固结灌浆在岩溶地基处理中的应用及实践探讨

李泽

摘要：随着社会的不断进步，经济也随之不断发展，人们对于高层住宅等民用建筑的地基处理也越来越重视。对此，随着工程技术的发展，必须要进一步的讨论和研究建筑岩溶地基处理，综合考虑多方面问题，借鉴相关成熟经验，确保岩溶地基的处理方法更加可靠、先进、经济。

关键词：固结灌浆；岩溶地基；处理

引言

众所周知，岩溶是由石灰岩，泥灰岩等可溶性岩石长期受水的化学溶蚀和机械作用而形成的。在附加荷载或振动作用下，如果建筑物的地基岩层内存在溶洞，当其上覆盖土层时，会致使地基产生不均匀沉降，地基变形塌陷，建筑物倒坍，影响建筑物的使用。下面通过实例，介绍固结灌浆在岩溶地基处理中的应用。

1固结灌浆在岩溶地基处理中的应用

固结灌浆是指一些具有固化性质的浆液，采用气压、液压或电化学等原理，把某些能固化的浆液注入各种不同介质的裂缝或空隙中，以改善地基的物理力学性质，以确保其能够起到防渗漏、加固、建筑物纠偏等作用。灌浆法应用范围广泛，可用于处理砂基、砂砾石地基、溶洞、断层及软弱夹层地基等。灌浆法处理岩溶地基作用见图1。

2灌注浆液的选择

2.1灌浆材料

水泥：采用425级普通硅酸盐水泥；砂：采用质地优良的天然河砂，粒径不大于2.5mm，细度模数不大于2.0，SO3含量小于1%，含泥量、有机物含量均不大于3%；石子：一般选用直径分别为2mm～5mm、5mm～12mm、12mm～25mm，质地较为坚硬的石材，含泥量不能超过3%；水玻璃：模数3.25，浓度40。

2.2施工工艺

灌浆技术具体工艺流程为：钻机就位→钻孔→下灌浆管到底→灌浆→拔灌浆管→钻孔回灌→封孔。

进行钻孔时，要对钻探过程做好记录，明确岩层的性质并加以描述。对裂隙发育区采用的混凝土进行灌浆时，其中的水泥和水的配合比要为（1～0.6）：1；而岩溶发育区采用的比例则为水：砂：水泥为（1～0.7）：（0.3～0.5）：（0.5～1）；对较大溶洞则可以进行填充灌浆，一般采用一定级配石子和水泥砂浆进行抛填。灌浆过程中，要根据溶洞的分布情况，对浆液的成分进行调节。对浆液浓度的控制要遵循灌浆过程由小到大的原则。灌浆时的压力要控制在0.2MPa～1.5MPa，可根据灌注率的大小而改变压力大小。当钻孔表现有溶洞但实际灌浆量很小时，要进行补钻孔施工并同时灌浆。对钻孔进行回灌：当初次灌浆结束时，待水泥砂浆刚刚凝固后，用水泥砂浆直接灌入灌浆管，其中混凝土中水、砂、水泥比例采用1：0.5：1。最终灌浆的标准：满足以下三者中任一个要求的就可以立马停止灌浆。在对压力有限定的情况下，一般为0.3MPa到1.5MPa之间，当灌注率不超过0.4L/min时，持续60分钟；或在灌注率不超过1L/min时，持续90分钟；或灌注率不超过2L/min时持续120分钟。

2.3质量控制

要想对那些岩溶发育区较大灌浆量的钻孔的溶洞范围进行检验，相关技术人员在某岩溶区灌浆量较大的钻孔外缘布置了3个钻孔，并对灌浆进行了对比。结果显示，岩溶发育区的灌浆量远远超过非岩溶发育区的灌浆量，这就说明跟大灌浆量钻孔的灌浆不彻底与溶洞延伸没有太大的相关性。

