探究巖溶地區房建基礎施工技術

李小虎

（廣東財貿建設工程顧問有限公司 廣東廣州 510170）

0 引言

石灰巖是一種易溶解的巖層，受到流水和機械應力的長期侵蝕發生水文地質現象的統稱為巖溶。喀斯特地貌的基礎建設的施工條件十分復雜，并且這種形成的洞穴十分奇異，這些特點都給建筑施工帶來了相當大的挑戰。基于這樣的形勢，如何解決當前面臨的這些難題，以及可能后期對工程的影響都是我們需要考慮的問題。本文就針對這些難題并且結合行業內的詳細的文章文獻以及前人的經驗，進一步地分析探討了如何處理巖溶區域的房建基礎施工的難題。

1 巖溶區域形成的基本原理

喀斯特地貌的形成是十分復雜的，這種地貌是基于自然形成的一種可溶性的巖石，假若這種巖石長時間的受到含有碳酸鈣的水的侵蝕的話，這種巖石就會逐漸被侵蝕，慢慢的就形成了喀斯特的地貌。結合我們所學的化學理論知識，喀斯特地區種類繁多，有裂隙、鐘乳石等不同的形式。在這種地貌形成的條件中含有大量的可溶性的巖石和水，其中大量的可溶性巖石，這種地貌的形成是需要這兩種物質的結合的，并且這種可溶性巖石的量一定要達到一定的量才可以，否則的話受到流水的沖擊水就會發生流失，進而無法形成巖溶區域；在巖體的分類上，主要可溶巖為碳酸鹽巖、硫酸鹽巖和鹽鹵巖。在水蝕條件下，這些巖石組成復雜，一定的風化作用使得這些地域逐漸形成喀斯特地區。結合上述，水流動巖溶地區巖土工程調查中存在的問題及對策，巖溶地區是巖土工程勘察中普遍存在的問題。

2 巖溶地區的地質特點

2.1 地層的分布

在石灰巖地區，地層自上而下分布的順序依次為：①第一層是人工填土層；②沖洪積層。主要有粉質粘土、砂、礫石、粉土等軟塑性狀態或塑性狀態，滲透性強，孔隙水充足；③殘余沉積物。灰色巖石由風化和殘積層、河流或殘積層與基巖之間的塑性殘積層形成的，由于受到潛水的作用，接觸區主要呈現塑性流動的狀態；④巖層，主要就是石灰巖，可見裂縫和斷層，巖溶十分發育，基巖表面有明顯腐蝕，形成溶溝和溝槽。

2.2 巖溶區域的發育特點

一般來說，巖溶的發展遵循一定的規則，這主要反映在以下幾個方面：①根據喀斯特層序從上到下逐漸減弱。根據對地層分布的分析，基巖表面受淺層基巖巖溶發育較強，有些甚至以珠子的形式從上到下分布。深部主要為古巖溶洞，數量較少，地下河流由溶洞連接；②淺層巖溶洞穴含有更多的填充物，但深層的充填量較小。隧道內填充材料為“全充填-半充填-無充填”的規律特點；③喀斯特結構性裂縫相對較小巖溶發育，于地下水活動頻繁的地區較為發育。

2.3 巖溶區域地下水的特點

根據地下水的賦存介質，可以將灰巖地區的地下水可分為三類：①沖積、殘積地層中的地下孔隙水具有很強的滲透性；②在地下巖溶裂隙水與地下河、巖溶裂隙連通良好普遍有充足的水；③構造裂隙帶地下裂隙水具有良好的特征連接性。

3 施工準備

3.1 巖溶場地的勘察

調查本身會有很多問題要解決。這些問題，必須進行實際的測量工作，并通過工作的審查，巖溶面積可以用其他方法確定，這次調查的主要目的是確保調查結果的準確性。巖溶勘查應注意的主要問題是調查方案制定的合理性：①鑒于不同地區的溶洞地貌不一樣的特點，不能夠采用一種方案開展工作，實際中我們要結合實際的地形開展不同的工作。需要結合地形以及地區特點制定詳細的調查方案，并嚴格按照方案實施。編制方案的目的是為了找到工作的重點內容，從而找出解決方案，并最終解決它；②注意嘗試檢查的工作。我們所發現的結果如果都是喀斯特地區的局部表現，這并不代表整體的表現是這樣的。一定要注意試點中的調查的試驗方法應結合實測數據進行試驗計算。這樣你就能得到準確的結果；③喀斯特定律的確認。喀斯特定律是初步掌握了巖溶地區勘探中必須掌握的信息，確定各層的區域結構、層數和厚度，確保工作的質量。偵察必須遵循一定的工作流程，即面對點、面對地的原則；④測量方法的選擇。巖土工程方法的類型，一般分為鉆探、物探和化學勘探三類，輔以鉆孔電磁波CT。鉆孔數碼相機等。在選擇技術的時候，也是要結合巖溶的特點進行選擇，要根據地區特點以及地質條件進行合理的選擇。如果有必要，可以采用最先進的技術進行相關的操作，并且還可以使用多種技術的結合。但是，這種方面的技術很多，并不是每一種技術都適用的。因此，在這個工程中，技術的選擇也是至關重要的。

