楊健

（廣州粵嘉工程技術有限公司，廣東 廣州 510670）

0 引言

巖溶地貌主要分布在廣西、貴州等區(qū)域，溶槽是較為典型的巖溶地貌。廣東省廣州市、清遠市部分地區(qū)也存有巖溶地形。溶槽是由多個石灰?guī)r組成，內(nèi)含溶蝕力較強的水，存在一定的地質危害。施工期間，無法找出便捷的巖層處理方式，可能會降低施工速度，增加施工成本。為此，規(guī)范落實地基、巖溶的施工活動，用以保證工程安全，具有較高的施工價值。

1 工程概述

某項目所在地區(qū)具有巖溶地質特點，項目占地面積總數(shù)為6 萬m2，施工面積合計25 萬m2，共有6 棟樓，樓高介于55~62m 之間。案例項目所在區(qū)域巖溶發(fā)育較為完整，存在較多的巖溶地質問題，需有效制定工藝方案，保證施工質量。比如，在兩個建筑之間的地下區(qū)施工時，含有多個溶槽。

2 溶槽區(qū)域基礎施工方法

2.1 施工流程

圖1 為案例項目結合溶槽區(qū)域特征給出的基礎施工流程。

圖1 案例項目結合溶槽區(qū)域特征給出的基礎施工流程

2.2 前期勘測并細化工藝方案

2.2.1 清理碎石

案例項目現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)溶槽問題后，須及時清除溶槽周邊廢土、碎石等材料，全面展現(xiàn)溶槽帶，有效去除渣石。使用破碎設備，清除溶槽周邊碎石，有效暴露溶槽狀態(tài)，合理查看周邊區(qū)域的孔位，查詢案例項目所在區(qū)域的地質信息，重復核定溶槽帶位置。建立多方主體的交流體系，有效交流溶槽問題，匯報交流結果，約定時間再次勘測，給出可行的溶槽處理方案[1]。

2.2.2 地質勘測

項目含有溶槽的位置，需用鐵釬進行工程試探，通過視覺查看獲得溶槽整體狀況，檢查結果如實反饋給參建各方。施工單位、建設單位及設計單位多個主體，需全面交流溶槽方位，準確設計現(xiàn)場基礎交點，找出溶槽與基礎的相互關系，使用結構圖紙進行明確標注。標注結果傳給設計單位，準確核實標注信息，將其作為施工結算的參考資料。案例項目進行地質勘測時，分別對基坑、項目四周路面進行地質勘測。地質勘測使用的勘測設備是“瞬態(tài)瑞雷波”，勘測深度為35m?，F(xiàn)場勘測時，考量瞬態(tài)瑞雷波的技術操作特點，從多個視角全面進行勘測記錄?，F(xiàn)場勘測時，保證探測深度、探測結果的清晰性，完整記錄勘探結果。依照瑞雷波勘測理念，解析現(xiàn)場勘測所得的各項數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)成像處理時，可準確劃分波速變動區(qū)域，給出波速分級結果，以此保障清晰呈現(xiàn)斷層破碎情況，準確查看巖溶裂隙問題，標注巖溶洞穴的具體方位，便于設計人員掌握溶槽規(guī)模?？睖y資料與巖土屬性對照結果如表1 所示，其中V 表示案例項目周邊地質巖層的土體相速度。

表1 勘測資料與巖土屬性匹配結果

現(xiàn)場勘測時，基坑位置尚未進行開挖施工，圍護樁正處于施工狀態(tài)，現(xiàn)場施工環(huán)境具有一定復雜性。結合現(xiàn)場施工情況，在圍護樁施工區(qū)域內(nèi)，以基坑長軸方向為準，平行設計五組測線，各測線間隔距離介于4.5~5.5m 之間。東向首個測線標注為1 號，逐一向西進行測線編號。案例項目施工期間，圍護樁性能、澆筑質量等多種因素，可能對施工質量構成一定威脅。5 條測線的監(jiān)測主體，以案例項目施工區(qū)域為主，測線覆蓋區(qū)域的短邊為20m。在現(xiàn)場施工、用料存放、設備運行等因素共同作用下，現(xiàn)有測線存在地質勘測盲點問題。尤其第5 條測線的勘測范圍，僅是勘測廠區(qū)的南部，北邊區(qū)域為勘測盲區(qū)。在基坑北部位置添加第6 個測線。

2.2.3 核對勘測結果

明確溶槽位置后，相關單位及時進行溶槽檢查，分析溶槽的形成過程。地勘組織重新落實勘察工作，準確分析溶槽、圍巖的持力情況，排查地下水的潛在可能性。準確分析地下水對建筑結構形成的不利作用，相應給出處理方案，交由設計組織細算參數(shù)，繪成結構項目的施工圖紙。

