巖溶地區(qū)地基處理方法-總結(jié)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)巖溶地基的處理措施巖溶是由石灰?guī)r、泥灰?guī)r等可溶性巖石長(zhǎng)期受水的化學(xué)溶蝕和機(jī)械作用而形成的。巖溶為可溶性巖層的特有現(xiàn)象,基表面形式有溶槽、溶溝、溶洞、石筍等,空隙有的被泥土充填，有的是空洞，一般以隱蔽的形式存在。巖溶所引起的各種地表變形破壞，會(huì)嚴(yán)重影響地基穩(wěn)定性,會(huì)造成公路鐵路斷道，橋涵下沉開裂，水庫(kù)滲漏，建筑物損壞等等。因此,需要根據(jù)巖溶情況慎重研究，作出妥善處理,本文結(jié)合工程的地質(zhì)情況、場(chǎng)地特征、工程實(shí)際等探討了針對(duì)不同基礎(chǔ)采用不同的方法處理復(fù)雜巖溶地基的問題。1、

2、巖溶地基處理的一般原則：重要建筑物宜避開巖溶強(qiáng)烈發(fā)育區(qū)；當(dāng)?shù)鼗?、巖鹽等易溶巖時(shí)，應(yīng)考慮溶蝕繼續(xù)作用的不利影響；不穩(wěn)定的巖溶洞隙應(yīng)以地基處理為主，并可根據(jù)其形態(tài)、大小及埋深，采用清爆換填、淺層楔狀填塞、洞底支撐、梁板跨越、調(diào)整柱距等方法處理巖溶水的處理宜采取疏導(dǎo)的原則；在未經(jīng)有效處理的隱伏土洞或地表塌陷影響范圍內(nèi)不應(yīng)作天然地基。對(duì)土洞和塌陷宜采用地表截流、防滲堵漏、挖填灌填巖溶通道、通氣降壓等方法進(jìn)行處理，同時(shí)采用梁板跨越。對(duì)重要建筑物應(yīng)采用樁基或墩基；應(yīng)采取防止地下水排泄通道堵截造成動(dòng)水壓力對(duì)基坑底板、地坪及道路等不良影響以及泄水、涌水對(duì)環(huán)境的污染的措施；當(dāng)采用樁(墩)基時(shí)，宜優(yōu)先采用大

3、直徑墩基或嵌巖樁，并應(yīng)符合下列要求：樁(墩)以下相當(dāng)樁(墩)徑的3倍范圍內(nèi)，無傾斜或水平狀巖溶洞隙的淺層洞隙，可按沖剪條件驗(yàn)算頂板穩(wěn)定；樁(墩)底應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)，無臨空面或傾向臨空面的不利角度的裂隙面可按滑移條件驗(yàn)算其穩(wěn)定；應(yīng)清除樁(墩)底面不穩(wěn)定石芽及其間的充填物。嵌巖深度應(yīng)確保樁(墩)的穩(wěn)定及其底部與巖體的良好接觸。2 、巖溶的處理地基基礎(chǔ)措施：當(dāng)條件允許時(shí)，盡量采用淺基，充分利用上覆性能較好的土層為持力層或使基底與洞體間保留相當(dāng)厚度的完好巖體。當(dāng)以巖石作持力層時(shí)，局部加深基礎(chǔ)，通過鉆孔灌注樁或墩穿過單個(gè)洞體，使基礎(chǔ)荷載傳遞到下部完好的巖體上。對(duì)已外露的淺埋洞隙，可采用挖填置換，清理洞隙后

4、以碎石或混凝土回填。當(dāng)洞體深度較大，而兩側(cè)巖體完好，可挖填至一定深度，回填體斷面呈倒梯形，對(duì)有地下水活動(dòng)的洞體，應(yīng)回填反濾層并留有水流排泄之通道。當(dāng)頂板薄、跨度大時(shí)，可在洞底設(shè)置附加支撐以減少洞跨，也可加固洞頂，用漿砌塊石嵌補(bǔ)洞頂巖體及洞隙邊坡。當(dāng)洞體開口較小，開挖清理困難時(shí)，可用灌漿填塞，灌填材料視要求而定，可選用砂石砂漿或混凝土，也可用小壓力灌漿法加固基底下一定厚度的溶隙及破碎巖體。水的整治對(duì)水的處理應(yīng)貫徹宜疏勿堵的原則，對(duì)地表水做好有組織的排水，對(duì)地下水以疏導(dǎo)為主，即使堵也應(yīng)留有出路，設(shè)置反濾層以減少淘蝕。3、巖溶地基的評(píng)價(jià)巖溶不良地質(zhì)構(gòu)成的巖溶地基常常引起地基承載力不足、不均勻沉降、地