3.2 平整場地，做好鉆孔施工平臺

在對施工區域進行全面詳細的勘察后，樁基施工需要以樁基礎點為基礎，根據場地分布情況和現場的實際情況，進行場地平整，施工鉆孔施工平臺的安置。因為這個洞穴比較發達，為了滿足施工過程的需要，在施工現場周圍設置了一個大的泥漿坑所需的泥漿量。同時，輸水管道的建設應與配水相結合。一般為了開發溶洞，需要在施工區域周圍準備粘土和礫石進行回填，如有漏漿，可及時處理石材和水泥，避免大面積垮塌現象。

3.3 確認施工技術方案

在喀斯特地區，地質調查報告對房屋建設的施工最為有效。在勘測的試驗報告中，我們是需要參考相關的額資料的。并且綜合地質的實際情況以及巖溶的大小考量，為了保證工程施工表面的施工工藝，開孔順序也是要按照一定的規則進行鉆的，這樣的加工過程就會導致其他方面的困難了。除此之外，對于大型的溶洞和地質比較復雜的溶洞，必須要做好相應的防護措施。特別是多層洞穴、珠洞，根據地質勘察報告確定溶洞位置是必要的。在溶洞治理中，要及時與現場施工人員進行技術交流，采取技術措施保證施工的質量。

4 巖溶地區房建基礎施工技術要點

4.1 片石粘土筑壁法

施工過程中遇到的3m 范圍內的部分充填或未充填溶洞，當管道頂部難以維護時，通常使用石板和粘土的混合物的方法進行操作。這種方法的目的是可以形成泥石護臂。孔內不再出現漏漿的現象，石粘土施墻樁法是處理喀斯特樁基的一種非常成熟的方法。巖溶洞的處理方法十分有效。這是一種具有較高經濟效益的重要方法。

采用粘土板巖壁法時，必須將鋼護板埋入砂卵石層中。但在卵石層中，這兩層極易漏漿，進而導致冒落孔的出現。如果地面上工作區地下水不豐富，也可采取人工挖，混凝土墻入洞的施工質量容易控制，造價低，但當設計樁太深時，鉆孔灌注樁施工難度大，不僅影響施工進度，而且伴隨著施工進度緩慢以及安全風險更大。

4.2 鋼護筒跟進法

樁基礎施工中遇到較大的溶洞時，洞內無填充物或流動的塑性填充物，鋼套管埋入結構若漏水嚴重，應使用膠粘劑。當土壤礫石不能達到滿意的效果時，總體方案為鋼殼后續施工。所謂鋼套管隨動施工方法就是根據連續沖孔，樁體應及時掩埋并提供套管，用鋼套管隔離洞穴，將流動的塑料填充物打入樁內，防止其發生意外情況。鋼套管后續施工有兩種方法，在連續沖擊鉆進和成孔過程中，上部井筒已形成泥漿。當沖擊鉆的沖擊位置到達巖洞區域時，就會產生泥漿，砂漿墻不能滿足施工要求。這時，鋼殼被埋在洞里堵塞孔的位置。當施工過程中地下水十分豐富時，樁內地下水難以排出，當人工挖孔困難時，采用沖擊鉆井的鋼套管施工方法。換句話說，在鉆井過程中，鋼套管一直跟蹤軸承組的位置。如果在施工過程中很難跟蹤鋼套管，通常是這樣的情況為了保證成樁后樁身與混凝土之間的連接，需要先下大樁身，再下小樁身。施工過程中遇到巖層，沖擊鉆機膨脹系數小，鋼套管下沉難以跟蹤，電雷管可用于焊接，保證鋼殼能及時跟蹤。構建的時候應注意鋼套管的跟蹤，以確保最后的樁孔是垂直的，沒有撓度和收縮頸部問題，一定要達到一定的剛度，一般8～10mm 為宜。

4.3 注漿法

如果施工過程中遇到多層夾層的溶洞，且串珠貫通，則有較厚的夾層砂層，針對這一地質條件，可采用高壓旋噴機對注漿機進行調整，壓力不大于0.4MPa。灌漿穩定后，灌漿處于溶洞的位置。灌漿法可以有效的解決這一類的問題。

5 結語

巖溶地區復雜的地質條件給技術施工人員提出了極大的挑戰。在熔巖區域進行房建基礎施工之前，要預先了解區域的地質條件，設計好工程的實施方案，并且在這個過程中要對該地區的巖溶的類型、發育的狀況、地下水的情況、活動的范圍以及水質的特征進行詳細的勘察，為后期的地基工作做好準備。并且還要對施工過程中可能出現的風險問題進行詳細方案的制定，在實際的房建施工過程中靈活的應對各項工作，最終在保證工程質量和工程進度的前提下完成巖溶區域房建的基礎施工工作。