2.3 巖石處理

對于部分位置的溶槽，運行挖掘機進行清理，配合人工同步清理。清理項目有碎石、填充土、廢物等，使溶槽處于完整暴露狀態(tài)。巖石破碎處理，主要使用挖掘機、風鎬等工具，設備進場時工人需進行全面的工藝交底，嚴格參照施工圖紙進行巖石施工，保證施工規(guī)范。巖石施工需參照設計規(guī)范，保證巖石破碎處理的完整性。在地勘組織作出深入勘測時，準確掌握溶槽發(fā)育方向，切實保證上覆基巖的平穩(wěn)性，使巖石開挖至預期設定的高度[2]。

2.4 質量驗收

挖至預期設定的高度后，擊碎巖石，由質檢單位檢查基礎施工情況，出具驗收結果。打鑿深度應達到設計規(guī)范，保證溶槽兩側巖層結構的完整性。相關單位需針對溶槽打鑿問題，給出具體整改建議。進行必要的協(xié)商工作，給出有效方案，保證處理結果，切實保證基礎工程的施工質量。

2.5 回填混凝土

打鑿驗收完成，有序落實混凝土回填操作，應選擇C25 強度的混凝土，填筑高度等同于溶槽高度。積極利用分層振搗工藝，使各層振搗厚度小于500mm，保證振搗充分。規(guī)范確定回填用料數(shù)量，由參建各方確認回填方案，便于日后結算。

2.6 溶槽處治工藝

2.6.1 基坑外側溶槽

案例項目施工期間，周邊含有多個既有項目?？睖y案例項目周邊地質發(fā)現(xiàn)：巖溶主要分布在既有項目的周邊。處治巖溶問題時，對周邊建筑安全構成一定威脅。相關人員需制定可行的地基方案，保證溶槽處治效果。案例項目選擇φ159 類型的鋼管，使用6 個此種類型的鋼管制成止沉樁。注漿選用素水泥漿，水泥型號選擇PO42.5R。溶槽處置前期，需有效防護基坑四周巖溶水，選擇四組鋼化管進行設計，以此防止外部水滲入，保證溶槽處治的全面性。注漿孔位設計成“梅花形”，奇數(shù)設為a，偶數(shù)設為b，則灌注順序為為a 排a 數(shù)孔，a排 b 數(shù)孔、b 排 a 數(shù)孔、b 排 b 數(shù)孔。

為有效防控注漿孔位置出現(xiàn)沉降問題，維持地基結構的平穩(wěn)性。使用鉆孔鉆進形式進行鉆孔施工，不可選擇循環(huán)水鉆孔方法。注漿灌孔使用的鉆進設備為“90型潛孔設備”，孔徑大小為48mm。保證孔位設計的準確性，相應調整設備安防方位、設備運行角度等參數(shù)，保持鉆機放置平穩(wěn)性。鉆孔處理溶洞周邊區(qū)域，繼而向洞內(nèi)進行間隔式鉆孔。注漿選用的材料為“水泥+水玻璃”。水灰比：0.4~0.5，固相用料采取質量稱量方式，稱量偏差不可超過2%。水泥漿用料中，添加水玻璃的比例為2%。水玻璃用料模數(shù)介于2.5~3.3 之間。注漿泵需放置于制漿恰當方位，使用高壓管路進行注漿[3]。

2.6.2 基坑內(nèi)側溶槽

使用瑞雷波勘測方法，全面測定較大面積的溶槽。初步檢測可明確大溶槽的具體范圍。如果溶槽位置有散水問題，需進行注漿封堵，預設排水節(jié)點，裝設水壓平衡裝置。將溶槽內(nèi)的各類散水，有效整合至水壓平衡管中，管材以鋼管為主，選擇φ600 型號。采取水平帷幕注漿的工藝方案，有效改善溶槽四周結構性能。選擇φ42 的灌漿鋼化管，添加至基坑溶槽位置。在基坑底4m位置安放鋼化管。采取梅花形布設方法，設計三排鋼管。使用水泥與水相同配比的形式，制作水泥漿液，開展帷幕注漿活動，從中間向兩側逐一進行注漿。溶槽區(qū)域內(nèi)采取豎向注漿方法。基坑兩側設立的樁基，應使用φ42 型號的鋼化管。注漿完成后，查看水壓平衡管情況。管內(nèi)無水，證明溶槽處置成功。如果管內(nèi)有水，需采取單孔注漿形式，進行注漿改善，直至管內(nèi)無水。