5、基滑動(dòng)和塌陷等地基變形破壞。隨著越來越多的工程興建在巖溶地區(qū)，巖溶地基問題就成為工程建設(shè)中的突出問題，加強(qiáng)巖溶地基穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)，采用合理、經(jīng)濟(jì)的地基處理措施,有著重大的技術(shù)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。巖溶地基分析評(píng)價(jià)過程的一般步驟為:實(shí)際洞體-幾何模型-力學(xué)模型-數(shù)學(xué)模型-計(jì)算方法-結(jié)論。其核心內(nèi)容是力學(xué)模型、數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法的研究。近年來在該領(lǐng)域內(nèi)的研究取得較大進(jìn)展，對(duì)巖溶空洞地基穩(wěn)定性的分析評(píng)價(jià)經(jīng)歷了定性-半定量-定量的過程。定性評(píng)價(jià)法適用于初勘階段選擇場(chǎng)地及一般工程地基穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)，包括綜合分析法、經(jīng)驗(yàn)比擬法;半定量評(píng)價(jià)方法：頂板厚跨比法，此法常用于穩(wěn)定圍巖。不考慮頂板形態(tài)、荷載大小和性質(zhì)，根

6、據(jù)近似的水平投影跨度L和頂部最薄處厚度h，求出厚跨比h/L,作為安全厚度評(píng)價(jià)依據(jù)。2）估算頂板安全厚度法;定量評(píng)價(jià)法，巖溶地基穩(wěn)定性研究的發(fā)展趨勢(shì)，必將是由定性到定量，由平面到三維的過程。4、巖溶地基的常用處理方法地基評(píng)價(jià)不能滿足穩(wěn)定性要求時(shí)，需要對(duì)地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼Ｒ话銓?duì)地基穩(wěn)定有影響的巖溶洞隙，應(yīng)根據(jù)其位置、大小、埋深、圍巖穩(wěn)定性和水文地質(zhì)條件綜合分析，因地制宜的采取下列處理方法:填墊法。該法可分為充填法、換填法、挖填法、墊褥法等幾類。充填法：適用于裸露巖溶土洞，其上部附加荷載不大的情況;換填法：適用于充填法中充填物物理力學(xué)性質(zhì)不好的情況（洞中原先充填物全部用塊石、片石、砂、混凝土等材料

7、進(jìn)行換填）;挖填法：適用于在淺埋的巖溶土洞上建設(shè)輕型建筑物，并且要估計(jì)到地下水活動(dòng)再度掏空的可能性;墊褥法：適用于有巖溶洞、隙、溝、槽、石芽等巖溶凸出物，可能引起地基沉降不均勻，將凸出物鑿去后做砂土墊褥處理。加固法。該法通常包括溶洞灌漿、壓力注漿法、頂柱法、強(qiáng)夯法、擠密法、漿砌法等。溶洞灌漿：主要針對(duì)眾多的小型設(shè)備基礎(chǔ)及輔助用房下的淺層多溶洞及軟弱土，處理范圍廣，但造價(jià)低。其加固機(jī)理主要是使溶洞填充密實(shí)，形成具有一定強(qiáng)度的穩(wěn)定體，其次盡量切斷溶洞與土層及地下水之間的聯(lián)系，防止溶洞的發(fā)展,危害建筑物的安全。由于場(chǎng)地溶洞多為軟塑狀黏性土或夾有砂礫充填，存在嚴(yán)重漏水現(xiàn)象，有的則與上部土洞相通,為了保

