試析泡沫混凝土充填技術在復雜巖溶空洞地基處理中的應用

張貴章

摘 ? 要：本文與工程案例相結合，進而根據現場溶洞的實際情況，應用了現代較為發達的泡沫混凝土材料來對復雜的巖溶洞進行適當的填充處理和有效的加固技術。將此種新型的處理方法與傳統的水泥漿、符合漿注漿技術進行綜合的全面對比和分析，通過注漿后的檢測結果來證明泡沫混凝土技術的可行性與效果。由于泡沫混凝土能夠大幅度降低工程的建筑成本，所以值得在業內進行推廣和應用，也期望能夠為具有相似類型的巖溶洞填充處理技術帶來一定的借鑒意義。

關鍵詞：泡沫混凝土填充技術 ?巖溶空洞地基 ?應用

中圖分類號：TD823 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（b）-0056-02

近年來，越來越多的巖溶地區開始大興土建工程，隨之而來的巖溶空洞問題就成為了項目工程當中急需解決的重要問題，要著力加強對巖溶洞的地勢情況與分布情況的精準探測，進而采取經濟合理的可行性技術等地基處理措施，對于工程的建筑來說具有非常大的技術價值與社會意義。

1 ?工程概括

為了能夠更好地體現出泡沫混凝土填充技術在復雜巖溶空洞地基處理中的應用，本次工程的選址在貴州安順虹機廠內，工程共需要建造3棟大樓，分別為1～3號樓，需要在三棟樓中設置地下停車場，并且2樓需要建造展示廳，現在三棟大樓的基礎已經采用PC管樁，而本次工程所需要做的就是對3棟樓地基處的溶洞進行處理。本次所建造工程的地質條件則相對較差，既有溶洞也有土洞，地基土層主要以中風化狀態的破碎灰巖為主，并且溶洞和土洞分布在不同地層表面，使灰巖表面存在一定的高低落差，起伏不定，而且溶洞的形態結構也并不穩定。溶洞多為空洞，但是也有一些洞內存在一些填充物。

2 ?泡沫混凝土填充技術

2.1 處理方法

泡沫混凝土的填充處理應該安排到樁基施工之前，可以通過運用XY-150工程鉆機進行鉆進工作，其鉆孔的直徑應該保持為110mm，并且注漿所用的注漿管應該為不同大小。注漿所采用的材料為425普通硅酸鹽水泥，MS-1型符合發泡劑，用水上不可以使用含酸性物質的水體，采用普通的自來水按照（350∶2.4∶175）kg/m3的比例進行調配即可。

2.2 施工順序

2.2.1 布孔及定位放線

在進行布孔及定位的放線工作時應該以巖溶空洞的鉆孔為中心，并且以正方形的結構來安排注漿孔的分布，這里應該注意每個鉆孔之間距離的大小，鉆孔之間距離的偏大，那么則會造成填充率的不足，鉆孔之間距離偏小，那么則會增大鉆孔所消耗的成本，所以在本次工程中則采用2m×2m的間距來進鉆孔，如圖1所示。

按照圖1注漿孔分布圖進行布孔、定位放線的工作，相關負責人應該對每個鉆孔進行測量，其誤差不應該超過2cm，最后經過反復的確認才能投入使用。

2.2.2 鉆孔工序

根據上文中所提到的處理方法，在鉆孔工序上則通過運用XY-150工程鉆機進行鉆進工作，在泡沫混凝土的注漿孔上進行引孔操作，鉆孔的直徑保持在110mm，所以注漿管管徑大小則為110mm。在鉆孔分別鉆到巖溶空洞的頂部和底部時應該進行相應信息的記錄，并于施工前所做的地質勘測報告進行比對，繪制鉆孔工序的柱狀圖。

2.2.3 加工及填埋注漿管

注漿工序需要分成3次完成，并且需要采用大小不同的注漿管進行注漿工作。在第一次注漿中需要采用DN45φ50的焊接鋼管，第二次和第三次注漿中所采用的則為DN20焊接鋼管，注漿管被填埋到空洞部分時，應該對其進行加工。兩種注漿管應該所填埋的位置應該要比巖溶空洞的洞底還要深500m左右，這里應該注意注漿管的下端應該是被壓扁的，并且用粘性物質進行包裹[1]。大注漿管應該每隔20cm對管身進行鉆孔，并打通兩側，同樣小管也應該對管身進行鉆孔，其相隔的距離則為40cm，且為單側開孔。