2.7 溶槽塌陷問題的防治工藝

2.7.1 防治方法

（1）前置支護小導管。使用小導管，能夠提前處理軟弱圍巖，給出有效支護。小導管具有較強的錨桿支護、漿液運送功能。施工完成后，使隧道環(huán)向、圍巖組合成拱圈，保證富水黏土層的整體加固質量。此種防治工藝表現(xiàn)出操作簡便、地層影響不大、成本經(jīng)濟等特點[4]。

（2）帷幕注漿工藝。帷幕注漿的施工主體是“隧道全斷面”。在地基周邊建立完整帷幕結構，以此保證支護效果。注漿帷幕的單次注漿段，等同于洞徑的3~5倍。地基施工時，止?jié){墻等同于洞徑1.5 倍大小，能夠有效防止溶槽塌陷問題。

2.7.2 塌陷防治問題

案例項目使用小導管進行溶槽防治，以此防范溶槽出現(xiàn)塌陷問題。在實際施工期間，支護效果欠佳，地表沉降量較高，甚至有支護結構脫節(jié)現(xiàn)象，嚴重威脅工程安全性。結合現(xiàn)場勘測結果，小導管支護主要用于溶槽表現(xiàn)較為明顯的位置。選用紅黏土進行填充，此用料具有含水量較高的特點。錨桿、小導管的施工方位有偏差，無法有效展現(xiàn)懸吊、銷釘?shù)墓δ堋Ｋ酀{液灌入地層后，短時間出現(xiàn)土體劈裂問題。漿泡會增加建筑下沉的可能性，土料凝結時段內(nèi)，各組導桿難以建成平穩(wěn)漿脈，漿液填充比例不高，無法施工成平穩(wěn)性較強的加固結構。

案例項目進行水平、地表兩項鉆孔發(fā)現(xiàn)，支護失效范圍并未發(fā)現(xiàn)有紅黏土。如果破裂區(qū)域以洞軸方向進行延伸，劈裂長度將會大于小導管支護范圍，極易引起支護失效問題，支護結構倒塌后，紅黏土涌出，形成施工風險。由此發(fā)現(xiàn)：小導管具有較強的支護能力，對于軟弱圍巖施工具有較多要求；帷幕注漿表現(xiàn)出強度高、支護范圍大、防水性能優(yōu)異等特點，工藝流程相對復雜，造價更高。為此，對于小范圍溶槽，可使用小導管進行地基改善。對于大范圍溶槽，可選擇帷幕注漿法，保障溶槽處理質量[5]。

2.7.3 溶槽支護建議

溶槽帶的土巖結構具有多變性，存在一定塌陷風險。為此，房建項目進行地基改善時，應融合差異性設計思想。結合溶槽地質可能發(fā)生的塌陷問題，參照安全施工、成本控制理念，給出精細化工藝規(guī)劃建議，提升小導管、注漿防護的規(guī)范性。溶槽塌陷過程，拱區(qū)具有一定支護功能。為此，應封閉處理軟塑紅黏土，積極回避掉塊、涌泥等問題。地表塌陷過程，土體結構平穩(wěn)性不強，施工區(qū)域的地基承載項目各項荷載，可選擇具有較高剛度的支護形式，積極應對溶槽問題。確定注漿參數(shù)時，參數(shù)設計如表2 所示。

表2 注漿參數(shù)

房建項目施工時，管線穿越溶槽時，會遇見平穩(wěn)性較差的紅黏土，需適當調高注漿壓力，保證注漿孔的連接效果，增加漿脈平穩(wěn)性，以此發(fā)揮基礎工程的支護功能。漿液擴散半徑r 值，等同于注漿管間隔長度的0.7倍。每組注漿管線的灌入量q，計算方法如式（1）所示。

式中：r——漿液擴散半徑，m；L——注漿管線大小，m；n——巖層孔隙比例，%；p——漿液填充有效性的比例，%；Ψ——注漿損耗系數(shù)。注漿用料主要選擇“水泥雙玻璃”類型，添加一定比例的緩凝劑，制成雙液漿。此種用料具有一定流動性，可有效控制凝固時間。案例項目選擇雙液漿進行灌注，水玻璃用量大約為30~35Be。實際施工時，注漿壓力調整至終壓時，需進行為期10min 的穩(wěn)壓處理。注漿完成，采取鉆孔采樣檢測方式，要求灌溉成功率達到80%。

3 結語

綜上所述，巖溶地質結構較為復雜，建筑期間會遇見多種地質問題，還包括落水洞、洼地等。應對各類施工問題，積極處理，有效改善基礎質量，爭取獲取優(yōu)異的施工收益，保證巖溶區(qū)域房建項目安全性。