8、證加固效果,采用聯(lián)合灌漿方法。對(duì)洞內(nèi)無充填物則不進(jìn)行旋噴洗孔。高壓旋噴清水及注漿是為了保證灌注水泥混合漿液前溶洞內(nèi)漿液的穩(wěn)定，也保證了加固處理后形成的灌漿體性質(zhì)均勻穩(wěn)定，不存在軟弱“灶”，并使溶洞沒有繼續(xù)發(fā)育的條件及空間。施工中應(yīng)注意地層情況，準(zhǔn)確控制需處理溶洞的規(guī)模、深度、范圍及充填情況。對(duì)埋深較大的巖溶土洞，宜采用壓力注漿法加固，壓力注漿：是將漿液通過壓漿泵注漿管注入巖土層中，以填充、滲透和擠密等方式，驅(qū)走巖石裂隙中或土顆粒間的水分和氣體，并填充其位置，硬化后將巖土膠結(jié)成一個(gè)整體,形成一個(gè)強(qiáng)大的、抗?jié)B性高和穩(wěn)定性良好的新的巖土體。另外注漿體的壓力注入，可在基巖面封堵巖溶開口洞隙，防止地下水

9、位升障潛蝕發(fā)生土洞，從而使巖溶地基得到加固。為保持地下水通暢,條件許可時(shí)采用附加支撐減少洞跨，稱頂柱法。一般在洞內(nèi)做漿砌塊石填補(bǔ)加固洞頂并砌筑支墩作附加支柱。貴州一鐵路構(gòu)筑物以半挖半填形式通過一頂板厚2m3.2 m的大型溶洞上方，在洞內(nèi)砌筑4根漿砌片石柱以支撐溶洞頂板，即獲解決頂板穩(wěn)定問題，在覆蓋形巖溶區(qū)，處理大面積土洞和塌陷時(shí),強(qiáng)夯法是一種省工省料快速經(jīng)濟(jì)且能根治個(gè)場(chǎng)地巖溶地基穩(wěn)定性的有效方法。一般夯擊遍數(shù)1遍8遍。夯點(diǎn)距3 m?？缭椒?。此法包括板跨法、梁跨法、拱跨法等，對(duì)深度較大、洞徑較小不便入內(nèi)施工或洞徑雖大，但因有水的溶洞,可據(jù)建筑物性質(zhì)和基底受力情況，用混凝土板或鋼筋混凝土板封頂，稱

10、板跨法。宜春市張坊大橋3號(hào)橋臺(tái)也用鋼筋混凝土板跨越溶溝，處理效果良好。對(duì)埋藏較深但仍位于地基持力層內(nèi)的規(guī)模較小的塌陷或土洞，可用彈性地基梁或鋼筋混凝土梁跨越土洞或塌陷體。貴州某影劇院巖溶地基的處理采用倒掛沉井墩式基礎(chǔ)作支承，然后在沉井、墩基及基巖上架設(shè)206 m的彈性地基梁跨越溶洞處理效果甚佳。在地下建筑工程的邊墻、塹式擋墻、堤式坡腳擋墻及橋墩、橋臺(tái)等地基下常見洞身較寬、深度又大、洞形復(fù)雜或有水流的巖溶地基，宜采用拱跨形式。拱分漿砌片石拱、混擬土拱、鋼筋混擬土拱。4）樁基法：溶洞、塌陷漏斗較深較大或溶洞多層發(fā)育，可采用樁基礎(chǔ)。沖孔灌注樁適用于地下巖溶發(fā)育，有多層溶洞，但溶洞洞穴小,上部洞穴頂板

11、薄的地質(zhì)情況，這種樁可沖(鉆)穿上層溶洞頂板,到達(dá)下層溶洞頂板。有經(jīng)驗(yàn)的施工人員可以從沖擊聲中察覺到頂板的厚度，由此判斷是否已到達(dá)持力層。為穩(wěn)妥起見，可在樁位先做超前鉆,査清洞穴情況，再將沖擊鉆沖至滿足設(shè)計(jì)要求之巖層；鉆孔樁適用于單樁荷載大、地下有孤石，夾層分布，巖溶表面不平的情況,用這種樁能鉆穿孤石、夾層，將樁端可靠地支承在持力層上，樁端的嵌巖情況也好。但鉆孔樁不宜用在溶巖裂隙多，溶溝多的基巖中，因?yàn)槭┕ぶ腥菀自斐煽ㄣ@、鉆桿沿溶巖斜壁偏斜，以至打偏等現(xiàn)象;預(yù)應(yīng)力管樁適用于地下有淤泥、土洞、流砂、地下溶洞連通暗河等情況，壓樁采用的預(yù)制樁不受上述因素的影響;群樁適用于巖溶表面極其復(fù)雜，但巖溶表面

