浅析岩溶地区地基处理关键技术应用论文_陈志勇

浅析岩溶地区地基处理关键技术应用论文_陈志勇

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摘要:岩溶地区不良地质构成的岩溶地基常常引起地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动和塌陷等地基变形破坏。随着越来越多的工程兴建在岩溶地区,岩溶地基问题就成为工程建设中的突出问题,加强岩溶地基稳定性分析评价,采用合理、经济的地基处理措施,有着重大的技术价值和经济意义。本文分析了岩溶地区工程建设中存在的主要问题,并提出了岩溶地区的地基处理的技术要点。供参考

关键词:岩溶地区;地基处理;高压旋喷法;灌浆处理法;

前言:

岩溶地区的地基处理在工程施工问题中属于难度系数较大的工程,其处理成果直接影响到施工的工期和质量。所以,对于岩溶地区的施工工程而言,进行现场的勘查,综合考虑施工规范及实际工程要求来确认施工技术是非常必要的。经济不断发展使得岩溶地区的工程日益增多,其中地基的处理问题成为了重中之重,地基处理的结果直接关系到建筑工程的整体水平。所以,增强岩溶地区的地基处理技术水平,利用经济合理的地基处理方案具有重大现实意义。

一、岩溶地区地基特点

岩溶,又被称为喀斯特地貌,这一现象是水以化学腐蚀的形式腐蚀可溶性岩石为主要特点,其中包括水的机械腐蚀以及水的崩塌,以及携出、转移物质和再沉淀的综合作用及其产生的现象的综合描述。可溶性岩、腐蚀性的水和水的循环作用是岩溶存在的基础。土洞,是岩溶地基中最为普遍的岩溶作用的产物,主要是指那些掩盖在可溶性岩石上方土层的空洞。其主要形成原因是水的活动、土层性质和岩溶发育。水的活动是其发育因素中最为主要和关键的因素。运动或迁移的地表水和地下水会潜蚀和分解土层,从而形成土洞。形成土洞之后,土洞的洞壁会出现力的集中现象,此时一旦地下水的水位出现变化,会再次导致洞壁的土层发生变化,极有可能破坏洞内的土层,从而扩大土洞,进一步导致土洞的塌陷。在岩溶地区,较大的厚度变化和较高的孔隙比是其土层的重要特色,这极容易使得地基发生下沉,使得建筑物发生倾斜、开裂和破坏。

二、岩溶地区工程的主要问题

当我们要在岩溶地区进行建筑工程时,需要首先注意到其不良的地质构造,这是施工过程中最为主要的问题。因此,无论在岩溶地区进行哪种类型的建筑时,都要提前做好地质考察和研究,只有这样才能真正估测和解决其中可能存在的工程隐患。

2、1地基不稳及塌陷问题

受土层的岩溶作用,会使得腐蚀石灰岩的表面培育出溶沟,这些出现的溶沟间常伴有尖锐的棱锥形的石芽,这也使得石灰岩的地基不平,出现高低不平的现象,进一步促成了石芽地基的形成。另外,这些溶沟中容易填充泥土,因而常有低强度和高压缩性的特点,这往往导致地基的不匀称,出现各种沉降,以至于建筑物处于不稳定的状态。在建筑物的荷重不稳定的情况下,土洞和溶洞的地基常常会出现坍塌,带来严重的安全隐患问题。

2、2突水和渗漏问题

受岩体中常常有缝隙、溶洞和管道的作用,岩溶地区在开挖地基的基坑时,一旦出现承压水,极易引发地下突水,出现地基排水困难的现象,严重时会淹没地基。

三、岩溶地区地基处理原则

在处理地基的过程中,应当充分研究当地的地质资料和历史,将技术人员安排到现场进行勘探,从而把握清楚当地的地质实际情况,完成这些工作后方可制定相应的处理方式和施工方

案。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工前,应当通过注浆处理的方法处理溶洞,加固溶洞内的填充物,以避免施工过程中发生混凝土的流失。针对较小的溶洞时,最先应放置碎石,再注浆处理溶洞。当出现溶洞顶部存在砂层的情况时,要在钻探之前充入钢护管道,以保证施工的正常。

