覆蓋型巖溶地基注漿處理與效果檢測分析

文/楊澤偉、魏石磊、冉亞軍 中國電建集團貴州電力設計研究院有限公司 貴州貴陽 550002

1、工程內容

某Y 字形公寓樓，地上11 層，地下1 層，剪力墻結構，筏板基礎，筏板厚度900mm，基礎埋深4.5m。總建筑面積為26560.80m2。工程重要性等級為二級，場地等級為三級，地基等級為二級。該建筑場地位于某山前沖洪積平原前緣，經梳洗河等河流作用和人類耕作活動影響，地形開闊，地勢較平坦，場地地勢北高南低。該場地基巖平均埋深約為9.46m，基巖最小埋深6.50m，最大埋深為13.30m。

2、覆蓋型巖溶的內容

巖溶是由石灰巖、泥灰巖等可溶性巖石長期受水的化學溶濁和機械作用形成的。其受地形地貌、地質構造行為方式和變遷、巖性、巖層層理等結構面特征、水文環境與水動力特征為主的因素控制和影響。因此，要安全、經濟、合理的處理好巖溶工程的問題。

3、覆蓋型巖溶地基注漿處理與效果檢測分析

3.1 注漿施工

注漿的目的是在土-巖交界面上下一定范圍切斷巖溶向上發育的通道，阻止或減緩巖溶向上的發育，保證在建筑物設計壽命周期內巖溶的發育不會危害到建筑主體的安全。注漿的同時也對土層和巖體進行了加固，提高了地基承載力和抵抗變形的能力。對于更深層的巖溶不再處理，因為巖溶的發育要經歷一個漫長的過程，而建筑物設計壽命期相對較短，加固后的巖溶頂板的厚度在設計壽命期內滿足要求。

本工程注漿孔采用地質鉆機鉆設，在鉆孔過程中記錄好地質、地下水位等情況。鉆孔順序為先邊孔，其次為次中間空，最后中間孔，邊鉆邊灌。在注漿施工時，根據設備情況布置注漿管路，為保證注漿工藝的可靠性，施工中每臺注漿泵只注1 個注漿孔，據此布置注漿管路。管路使用鋼管和軟管。注漿管口設置流量計，并連接到電腦上，自動記錄注漿參數。

3.2 注漿段劃分

1)注漿處理段一般從鉆孔底至建筑物地基底部，如果地基是巖溶洞，或者替換的填充物需要被移走，則灌漿段的長度將從基巖頂到孔的底部。

2)根據場地巖土工程勘探資料和施工鉆孔反映的實際情況，按照處理段高度劃分注漿段，一般段長不超過6.0m;如果實際處理高度超過6.0m，則以6.0m 為一段進行分段注漿。3)對于溶洞巖層，注漿段長度取值由溶洞尺寸大小決定。一般一個溶洞劃分一段，沖洗后用導管從底部向上灌注。4)由于勘察深度內無地下水，溶蝕程度不高，可采用全孔段注漿法。

3.3 監測檢測結果

為監測基礎的沉降情況，共布設17 個監測點，具體見圖1，選取主體建筑在 1、3、5、7、9、11 層完成時和封頂后一年后的監測數據進行分析，見圖2。由圖1可知，在建筑物主體完成一年后的基礎最大沉降為測點S13，位于建筑物的北部，最大沉降量44.4mm;最小沉降為測點S10，位于建筑物的南部，最小沉降量為22.9mm，原因是北側有一河道，北側相對南側沖積層較厚，基巖面較深。計算得最大整體傾斜為0.00082rad，遠小于現行規范要求的0.003rad。表明該高層建筑的基礎沉降較小，且沉降較為均勻，說明注漿對地基的加固效果較為明顯，滿足建筑物對地基的沉降要求，達到了注漿設計的預期目的。此外，通過分析地基土的室內試驗結果及靜載荷試驗、標準貫入試驗結果可知，與注漿前相比較，地基土強度、密度、變形等指標有不同幅度的提高，其增幅為6.4%～25.58%，地基承載力提高至少10%。綜合分析以上檢測結果可以看出，土洞、溶洞和裂隙得到了充填加固，封堵了地下水的通道，阻止了溶(土)洞的進一步發育，達到了充填封堵的目的，即本文所述探灌巖溶注漿地基處理技術治理效果優良。

圖2 建筑物沉降曲線

結語：

（1）采用注漿法可以充填所有土洞、淺部溶洞和裂隙，從而阻斷巖溶發育的通道，防止巖溶向上發育;同時，擠密加固地基，提高地基承載力。（2）包圍式逐層動態注漿法。該方法首先在最外一排注漿，形成一個封閉圈，然后逐排向內推進。注漿過程中，實行動態施工，并結合探注，根據探測結果動態調整施工參數。（3）采用物探、檢查孔、室內試驗、平板載荷試驗、標準貫入試驗、注漿量分析及建筑物的長期沉降觀測等方法，從宏觀到微觀檢驗注漿效果。其中注漿處理的效果較為顯著。與樁基礎方案和深部注漿方案相比，費用節約20%～30%，工期縮短約 1/3，對類似工程有借鑒價值。