12、上覆蓋有較厚砂土層時(shí)，如果采用以上各種樁型都難于施工或保證成樁質(zhì)量和安全度。湖南某廠鍋爐房采用鉆孔灌注樁有效處理了深達(dá)12.3 m,寬4.8m的溶洞;灌漿鋼管樁適用于重型設(shè)備及動(dòng)荷設(shè)備的基礎(chǔ)對(duì)沉降要求嚴(yán)格，應(yīng)以完整灰?guī)r作持力層,可采用有孔鋼管作為灌漿孔進(jìn)行灌漿，以擴(kuò)大灌漿影響范圍，并利用鋼管支承在完整灰?guī)r中，獲得較大的樁端承載力，最后在鋼管內(nèi)灌注強(qiáng)度較高的水泥砂漿成為鋼管樁。5）復(fù)合地基：適用于建筑荷載較小，土層較厚，土洞較多,巖面起伏大，采用復(fù)合地基處理可避免直接應(yīng)用天然地基時(shí)的沉降量大和承載力小的問題?？梢圆扇∠魃⒑奢d的方法來降低樁基承受的壓力,通常的做法是挖去一部分地基表面的軟土，做成一

13、層或多層的地下室,可以減少這部分軟土體對(duì)樁基產(chǎn)生的附加荷載。可采用增大樁端接觸面，分散應(yīng)力的擴(kuò)底樁也是非常好用的樁基形式。1、CFG樁結(jié)合高壓旋噴樁復(fù)合地基覆蓋型巖溶地區(qū)上覆土層一般為粘性土層，但場(chǎng)地局部范圍出現(xiàn)厚度較大的卵（碎）石層，卵（碎）石層的下部存在軟弱下臥層的場(chǎng)地情況和建筑場(chǎng)地鄰近已建建筑物或局部范圍靜壓沉管機(jī)械設(shè)備工作面不夠的情況，宜用CFG樁處理大范圍地基，高壓旋噴樁處理上述兩種情況下的部分地基。因CFG樁具有工藝簡(jiǎn)單，能就地取材，利用工業(yè)廢料粉煤灰可利廢節(jié)能，化廢為寶，并可達(dá)到大幅度提高地基承載力，減少地基變形，故優(yōu)先采用。高壓旋噴樁對(duì)厚度較大的卵（碎）石層穿透力強(qiáng)，施工時(shí)無振

14、動(dòng)，對(duì)已建建筑物無影響，故可對(duì)卵（碎）石層下軟弱層進(jìn)行處理，對(duì)場(chǎng)地工作面要求不高，對(duì)緊鄰已建建筑物一側(cè)地基可進(jìn)行處理。 2、CFG樁結(jié)合小斷面靜壓預(yù)制樁復(fù)合地基場(chǎng)地局部范圍出現(xiàn)承載力明顯偏差，同時(shí)工期偏緊的情況，宜用CFG樁處理大范圍地基，小斷面靜壓預(yù)制樁處理承載力明顯偏低的部分地基。小斷面靜壓預(yù)制樁無噪聲、無污染、無振動(dòng)、施工速度快，與CFG樁兩者在受力特性上相當(dāng)，處理后沉降協(xié)調(diào)一致。采用本工藝可以大大節(jié)約工期，減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。3、小斷面靜壓預(yù)制樁合天然地基對(duì)某一建筑場(chǎng)地在大部分地基土能滿足承載力及變形前提下，只有局部地基存在軟弱土層時(shí)，可采用小斷面靜壓預(yù)制樁結(jié)合天然地基這種地基處理方

15、式。4、錘擊PHC樁結(jié)合土洞注漿對(duì)建筑場(chǎng)地地基承載力需大幅度提高，同時(shí)存在厚砂卵（碎）石層及土洞時(shí)，用PHC樁可較易穿透砂卵（碎）石層，而對(duì)土洞，可鉆孔引孔進(jìn)行注漿解決地基穩(wěn)定性的問題。 5、水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）結(jié)合溶洞注漿處理對(duì)于一般覆蓋型巖溶地區(qū)，覆蓋土層為粘性土層但存在溶洞時(shí)，可用CFG樁來處理粘性土層，對(duì)溶洞采用引孔注漿來處理，可滿足地基承載力變形設(shè)計(jì)要求。引孔注漿處理溶洞可解決地基穩(wěn)定性問題。5 、土洞地表塌陷的處理（1）地表水形成的土洞它的形成和發(fā)展往往與人類活動(dòng)有關(guān)，如排水不暢，水流集中下滲所致。應(yīng)認(rèn)真做好地面水截留、防滲、補(bǔ)滲，杜絕水流入建筑區(qū)。對(duì)已形成之土洞，可采用挖