2.2.4 制作泡沫混凝土

在本次工程的泡沫混凝土制作工藝中，采用425普通硅酸鹽水泥、MS-1型復合發泡劑以及自來水，進行泡沫混凝土的制備，值得注意的是在制備泡沫混凝土時，為了提高泡沫混凝土的不散性，可以添加一定量的纖維素醚以此來提高泡沫混凝土的粘稠度[2]。并且在制備泡沫混凝土過程中，應該根據其物理力學的指標進行合理的調制，指標如表1所示。

具體的制備工藝是，先將發泡劑填水進行稀釋，在將稀釋液發泡形成泡沫，然后則需要將泡沫和混凝土進行攪拌，形成多孔型輕質現澆的混凝土，通過高壓輸送設備進行運輸，從而實現澆筑。

2.2.5 灌注泡沫混凝土

在進行泡沫混凝土的灌注中，應該注意以下的問題，在進行第一次灌注時，應該先向大注漿管中注入清水，其目的是為了將包裹在管身表面的膠紙沖散，當膠紙被沖掉以后，則可以向注漿管中灌注泡沫混凝土，壓入的壓力為1～2MPa，如果在灌注的過程中出現了進漿量偏大的情況，那么則可以調整壓入的壓力，對壓力進行適當的降低，如果實在難以控制則可以采用間歇性灌注方式進行泡沫混凝土的灌注。當注漿管的孔口出現反漿情況時，則停止灌注工作。第二次的灌注，應該是第一次灌注結束兩天以上后，在原本的灌孔處用小管進行灌注，同樣在灌注之前需要壓入清水沖開管身表面的膠紙，然后再向注漿管中灌注泡沫混凝土，當灌注泡沫混凝土的壓力上升到2～4MPa時，則停止灌注工作。第三次的灌注，則是第二次灌注結束后兩天左右開始工作，操作流程基本一致，只需要記住在灌注泡沫混凝土壓力上升到4～6MPa時，則停止灌注工作[3]。

3 ?與其他方案的對比

在實際工作中填充處理的技術有很多種，如上文中提到的泡沫混凝土填充處理，還有符合漿液填充處理、純水泥漿液填充處理等方式。本文就以上述3種方式進行對比。這時則需要對各填充處理方案進行質量的檢查，本次檢查主要以檢查鉆孔為主，采用鉆探取芯的方式對巖溶空洞的填充效果進行檢測。本次檢測數量為鉆孔數量的1%，分別對3種填充技術下的鉆芯進行了測試，測試結果如表2所示。

通過表2可以看出，泡沫混凝土填充方案具有成柱狀好、完整性高、堅硬程度強的特點，并且其對環境并沒有影響，最重要的是，通過泡沫混凝土填充技術所填充的巖溶空洞其地基的承載力相比其他兩種填充方式更大。

4 ?結語

巖溶地基所具有的最大缺點就是缺少穩定性，也正因如此給工程的建設帶來了非常大的安全隱患，傳統的水泥漿注漿技術具有高成本低效率的特點，而復合漿液填充技術的成本過高利用率較低，同時也污染了環境。本文所采取的泡沫混凝土材料以及使用技術進行地基回填，不僅在一定程度上降低了成本，且具有高質量、高充填率、操作簡單、安全等優勢。通過實驗檢測所得出的結果均符合行業內的標準，且填充的質量都高于設計的要求，在一定程度上為巖溶地區的地基處理提供了相應的經驗和借鑒。

參考文獻

[1] 羅承浩.泡沫混凝土充填技術在復雜巖溶空洞地基處理中的應用[J].福建建設科技，2018（6）：45-48.

[2] 黃鵬，簡文彬，洪儒寶，等.覆蓋型巖溶土洞泡沫混凝土復合地基模型試驗研究[J].水利與建筑工程學報，2018，16（6）：45-49.

[3] 黃智國.巖溶地區樁基施工中的溶洞地基處理分析[J].西部資源，2019（4）：97-98.