談機場土石方工程溶洞處理

余文超 李旭艷

摘要：機場是專供飛機進行起飛、著陸和滑行以及為機組人員配置相關服務的有效區域，是飛機正常運行的場地保證。在機場建設中，飛機活動區域主要分為跑道、滑行道、聯絡道與站坪等，對地面的平整度有一定的要求，對地勢、排水和巖土工程設計與平原機場有著較大的區別，機場的土面區建設地點存在著許多影響機場土石方工程的溶洞地形，損害機場建設工程的進度和安全。本文就處理機場土石方工程中溶洞的方法進行解析，并給出相關建議。

關鍵詞：機場土石方工程;溶洞處理;地勢設計

隨著經濟的發展，為解決我國交通問題，近年來開展了大力加強機場建設的活動，但我國地勢復雜，許多地區存在著不利于工程建設的地形，其中巖溶地區的發育對機場土石方工程的建設影響最為突出，地下溶洞給予建設機場地基建設造成了很大的隱患，建設工程隊伍應根據當地建設實際情況，根據機場地勢分布，溶洞的構造等因素來判斷并采取相關措施，有條件時還可以將多種處理方式并舉，以此來得到更為優異的效果。

一、機場土石方工程溶洞分布特點與危害

隨著我國經濟的不斷發展，全國的機場建設也在緊鑼密鼓的進行，為保證機場建設的經濟性，較多機場建在地理環境較差的丘陵地帶，因此在機場土石方工程建設中，巖溶地形的存在嚴重影響著我國機場建設的穩定性。常見的機場土石方溶洞主要分為裂隙狀溶洞與寬敞型溶洞兩種，前者往往高度大于其寬度，并伴隨著地形的裂痕與巖石紋理溶蝕形成，形狀不規范且難以處理。后者常常沿著巖石的紋路面傾斜或水平存在，形狀規范且面積較大。一些巖溶地區含水量豐富，施工隊伍稍有不慎就容易出現大規模的地基沉降現象，給施工隊伍造成了阻礙和安全隱患。并且受這些惡劣地形的影響，在巖溶區域進行機場地基施工主要產生的工程危害有以下三種，其一是水資源的浪費和枯竭，部分地區的水資源聯通較為緊密，部分水源經過巖溶機場地基地區，施工隊伍如果沒有及時的采取加固工作就會使得該地段的水資源大規模的浪費。其二是地表塌陷和地面沉降，在巖溶機場地基進行施工的過程中，機場地基沒有進行加固工作很容易產生沉降現象，造成部分的土壤涌出，嚴重時會掩埋巖溶機場地面設施，大量的巖土移動還會使得該地區的地表發生沉降和塌陷，造成施工進度的阻礙。其三是引發工程災害，在含水量豐富巖溶地區的機場地基建設需要時刻關注該地下溶洞的填充處理，一旦發現就要及時加固，防患于未然。不穩定的地基處理會給施工隊伍帶來生命財產威脅，嚴重影響機場土石方工程的正常施工。

二、機場土石方工程溶洞的處理方式

（一）溶洞注漿

在機場土石方建設工程中，存在著許多檢測設備無法到達的群洞或是單獨的洞體，影響深度常處于探測范圍之外，受到機場建設的經濟條件限制，此類地形一般不采用爆破處理方式。在巖溶地區的機場土石方建設中，由于地表巖溶和地下巖溶的存在，地下水侵蝕會對機場地基建設造成嚴重的侵蝕，可能造成機場建設的地基沉降和不均勻變形，溶洞塌陷等危害。對于地下溶洞的處理方式，傳統的處理方式是采用注漿加固技術，以填充洞體與群洞之間的間隙為主。對一半的溶洞地形如沒有固定填充物則采用填充石塊進行填充，對部分有固定填充物的洞體，機場土石方工程建設隊伍應采用溶洞注漿的方式，對該地區進行注漿加固處理，加強機場地基的穩定性，保證機場施工安全。注漿加固技術是考慮到巖溶地區工程外部自然環境、地質條件、巖體完整性等多種地理因素，結合涌水位置進行控制性的注漿加固，以此來控制相關巖溶地形的穩定性。在進行注漿加固工作之前，要先對該段機場地基的巖體滲透性，水壓要有一個大致的認識，以便進行注漿工作。

