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岩溶地基基础加固处理技术
2016-11-07  中国桥梁网 分享到:
关键词:岩溶 地基处理 稳定性评价 桩基础 

   引言

   当高速公路穿越存在岩溶暗穴区域时,由于岩溶地区的特殊工程特性,导致地基基础的承载力及稳定性都存在不确定性,严重威胁公路桥梁等构筑物的使用安全。本文在对岩溶地形地貌等特征进行总结的基础上,对影响岩溶地基稳定性的因素及其判定方法、地基加固处理技术等作进一步研究探讨。

   1、岩溶的地貌特征

   1.1形成条件

   岩溶是由石灰岩、石膏等可溶性岩层在水的化学溶解作用下,形成形态各一的沟槽、裂隙、洞穴等现象的总称。岩溶形成的物质基础是存在可溶性岩层,该种岩层一般存在裂隙,能透水,加上源源不断的地下水活动,最大程度上溶解岩层中所含的碳酸钙等物质。

   1.2地貌及发育特征

   根据地貌的位置情况可将岩溶地貌分为地表形态和地下形态。地表形态主要包括溶沟、溶槽、石林、落水洞、竖井及溶蚀洼地等;地下形态包括溶蚀裂隙、溶洞、暗河及钟乳石等。若属于岩溶地区,还需进一步调查,掌握岩溶发育特征,确定建筑物场地,避免发生坍塌等岩溶灾害。

   2、岩溶地基稳定性评价

   2.1影响稳定性因素

   岩溶地基的稳定性直接影响到构筑物的使用功能,正确评价其上地基的稳定性是保证结构安全的前提条件。影响岩溶地基稳定性的因素有很多,如岩体力学特性、发育状况、结构面节理特征、地下水源等,人为影响因素成为影响因素中的主要外因,详细了解以上因素是地基稳定性评价的重要依据,溶洞的几何形态、洞内是否有填充物、地下水活动情况都对岩溶地基稳定性有一定影响。

   2.2岩溶地基稳定性评价

   地基稳定性评价是基础勘察设计阶段的重要工作,根据建筑场地位置及其附近岩溶情况,做出是否影响结构稳定性的综合评价,依据评价结论确定是否进行相应的加固处理,以确保结构物安全。现阶段常用的岩溶地基稳定性评价主要有定性评价和定量评价。

   (1)定性评价

   通过现场勘察和观察,根据岩溶形态、地质构造、地下水分布及洞底堆积物情况,并兼顾建筑物荷载影响来判断其稳定性。现场可根据表1分为四个等级。

   (2)定量评价

   3、加固处理措施

   3.1岩溶坍塌处理方法

   岩溶坍塌常用的处理方法有:填堵、灌注、强夯、跨越、深基础等,其中深基础法多以桩基础形式处理稳定性问题。

   (1)填堵。该法适用于单个小塌坑,主要是用碎石、砂和土对其进行填充,再加以夯实,必要时可加设钢筋混凝土加固。(2)灌注。该法与填堵法类似,本质区别在于填充材料,灌注时将灌注材料通过灌注孔将水泥、碎石或矿渣、速凝剂等混合注入洞穴,填充岩溶裂隙,加固基础,强化地基。(3)强夯。受到场地和强夯设备的制约,该法在小型封闭溶洞内不易使用。采用时利用夯锤自重下落时产生的能量对地基土进行夯实,消除潜在的溶洞隐患,改善地基条件。(4)跨越。当溶洞空洞较大,填堵、灌注作业困难不易采用时,可选用该法。在塌陷坑顶部稳定基岩上铺设横梁,类似桥梁结构。

   3.2桩基础加固处理技术

   遇到一些深度较大,上述各法处理有困难时,采用深基础加固处理建筑物地基是较为理想的一种方法,如桩基础,沉井等。成孔前注浆预处理。主要应用于桩基础位置有溶洞裂隙存在,桩基础位置存在小型溶洞,洞穴走向倾斜,且受地下水影响严重的情况。对桩周地质预处理后,提高了桩周及桩底地基的完整性,提高的承载力。在施工时采用双护筒形式,利用优质泥浆进行护臂,同时确保清渣满足要求,成孔时采用钻冲结合,钻机穿越覆盖层,再使用冲机进行基岩施工。一般在护筒刃角处进行加固处理,由于基岩平整度不够,往往基岩与护筒之间存在间隙,若不做任何处理,在钻进过程中极易发生埋钻事故,常用方法有高压旋喷和抛填黏土压实。在施工中发生漏水和漏浆现象是不可避免的,发生漏浆时,应及时补充浆液,维持孔内水压,防止产生过大的水压差。

   4、结语

   高速公路穿越岩溶地区越来越普遍,溶洞整体稳定性成为关键。本文在总结了岩溶形成条件、特征、影响稳定性因素等方面的基础上,分析了评价稳定性的方法,并结合实际提出了相应的加固技术,以确保溶洞稳定性,保证工程质量。

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