔。依照基底的深度，豎向注漿范圍不超過地面的3米。此外，注漿壓力應大于0.2MPa，尤其是在巖土界面的四周，其注漿壓力應大于0.3MPa，且不超過0.6MPa。具體注漿步驟如下：首先，應綜合考慮地基加固的要求，一般來說，注漿孔的開孔直徑不超過130mm。其次，應采取包圍式動態注漿法，也就是從外向內進行注漿，且隔孔跳灌。起初應灌注最外一排，等構成一個封閉圈以后，逐排向內推進，堅決不允許跳打。在此過程中，應將動態施工和探注法結合在一起，并依照探測結果適當調整施工參數。如果出現土洞、掉鉆或者是單孔注漿量增加等情況時，必須在注漿孔的附近進行加密，直到探測到土洞以后，再向進行探孔。使用的注漿材料大部分為42.5級硅酸鹽水泥，水灰比為0.6：1，先稀釋后黏稠。最后，應連續注漿15分鐘，且注入量不允許超過5.0L/min；冒漿點一般超出3米左右；注漿鉆孔基巖比較完整，孔口壓力不超過2.0MPa；單孔注漿量超過平均注漿量。

圖（2） 為注漿孔的平面圖

3.2 注漿

依照施工原則，總共389個施工注漿孔，115個檢測加密孔，共花費16d，鉆孔總進尺為4438.9米，水泥用量為756.5噸，揭露溶洞66個，土洞7個。

4、注漿效果分析

無論是在施工過程中還是施工結束以后，都需要運用以下幾種方法，比如，室內實驗法、物探法、注漿量分析法、平板載荷實驗法等；當然，還應對注漿的檢測分析進行評估，具體涉及以下幾個方面，分別為：地基強度、基礎沉降、物理變化等。

4.1 檢查孔法

總共布置62個檢查孔，具體如圖（3）所示。在圖中，所圈部分為水泥充填。對20個檢查孔進行取樣，且每一層土不超過30個樣本，并對其進行土工試驗，等實驗結束以后，將所得結果和勘察之前的數據進行比較，具體如表（3）所示。

圖（3） 為檢測孔取芯

表（3）為注漿前后土層物理力學指標

在表（3）中，注漿地基的物理力學性能得到顯著提升，其中，粉質粘土的各項指標表現最為明顯，壓縮系數變化率高達25.57%，壓縮模量提高22.5%，質量密度提高7.72%，e減少9.66%，c提高6.5%，黏聚力提高9.6%。這表明，注漿成效明顯，符合地基加固的要求。

4.2 高密度電法

在注漿施工結束26d以后，運用數字直流高密度電法儀探測注漿場地，具體結果如圖（4）所示。圖中，S代表注漿場地的寬度，H代表埋深。

圖（4） 高密度電法的測試結果

在圖（4）中，注漿區域已明確標注出來，在此期間，電阻率呈低電阻分布，也就是說，被檢測的土洞與溶洞都已得到充填，從而進一步提高了地基土抗變形的能力。通過注漿不僅能起到封閉過水通道的作用，還能防止地下水出現突然升降的情況，阻隔水流通道，不斷提高地基土的穩定性。

結語：

綜上所述，運用注漿法不僅能充填全部土洞與溶洞，而且還可以阻擋巖溶發育的通道，以免巖溶向上發育；此外，還可以加固地基，提高其承載力。

參考文獻：

[1]張健,李術才,張乾青,李亮亮,賀鵬.覆蓋型巖溶地基注漿處理與效果檢測分析[J].建筑結構學報 ,2017,38(09)：167-173.

[2]鄧磊.覆蓋型巖溶地基控制旋噴成樁質量的施工技術[J].路基工程,2012(05)：130-132.

[3]鮑道亮,羅均宇,劉冬梅.覆蓋型巖溶區巖溶土洞的分布及地基處理方法[J].龍巖學院學報 ,2011,29(05)：16-20.

[4]王平教.江山地區覆蓋型巖溶區地基土類型及處理技術[J].浙江建筑,2013(04)：19-21.