2.4特殊情况的处理方法

处理冒浆、漏浆时，可以采用封堵表面、添加促凝剂、低压泵送、浓浆限量、限流间歇灌浆等方法。跑浆：灌浆段注入量大，灌浆很难完成时，可采用添加促凝剂、浓浆、间歇灌浆、填充级配粗骨料等方法进行灌浆，直至灌浆结束。串浆：如串浆孔具备灌浆条件，可以同时灌浆，应一泵灌一孔，否则应将串浆孔塞住，待灌浆孔灌浆结束后，串浆孔再进行扫孔，后复钻和灌浆。

3选择正确的灌浆方案

（1）单管静压劈裂灌浆这种灌浆方式适用于那些溶隙发育多，且在灌浆压力下岩层结构不会发生形变岩溶地基溶洞。当其处在静压作用下时，采用水泥类浆料对岩体内的溶洞、溶隙进行填充。等浆料凝固后并且与岩体成为一体时，由于灌浆压力高引起的水力劈裂，可增岩层的可灌性。灌浆要自上而下，分段灌浆。

（2）灌浆时要对岩溶发育的情况分别进行判断：当有溶洞并且洞内没有填充物时，则采用浓度较高的浆液，并可以再浆液中加入一定级配的石子进行混合；当没有溶洞内有填充物时，还要注意填充物的类型、性能及填充程度，采用由稀到浓的浆液进行原则灌注，以便能够提高灌浆压力。在溶洞有裂隙的地方，则采用较稀的浆液并配以较高注浆压力；而无溶洞、溶隙处发的则可加快灌浆速度。这样既能确保灌浆的质量，还能提高灌浆的速度。

4工程实例

某市某高层住宅楼，建筑面积为25000m。结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构，地上24层，地下室2层，采用筏板基础。

4.1场地岩溶发育条件

根据相关地质勘察资料显示，本工程场地位于闪长岩侵入体与奥陶系灰岩的接触带上。当岩层形成时，岩浆多沿构造破碎带，并且局部会形成闪长岩与灰岩的相互穿插侵入的关系，在侵入过程中，闪长岩体及灰岩都会遭受到严重的风化，并且灰岩裂隙和溶洞发育相对较为成熟明显。同时，场地部分钻孔表面有各种小溶孔、小溶洞，并且部分溶洞里还有粘性土等填充物。在地质雷达的探测结果进行分析研究后，很明确的了解，整个场地岩溶分布很不均匀，分4个岩溶发育区，见图2。

4.2地基处理方案的分析

根据该岩溶地基的发育特点及溶洞的分布情况，拟采用静压灌浆法对岩溶地基进行处理。本工程Ⅰ、Ⅱ岩溶发育区，因为岩溶的发育较强烈，除了那些比较大溶洞以外，还会包含一些小的溶孔及溶隙。而地质雷达只能探测到较大溶洞的粗略位置，倘若要对雷达探测提供位置进行直接的钻孔灌浆，会导致一些溶洞被遗漏掉，处理不到，也就无法保证岩溶地基处理的质量。而本工程采用的是钢筋混凝土筏板作为基础，板的厚度为1.4米，对岩层的较小溶洞可跨越，所以一般会采用均布钻孔灌浆方案，及钻孔的直径为11厘米，布置为梅花形，钻孔与钻孔之间的距离要控制在1.5米以内，这样的做法会使得溶洞直径不超过1.5米，并且整个溶洞处于4个钻孔之间的孤立溶洞内，不能够得到灌浆，其余的溶洞都能探到且能进行灌浆处理，采用此种钻孔布置，较大溶洞各孔间可相互补充灌浆，有利于保证灌浆质量。

结语

总之，在上述工程施工过程中，岩溶地基加固技术具备一定的可靠性、经济性及可操作性，不仅保证了岩溶地基的稳定性，还确保了工程质量，保障了人们的生命财产安全。

参考文献：

[1]彭勇.固结灌浆在岩溶地基处理中的应用及实践探讨[J].中华民居旬刊，2013，（3）：253-253

[2]彭峰.固結灌浆在岩溶地基处理中的应用[J].河南水利与南水北调，2013，（2）：24-25.

[3]曾宪斌，林思波，黄鹏.小口径钢管桩与固结灌浆技术联合应用于岩溶地基处理[J].探矿工程：岩土钻掘工程，2009，36（7）：60-62.