李小虎

（廣東財(cái)貿(mào)建設(shè)工程顧問有限公司 廣東廣州 510170）

0 引言

石灰?guī)r是一種易溶解的巖層，受到流水和機(jī)械應(yīng)力的長期侵蝕發(fā)生水文地質(zhì)現(xiàn)象的統(tǒng)稱為巖溶?？λ固氐孛驳幕A(chǔ)建設(shè)的施工條件十分復(fù)雜，并且這種形成的洞穴十分奇異，這些特點(diǎn)都給建筑施工帶來了相當(dāng)大的挑戰(zhàn)?；谶@樣的形勢(shì)，如何解決當(dāng)前面臨的這些難題，以及可能后期對(duì)工程的影響都是我們需要考慮的問題。本文就針對(duì)這些難題并且結(jié)合行業(yè)內(nèi)的詳細(xì)的文章文獻(xiàn)以及前人的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步地分析探討了如何處理巖溶區(qū)域的房建基礎(chǔ)施工的難題。

1 巖溶區(qū)域形成的基本原理

喀斯特地貌的形成是十分復(fù)雜的，這種地貌是基于自然形成的一種可溶性的巖石，假若這種巖石長時(shí)間的受到含有碳酸鈣的水的侵蝕的話，這種巖石就會(huì)逐漸被侵蝕，慢慢的就形成了喀斯特的地貌。結(jié)合我們所學(xué)的化學(xué)理論知識(shí)，喀斯特地區(qū)種類繁多，有裂隙、鐘乳石等不同的形式。在這種地貌形成的條件中含有大量的可溶性的巖石和水，其中大量的可溶性巖石，這種地貌的形成是需要這兩種物質(zhì)的結(jié)合的，并且這種可溶性巖石的量一定要達(dá)到一定的量才可以，否則的話受到流水的沖擊水就會(huì)發(fā)生流失，進(jìn)而無法形成巖溶區(qū)域；在巖體的分類上，主要可溶巖為碳酸鹽巖、硫酸鹽巖和鹽鹵巖。在水蝕條件下，這些巖石組成復(fù)雜，一定的風(fēng)化作用使得這些地域逐漸形成喀斯特地區(qū)。結(jié)合上述，水流動(dòng)巖溶地區(qū)巖土工程調(diào)查中存在的問題及對(duì)策，巖溶地區(qū)是巖土工程勘察中普遍存在的問題。

2 巖溶地區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)

2.1 地層的分布

在石灰?guī)r地區(qū)，地層自上而下分布的順序依次為：①第一層是人工填土層；②沖洪積層。主要有粉質(zhì)粘土、砂、礫石、粉土等軟塑性狀態(tài)或塑性狀態(tài)，滲透性強(qiáng)，孔隙水充足；③殘余沉積物。灰色巖石由風(fēng)化和殘積層、河流或殘積層與基巖之間的塑性殘積層形成的，由于受到潛水的作用，接觸區(qū)主要呈現(xiàn)塑性流動(dòng)的狀態(tài)；④巖層，主要就是石灰?guī)r，可見裂縫和斷層，巖溶十分發(fā)育，基巖表面有明顯腐蝕，形成溶溝和溝槽。

2.2 巖溶區(qū)域的發(fā)育特點(diǎn)

一般來說，巖溶的發(fā)展遵循一定的規(guī)則，這主要反映在以下幾個(gè)方面：①根據(jù)喀斯特層序從上到下逐漸減弱。根據(jù)對(duì)地層分布的分析，基巖表面受淺層基巖巖溶發(fā)育較強(qiáng)，有些甚至以珠子的形式從上到下分布。深部主要為古巖溶洞，數(shù)量較少，地下河流由溶洞連接；②淺層巖溶洞穴含有更多的填充物，但深層的充填量較小。隧道內(nèi)填充材料為“全充填-半充填-無充填”的規(guī)律特點(diǎn)；③喀斯特結(jié)構(gòu)性裂縫相對(duì)較小巖溶發(fā)育，于地下水活動(dòng)頻繁的地區(qū)較為發(fā)育。

2.3 巖溶區(qū)域地下水的特點(diǎn)

根據(jù)地下水的賦存介質(zhì)，可以將灰?guī)r地區(qū)的地下水可分為三類：①?zèng)_積、殘積地層中的地下孔隙水具有很強(qiáng)的滲透性；②在地下巖溶裂隙水與地下河、巖溶裂隙連通良好普遍有充足的水；③構(gòu)造裂隙帶地下裂隙水具有良好的特征連接性。

