盧新榮，蔣宇航，盧 良

（中天建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

巖溶地基是指巖體中存在溶洞、溶蝕裂隙，或巖體表面存在石芽、溶溝（槽）、溶蝕漏斗，或覆蓋層中存在可溶巖類殘積土（包括經(jīng)搬運(yùn)沉積次生的沉積土、沖積土）、伴生土洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象的地基。巖溶地基存在地基不穩(wěn)定、承載力不足、塌陷等工程問題，面對形態(tài)各異的巖溶地基，如何進(jìn)行地基基礎(chǔ)處理是一項(xiàng)技術(shù)難題。

1 巖溶地基分類

1）根據(jù)埋藏條件可分為裸露型、淺覆蓋型、深覆蓋型和埋藏型等地基。

2）根據(jù)巖溶發(fā)育條件可分為溶洞地基、溶溝（槽）地基、溶蝕（裂隙、漏斗）地基、石芽地基、土洞地基。

3）根據(jù)巖溶發(fā)育程度可分為巖溶強(qiáng)發(fā)育、巖溶中等發(fā)育、巖溶弱發(fā)育。

2 巖溶地基一般處理方式

根據(jù)GB/T 51238—2018《巖溶地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，對巖溶地基的處理方式主要有充填法、跨越法、樁基法、高壓噴射注漿法、褥墊層法、頂柱法、復(fù)合地基法、爆破挖除法等。以下結(jié)合工程實(shí)踐，對常用的充填法、跨越法、樁基法、高壓噴射注漿法、褥墊層法進(jìn)行介紹。

2.1 充填法

充填法是將溶洞裂隙內(nèi)的填充物清理干凈，采用碎石、毛石混凝土或素混凝土回填，填充物抗壓強(qiáng)度需滿足設(shè)計(jì)要求。較適用于淺層溶洞、溶槽、溶溝等易于開挖、回填等情況。

如圖1所示，采用機(jī)械或人工清除較淺小的溶洞、溶槽、溶溝內(nèi)的填充物，鑿除影響建筑物基礎(chǔ)的凸起石芽等基巖，用素混凝土填實(shí)低凹部位，混凝土強(qiáng)度等級根據(jù)設(shè)計(jì)要求，滿足地基承載力要求。待素混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，再進(jìn)行建筑物基礎(chǔ)施工。

圖1 素混凝土換填

2.2 跨越法

跨越法是采用梁、板、拱等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)跨越溶洞部位。較適用于開口型或跨度較大的溶洞、溶溝（槽）、裂隙。

某住宅項(xiàng)目地上32層，基礎(chǔ)采用獨(dú)立柱基和條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層為中風(fēng)化灰?guī)r層?；A(chǔ)開挖后發(fā)現(xiàn)1條寬約0.5m、長約6m的溶槽，正好位于獨(dú)立柱基位置，溶槽豎向較深，槽體內(nèi)充滿各種軟塑～可塑黏土，洞口上部較大，下部收窄。由于洞體長而深，無法進(jìn)行充填法處理，其兩側(cè)巖石較完整、穩(wěn)定，采用基礎(chǔ)梁跨越處理，而不對其下地基進(jìn)行處理，如圖2所示。梁截面及配筋根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。

圖2 跨越處理

某商業(yè)綜合樓項(xiàng)目基礎(chǔ)開挖后發(fā)現(xiàn)2條較大的泥槽。泥槽中有較大塊孤石，清理至約6m深未見槽底，經(jīng)釬探后發(fā)現(xiàn)泥槽最深達(dá)11m，如圖3所示。

圖3 溶槽及孤石

經(jīng)勘察、設(shè)計(jì)觀察現(xiàn)場實(shí)際開挖情況，結(jié)合地勘報(bào)告，判定該溶槽為漏斗形發(fā)育，其余巖體完整性好，擬采用跨越法處理。5m范圍內(nèi)填充物清理干凈，5m以下盡可能清理，將孤石高于筏板底標(biāo)高部分破碎，將其作為筏板的一道支撐點(diǎn)。其余部位采用C25混凝土進(jìn)行回填，經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核，筏板配筋能滿足跨越受力要求，無需增設(shè)暗梁，如圖4所示。

