覆盖型岩溶地基注浆处理与效果检测分析

文/杨泽伟、魏石磊、冉亚军 中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司 贵州贵阳 550002

1、工程内容

某Y 字形公寓楼，地上11 层，地下1 层，剪力墙结构，筏板基础，筏板厚度900mm，基础埋深4.5m。总建筑面积为26560.80m2。工程重要性等级为二级，场地等级为三级，地基等级为二级。该建筑场地位于某山前冲洪积平原前缘，经梳洗河等河流作用和人类耕作活动影响，地形开阔，地势较平坦，场地地势北高南低。该场地基岩平均埋深约为9.46m，基岩最小埋深6.50m，最大埋深为13.30m。

2、覆盖型岩溶的内容

岩溶是由石灰岩、泥灰岩等可溶性岩石长期受水的化学溶浊和机械作用形成的。其受地形地貌、地质构造行为方式和变迁、岩性、岩层层理等结构面特征、水文环境与水动力特征为主的因素控制和影响。因此，要安全、经济、合理的处理好岩溶工程的问题。

3、覆盖型岩溶地基注浆处理与效果检测分析

3.1 注浆施工

注浆的目的是在土-岩交界面上下一定范围切断岩溶向上发育的通道，阻止或减缓岩溶向上的发育，保证在建筑物设计寿命周期内岩溶的发育不会危害到建筑主体的安全。注浆的同时也对土层和岩体进行了加固，提高了地基承载力和抵抗变形的能力。对于更深层的岩溶不再处理，因为岩溶的发育要经历一个漫长的过程，而建筑物设计寿命期相对较短，加固后的岩溶顶板的厚度在设计寿命期内满足要求。

本工程注浆孔采用地质钻机钻设，在钻孔过程中记录好地质、地下水位等情况。钻孔顺序为先边孔，其次为次中间空，最后中间孔，边钻边灌。在注浆施工时，根据设备情况布置注浆管路，为保证注浆工艺的可靠性，施工中每台注浆泵只注1 个注浆孔，据此布置注浆管路。管路使用钢管和软管。注浆管口设置流量计，并连接到电脑上，自动记录注浆参数。

3.2 注浆段划分

1)注浆处理段一般从钻孔底至建筑物地基底部，如果地基是岩溶洞，或者替换的填充物需要被移走，则灌浆段的长度将从基岩顶到孔的底部。

2)根据场地岩土工程勘探资料和施工钻孔反映的实际情况，按照处理段高度划分注浆段，一般段长不超过6.0m;如果实际处理高度超过6.0m，则以6.0m 为一段进行分段注浆。3)对于溶洞岩层，注浆段长度取值由溶洞尺寸大小决定。一般一个溶洞划分一段，冲洗后用导管从底部向上灌注。4)由于勘察深度内无地下水，溶蚀程度不高，可采用全孔段注浆法。

3.3 监测检测结果

为监测基础的沉降情况，共布设17 个监测点，具体见图1，选取主体建筑在 1、3、5、7、9、11 层完成时和封顶后一年后的监测数据进行分析，见图2。由图1可知，在建筑物主体完成一年后的基础最大沉降为测点S13，位于建筑物的北部，最大沉降量44.4mm;最小沉降为测点S10，位于建筑物的南部，最小沉降量为22.9mm，原因是北侧有一河道，北侧相对南侧冲积层较厚，基岩面较深。计算得最大整体倾斜为0.00082rad，远小于现行规范要求的0.003rad。表明该高层建筑的基础沉降较小，且沉降较为均匀，说明注浆对地基的加固效果较为明显，满足建筑物对地基的沉降要求，达到了注浆设计的预期目的。此外，通过分析地基土的室内试验结果及静载荷试验、标准贯入试验结果可知，与注浆前相比较，地基土强度、密度、变形等指标有不同幅度的提高，其增幅为6.4%～25.58%，地基承载力提高至少10%。综合分析以上检测结果可以看出，土洞、溶洞和裂隙得到了充填加固，封堵了地下水的通道，阻止了溶(土)洞的进一步发育，达到了充填封堵的目的，即本文所述探灌岩溶注浆地基处理技术治理效果优良。

图2 建筑物沉降曲线

结语：

（1）采用注浆法可以充填所有土洞、浅部溶洞和裂隙，从而阻断岩溶发育的通道，防止岩溶向上发育;同时，挤密加固地基，提高地基承载力。（2）包围式逐层动态注浆法。该方法首先在最外一排注浆，形成一个封闭圈，然后逐排向内推进。注浆过程中，实行动态施工，并结合探注，根据探测结果动态调整施工参数。（3）采用物探、检查孔、室内试验、平板载荷试验、标准贯入试验、注浆量分析及建筑物的长期沉降观测等方法，从宏观到微观检验注浆效果。其中注浆处理的效果较为显著。与桩基础方案和深部注浆方案相比，费用节约20%～30%，工期缩短约 1/3，对类似工程有借鉴价值。