3 施工準(zhǔn)備

3.1 巖溶場地的勘察

調(diào)查本身會(huì)有很多問題要解決。這些問題，必須進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量工作，并通過工作的審查，巖溶面積可以用其他方法確定，這次調(diào)查的主要目的是確保調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性。巖溶勘查應(yīng)注意的主要問題是調(diào)查方案制定的合理性：①鑒于不同地區(qū)的溶洞地貌不一樣的特點(diǎn)，不能夠采用一種方案開展工作，實(shí)際中我們要結(jié)合實(shí)際的地形開展不同的工作。需要結(jié)合地形以及地區(qū)特點(diǎn)制定詳細(xì)的調(diào)查方案，并嚴(yán)格按照方案實(shí)施。編制方案的目的是為了找到工作的重點(diǎn)內(nèi)容，從而找出解決方案，并最終解決它；②注意嘗試檢查的工作。我們所發(fā)現(xiàn)的結(jié)果如果都是喀斯特地區(qū)的局部表現(xiàn)，這并不代表整體的表現(xiàn)是這樣的。一定要注意試點(diǎn)中的調(diào)查的試驗(yàn)方法應(yīng)結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)計(jì)算。這樣你就能得到準(zhǔn)確的結(jié)果；③喀斯特定律的確認(rèn)?？λ固囟墒浅醪秸莆樟藥r溶地區(qū)勘探中必須掌握的信息，確定各層的區(qū)域結(jié)構(gòu)、層數(shù)和厚度，確保工作的質(zhì)量。偵察必須遵循一定的工作流程，即面對(duì)點(diǎn)、面對(duì)地的原則；④測(cè)量方法的選擇。巖土工程方法的類型，一般分為鉆探、物探和化學(xué)勘探三類，輔以鉆孔電磁波CT。鉆孔數(shù)碼相機(jī)等。在選擇技術(shù)的時(shí)候，也是要結(jié)合巖溶的特點(diǎn)進(jìn)行選擇，要根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)以及地質(zhì)條件進(jìn)行合理的選擇。如果有必要，可以采用最先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的操作，并且還可以使用多種技術(shù)的結(jié)合。但是，這種方面的技術(shù)很多，并不是每一種技術(shù)都適用的。因此，在這個(gè)工程中，技術(shù)的選擇也是至關(guān)重要的。

3.2 平整場地，做好鉆孔施工平臺(tái)

在對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行全面詳細(xì)的勘察后，樁基施工需要以樁基礎(chǔ)點(diǎn)為基礎(chǔ)，根據(jù)場地分布情況和現(xiàn)場的實(shí)際情況，進(jìn)行場地平整，施工鉆孔施工平臺(tái)的安置。因?yàn)檫@個(gè)洞穴比較發(fā)達(dá)，為了滿足施工過程的需要，在施工現(xiàn)場周圍設(shè)置了一個(gè)大的泥漿坑所需的泥漿量。同時(shí)，輸水管道的建設(shè)應(yīng)與配水相結(jié)合。一般為了開發(fā)溶洞，需要在施工區(qū)域周圍準(zhǔn)備粘土和礫石進(jìn)行回填，如有漏漿，可及時(shí)處理石材和水泥，避免大面積垮塌現(xiàn)象。

3.3 確認(rèn)施工技術(shù)方案

在喀斯特地區(qū)，地質(zhì)調(diào)查報(bào)告對(duì)房屋建設(shè)的施工最為有效。在勘測(cè)的試驗(yàn)報(bào)告中，我們是需要參考相關(guān)的額資料的。并且綜合地質(zhì)的實(shí)際情況以及巖溶的大小考量，為了保證工程施工表面的施工工藝，開孔順序也是要按照一定的規(guī)則進(jìn)行鉆的，這樣的加工過程就會(huì)導(dǎo)致其他方面的困難了。除此之外，對(duì)于大型的溶洞和地質(zhì)比較復(fù)雜的溶洞，必須要做好相應(yīng)的防護(hù)措施。特別是多層洞穴、珠洞，根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告確定溶洞位置是必要的。在溶洞治理中，要及時(shí)與現(xiàn)場施工人員進(jìn)行技術(shù)交流，采取技術(shù)措施保證施工的質(zhì)量。