四、岩溶地区地基处理的关键技术

4、1溶洞灌浆的地基处理技术

溶洞的灌浆处理法是岩溶地区进行建筑工程中最为常见的加固方法,这主要是通过填充溶洞,使得土层更加密实以加大土层的强度和硬度,保证稳定性。然而,要真正地避免溶洞对于建筑物稳定性和安全性的进一步影响,我们应当尽可能阻断溶洞与地下水和土层间的联系。而溶洞的灌浆处理法主要应对的是较浅的土层,这就需要我们投入更多的资金,加入许多的小型机械设备,以增强处理范围的广度。

4、2高压旋喷地基处理技术

为克服施工过程中存在的不良地质现象,这主要由大量的溶洞、土洞、软土层和土层裂缝引起,施工单位主要通过高压旋喷的方式来增强地基的稳定性,从而保证施工的安全。使用高压旋喷的方法时,应当注意地下水,当水量较大和水流较快时,这一方法就很难确定喷桩的直径大小,尤其是难以确定其深部的直径。另外,使用高压旋喷法有着严格的前提条件,需要优良的施工工艺,先进的机械设备,以及有着丰富经验的施工工人,另外对施工材料也有着严格的要求。因此,即便其施工效果较好,但由于条件较高,其使用范围较窄。

4、3桩基处理技术

桩基处理主要应用在有着较大溶洞、较深塌陷和多层溶洞发育的岩溶地区的地基建筑中。对于有着多层溶洞,但洞穴较小,且洞穴的上方板层较薄的地质条件中,往往使用冲孔灌注桩的方法,这可以钻过上层的溶洞顶板,直达下层顶板。对于有着丰富经验的施工工人而言,通过冲击声可以判断出顶板的厚度,从而发现是否达到持力层。安全的方法可以先做个超前钻,以了解洞穴具体情况,再用冲击钻冲击,到达符合条件的岩层。对于负荷较大的单桩,且孤石密集和夹层较多的,岩溶表面不平的溶洞,主要采取钻孔桩的方式。钻孔桩可以直接钻过孤石、夹层,直达持力层,将桩端有力可靠地放置在持力层。这一方法不可用于有着较多溶岩缝隙和溶沟的基岩中,这是因为钻孔在施工中容易出现卡钻或偏钻的现象,从而出现打偏的情况。对于淤泥、流沙、土洞较多的溶洞或者是通往暗河的溶洞时,主要采用预应力管桩,这是因为预制桩在压桩的过程中不受上述情形的影响。对于极其复杂的岩溶表层,且砂土层较厚时,往往采用群桩的方法,这是因为以上的其他方法都不能施工,或者是无法保障桩的质量和安全。在桩基建设的过程中,岩溶地区需要考虑较多,对于无法满足工程要求的岩溶地貌,应当适当处理好岩溶地基。针对那些影响桩基和施工的稳定性、安全性的岩溶地貌,应当综合分析其大小、位置、环境和地质条件等因素,因地制宜地采用以下几个解决方法:

(1)不处理。针对以下几种情况,可以采取不处理的方式: 桩基影响范围之外的溶洞; 在地基压缩层深度之外的,或者当洞顶的自重应力不大于垂直附加力时,未出现洞顶破损,受力的边缘不存在落水、漏斗和土洞的地段; 地基在受到微风化的硬质岩的表面和较窄的竖直型的洞隙旁边,没有被水冲蚀过的且密度较高的地段; 较厚的洞体,有着完整的周围岩。

(2)绕避。依据不同强弱程度和危害程度的岩溶发育,不应该采用修筑桩基础,尽可能使用绕避的方式,主要有以下几个情形:不利于采用桩基础的建设方式的地貌,如: 天坑、天生桥和落水洞等; 孔隙较多、岩溶通往暗河和富水地段的岩溶地区; 情形复杂、无规律的,存在暗流与表流交替的地段; 存在严重塌陷和漏水的岩溶; 较大起伏的地基、软土具有可塑性以及有着流塑性土的主要聚集地,强烈的地下水活动地段; 较高地基处理费用和环境保护地段。

五、结束语

随着经济的飞速发展,不断加快的城市化进程,使得岩溶地区的建筑工程越来越多,这就要求施工单位综合考虑地质条件、土层性质和土层的种类来选择处理地基的技术,保证地基造价既安全又经济,保证工期更快,且严格把控质量,保证岩溶地区建造的安全性和稳定性。

论文作者:陈志勇

论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/12

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