機場土石方溶洞注漿工程的使用材料主要有以下兩種，水泥注漿材料和化學注漿材料，兩種材料各有其施工特點要求，水泥注漿材料在凝固后強度高，造價也相對低廉，來源廣泛且操作難度低，但是一般的水泥注漿材料顆粒較大且不甚均勻，難以滿足一些特殊的溶洞注漿加固工作。化學注漿材料是一種新型材料，具有可塑性好，顆粒小且分明的特點，可以輕松的注入到一些巖溶地區的細微裂縫中，滿足各種工況下的加固需求，但是化學注漿材料發展還不成熟，應用和操作也相對困難，造價成本高，不適合大面積的注漿加固工程使用。為保證經濟性和注漿效果，機場溶洞注漿通常采用純水泥注漿加上膨脹土與水玻璃作為周邊注漿材料進行加固，在溶洞需要注漿的四周形成一個穩定的止漿墻，確保目標溶洞的注漿效果并使用純水泥漿作為中間溶洞孔的注漿材料。在施工開展前，要預先調查施工地段的巖土特征和地下水分布，根據地下巖溶地區的分布情況結合施工進度來設計一個合理的施工方案，并根據施工過程中可能遇見的突發狀況作出好預留備案，選擇好注漿方案后，在施工場地預先進行注漿液的檢測和注漿試驗，確保注漿液可以達到預期的加固效果。其次是要根據實施的施工狀態來不斷調整注漿工程的各種參數，并實時收集注漿工程中產生的各項數據，做好工程監察工作，一旦出現問題，及時同時施工隊伍進行調整，以確保注漿施工質量。

（二）溶洞爆破處理

在機場土石方處理方式中，地下溶洞頂板埋深不超過五米的情況下可以使用溶洞爆破回填的方式進行處理，首先對目標區域溶洞進行爆破，然后對其產生碎屑物進行挖掘，處理完畢后對其進行回填，加強該溶洞地勢的穩定性。填埋處理物的顆粒直徑應由下至上分層分布，形成一個有大到下的顆粒物分布層，起到一個填充物反過濾的作用，加強該地區機場溶洞地基處理的穩定性。 在機場地基溶洞按照對應設計進行處理后，對其進行開挖，清除目標溶洞中的填充物，在對其進行回填石料處理，在處理過程中應先對目標溶洞進行分類編號，根據爆炸處理效果可能造成的影響決定處理順序，避免在實行爆破和回填處理時出現紕漏，造成不必要的損失。

（三）溶洞的土工格室加筋處理

對于機場土石方工程探測完畢的區域，為加強目標區域的穩定性，可以在溶洞頂板上層配備碎石褥前設置一個大約10cm厚度的土工格室進行加固，防止因溶洞頂板承壓過大所產生的沉降現象，在土工格室的鋪設工程中，主要有以下幾點注意事項。一是關于土工格室的技術要求，根據不同溶洞頂板高度，大小和群洞分布，對土工格室的拉抻強度、拉抻屈服度、高度、斷裂伸長度以及連接處強度進行檢測，并采用符合目標溶洞特點的土工格室的鋪設，保證擴散上部載荷的作用，防止頂板沉陷。二是土工格室的張拉，在鋪設土工格室過程中，每隔一米左右的間距就要對土工格室進行一次固定，通常使用鋼管將土工格室的橫向端部緊密的固定在機場土基中，鋼管規格應嚴格符合土工格室鋪設標準，不小于30mm的直徑且保證50cm的入土深度，上端應焊接有連接鉤，在土工格室受到向上的拉力時向上滑出。土工格室的縱向處理應均勻的分布土工格室的占地面積，每隔一定的區域埋設木樁或土釘使得土工格室得以充分的展開，在土工格室加固施工過程中要通過拉伸器將格室端相連，在使用施工場地內的機械設備使其拉緊，保證土工格室的受力均勻，加強其抗壓能力。

三、結語：

機場土石方工程中溶洞處理方式種類繁多，且存在著一定的地勢局限性，各地施工隊伍要根據本地區施工地形特色和施工條件合理進行選擇，采用先進的溶洞處理方式，標準的技術指標來完善機場地基建設。

參考文獻：

[1]孫九龍. 談機場土石方工程溶洞處理[J]. 山西建筑， 2015， 41（13）：113-114.

[2]丁成玉. 淺談廣州自云國際機場5#滑行道橋溶洞處理施工方法[J]. 中國新技術新產品， 2011（7）：115-116.

[3]張合青， 楊國榮， 魏弋鋒. 廣州新白云機場土洞、溶洞的穩定性判別及其加固處理[J]. 地球與環境， 2005， 33（3）：36-40.

[4]李同貴， 王麗. 昆明新機場飛行區巖溶地基加固處理技術[J]. 施工技術， 2011， 40（6）：22-24+27.