4 巖溶地區(qū)房建基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 片石粘土筑壁法

施工過程中遇到的3m 范圍內(nèi)的部分充填或未充填溶洞，當(dāng)管道頂部難以維護(hù)時(shí)，通常使用石板和粘土的混合物的方法進(jìn)行操作。這種方法的目的是可以形成泥石護(hù)臂。孔內(nèi)不再出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象，石粘土施墻樁法是處理喀斯特樁基的一種非常成熟的方法。巖溶洞的處理方法十分有效。這是一種具有較高經(jīng)濟(jì)效益的重要方法。

采用粘土板巖壁法時(shí)，必須將鋼護(hù)板埋入砂卵石層中。但在卵石層中，這兩層極易漏漿，進(jìn)而導(dǎo)致冒落孔的出現(xiàn)。如果地面上工作區(qū)地下水不豐富，也可采取人工挖，混凝土墻入洞的施工質(zhì)量容易控制，造價(jià)低，但當(dāng)設(shè)計(jì)樁太深時(shí)，鉆孔灌注樁施工難度大，不僅影響施工進(jìn)度，而且伴隨著施工進(jìn)度緩慢以及安全風(fēng)險(xiǎn)更大。

4.2 鋼護(hù)筒跟進(jìn)法

樁基礎(chǔ)施工中遇到較大的溶洞時(shí)，洞內(nèi)無填充物或流動(dòng)的塑性填充物，鋼套管埋入結(jié)構(gòu)若漏水嚴(yán)重，應(yīng)使用膠粘劑。當(dāng)土壤礫石不能達(dá)到滿意的效果時(shí)，總體方案為鋼殼后續(xù)施工。所謂鋼套管隨動(dòng)施工方法就是根據(jù)連續(xù)沖孔，樁體應(yīng)及時(shí)掩埋并提供套管，用鋼套管隔離洞穴，將流動(dòng)的塑料填充物打入樁內(nèi)，防止其發(fā)生意外情況。鋼套管后續(xù)施工有兩種方法，在連續(xù)沖擊鉆進(jìn)和成孔過程中，上部井筒已形成泥漿。當(dāng)沖擊鉆的沖擊位置到達(dá)巖洞區(qū)域時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生泥漿，砂漿墻不能滿足施工要求。這時(shí)，鋼殼被埋在洞里堵塞孔的位置。當(dāng)施工過程中地下水十分豐富時(shí)，樁內(nèi)地下水難以排出，當(dāng)人工挖孔困難時(shí)，采用沖擊鉆井的鋼套管施工方法。換句話說，在鉆井過程中，鋼套管一直跟蹤軸承組的位置。如果在施工過程中很難跟蹤鋼套管，通常是這樣的情況為了保證成樁后樁身與混凝土之間的連接，需要先下大樁身，再下小樁身。施工過程中遇到巖層，沖擊鉆機(jī)膨脹系數(shù)小，鋼套管下沉難以跟蹤，電雷管可用于焊接，保證鋼殼能及時(shí)跟蹤。構(gòu)建的時(shí)候應(yīng)注意鋼套管的跟蹤，以確保最后的樁孔是垂直的，沒有撓度和收縮頸部問題，一定要達(dá)到一定的剛度，一般8～10mm 為宜。

4.3 注漿法

如果施工過程中遇到多層夾層的溶洞，且串珠貫通，則有較厚的夾層砂層，針對(duì)這一地質(zhì)條件，可采用高壓旋噴機(jī)對(duì)注漿機(jī)進(jìn)行調(diào)整，壓力不大于0.4MPa。灌漿穩(wěn)定后，灌漿處于溶洞的位置。灌漿法可以有效的解決這一類的問題。

5 結(jié)語

巖溶地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件給技術(shù)施工人員提出了極大的挑戰(zhàn)。在熔巖區(qū)域進(jìn)行房建基礎(chǔ)施工之前，要預(yù)先了解區(qū)域的地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)好工程的實(shí)施方案，并且在這個(gè)過程中要對(duì)該地區(qū)的巖溶的類型、發(fā)育的狀況、地下水的情況、活動(dòng)的范圍以及水質(zhì)的特征進(jìn)行詳細(xì)的勘察，為后期的地基工作做好準(zhǔn)備。并且還要對(duì)施工過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)問題進(jìn)行詳細(xì)方案的制定，在實(shí)際的房建施工過程中靈活的應(yīng)對(duì)各項(xiàng)工作，最終在保證工程質(zhì)量和工程進(jìn)度的前提下完成巖溶區(qū)域房建的基礎(chǔ)施工工作。