16、填配合梁板跨越處理。(2)地下水形成的土洞1)淺埋土洞：洞體淺，其底部往往有松軟土，當(dāng)?shù)叵滤桓邥r(shí)，其厚度可能較大。全部清除困難時(shí)，可在余土上拋石夯實(shí)，其上做反濾層。由于殘留土的變形及地下水的活動(dòng)，處理后?？稍侔l(fā)生，故而其上還得做梁板，據(jù)廣西地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，每邊支承長(zhǎng)度不小于1.01.5m。2)深埋土洞：清除填土困難較大，廣西地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)可采用鉆孔灌砂(或壓力灌注細(xì)石混凝土)與梁板跨越聯(lián)合處理。貴州有些工程，在巖面上用爆破樁頭以堵塞土洞與巖溶的通道，其上回填砂或黏土。3)人工降水形成的土洞，由人工降水形成的土洞與塌陷，可在極短時(shí)間內(nèi)成群出現(xiàn)，工程措施原則應(yīng)是觀測(cè)和預(yù)防。一旦發(fā)生即使處理了，由于并未停止

17、水動(dòng)力條件的改變，仍可再生。如何確定塌陷區(qū)的位置以確定建筑安全距離，目前尚研究得不夠，有些僅對(duì)場(chǎng)地選擇，取(排)水點(diǎn)位置及取水方案提出一些防治意見。選擇在地勢(shì)較高的地段及地下水靜動(dòng)水位均低于基巖面的地段進(jìn)行建筑。場(chǎng)地應(yīng)與取(排)水點(diǎn)中心有一定距離。塌陷范圍小于抽水井的降落漏斗，據(jù)已有資料，大面積降水時(shí)，塌陷范圍約在降落漏斗中心的0.30.7直徑范圍之內(nèi)。合理控制取(排)水工程的水位降深值，七、喀斯特地基處理喀斯特地基處理是指在喀斯特發(fā)育的碳酸鹽類巖石地區(qū)修建水工建筑時(shí)，為防止?jié)B漏和保證地基穩(wěn)定安全，對(duì)巖石溶蝕形成的地質(zhì)缺陷進(jìn)行處理的的工程，又稱巖溶地基處理。可溶性碳酸鹽類巖石，在有侵蝕性的地下

18、水作用下，容易形成溶槽、漏斗、豎井、溶洞和暗河等各種形態(tài)的喀斯特缺陷。在荷載作用下，可能產(chǎn)生較大的變形，甚至發(fā)生塌陷，危及建筑物安全；在水壓力作用下沿喀斯特通道可能發(fā)生嚴(yán)重滲漏，在壩基下可能產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌，基至導(dǎo)致建筑物及基巖失穩(wěn)：喀斯特漏水和涌水還危及地下洞室穩(wěn)定和施工安全。因此，必須對(duì)喀斯特缺陷進(jìn)行處理。在研究處理措施之前，須圍繞喀斯特發(fā)育和喀斯特水文地質(zhì)條件進(jìn)行認(rèn)真的地質(zhì)勘探工作，查明喀斯特發(fā)育類型、規(guī)模、深度、主要喀斯特洞和喀斯特通道的分布位置、連通和充填情況、喀斯特地下水活動(dòng)規(guī)律及其補(bǔ)排關(guān)系、滲漏形式、主要通道及滲漏量等。防滲處理防滲處理主要有灌漿、堵裹、阻截、設(shè)置鋪蓋或隔離、導(dǎo)排等措施。由于喀斯特發(fā)育程度和深度難以查明，某些喀斯特滲漏有隨蓄水時(shí)間而發(fā)展的的趨勢(shì)，因此，防滲處理往往須分期實(shí)施。第一期一般應(yīng)在水庫(kù)蓄水前完成；第二期在蓄水后，視滲漏的具體情況再?zèng)Q定。水庫(kù)運(yùn)行若干年后，根據(jù)運(yùn)行觀測(cè)成果進(jìn)行必要的防滲補(bǔ)強(qiáng)處理。加固處理加固處理主要有開挖、回填混凝土和團(tuán)結(jié)灌漿等措施。（1）