圖4 換填結(jié)合跨越處理

2.3 樁基法

樁基法可采用預(yù)制樁、人工挖孔樁和鉆（沖）孔灌注樁等基礎(chǔ)形式，直接穿透溶洞區(qū)域，達(dá)到穩(wěn)定持力層。該方法適用于地基上修建重要建（構(gòu)）筑物，溶洞較深、面積較大且無法采用跨越法、充填法進(jìn)行處理的地基。

某寫字樓項(xiàng)目原始地貌有較厚的填土，設(shè)計(jì)采用一柱一樁，要求樁端置于穩(wěn)定完整的基巖上。若存在巖溶為深埋型且溶洞上方巖體較厚，經(jīng)計(jì)算可作為樁端持力層的，則樁基可不必穿越此溶洞，如圖5所示。

圖5 樁基法處理

2.3.1 人工挖孔灌注樁

人工挖孔灌注樁工藝較簡單，直接揭露巖溶發(fā)育情況、巖石完整性、巖石強(qiáng)度等，并能保證樁端嵌巖滿足設(shè)計(jì)要求。人工挖孔適用于樁徑800mm以上，無地下室或少量地下水情況，同時(shí)挖深不宜大于20m。巖溶部位樁孔孔壁穩(wěn)定性較差的應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)壁，并應(yīng)有足夠的通風(fēng)，確保施工安全。

2.3.2 鉆（沖）孔灌注樁

鉆（沖）孔灌柱樁適用于地下巖溶發(fā)育、巖溶較深、有多層溶洞等情況。巖溶地質(zhì)的鉆（沖）孔施工不同于常規(guī)地質(zhì)情況。由于巖溶地質(zhì)的特殊性，鉆（沖）孔作業(yè)會發(fā)生卡鉆、漏漿、斜孔等情況?？ㄣ@是由于巖溶面凹凸不平，當(dāng)巖溶面為傾斜時(shí)，鉆頭鉆進(jìn)遇斜面傾斜，勾到巖溶的鋸齒而引起的。漏漿是施工到溶洞處，由于溶洞往往具有連通性，泥漿會順著溶洞或裂隙的空隙大量流失。斜孔是在沖孔施工時(shí)，由于樁孔內(nèi)部低層巖石軟硬不均或半土半巖（俗稱斜坡巖）導(dǎo)致鉆頭無法水平就位、越打越斜情況。

因此，在機(jī)械成孔過程中，應(yīng)對每層地層變化進(jìn)行詳細(xì)記錄，及時(shí)與地勘報(bào)告進(jìn)行核對，如有必要可進(jìn)行補(bǔ)勘。溶洞發(fā)育地段，上部地層施工應(yīng)緩慢鉆進(jìn)，溶洞處理可采用拋填黏土、片石、澆筑素混凝土等方式，形成泥石護(hù)壁，堵塞孔洞。施工中應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況及設(shè)計(jì)樁長合理選擇鉆（沖）孔機(jī)具，巖溶地質(zhì)一般采用沖擊鉆成孔。

2.4 高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是利用鉆機(jī)鉆孔，將帶有噴嘴的注漿管插至土層的預(yù)定位置，以高壓設(shè)備使?jié){液形成20MPa以上的高壓射流，沖擊破壞土體，使土體與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例有規(guī)律地重新排列，漿液凝固后，便在土中形成固結(jié)體，從而提高地基承載力。

該方法可用于溶洞充填土體和較厚覆蓋土體的地基處理，也可與其他地基處理方法綜合使用。

2.5 褥墊層法

褥墊層法是采用在巖石地基上加褥墊層（級配砂石）解決地基的受力不均勻。適用于巖溶地基石芽密布并有出露、石芽間距小于2m，其間為硬塑或堅(jiān)硬狀態(tài)紅黏土的情況。利用穩(wěn)定的石芽作為支墩式基礎(chǔ)，在石芽出露部位做褥墊。

褥墊層可采用中砂、粗砂、土夾石級配砂石、碎石和毛石混凝土等材料，其厚度宜取300～500mm，夯填度根據(jù)試驗(yàn)確定。

3 結(jié)語

從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看，要徹底摸清建筑物下巖溶地質(zhì)的情況非常困難，巖溶發(fā)育往往存在不規(guī)則、不確定性，往往要具體施工開挖時(shí)才會被揭露，無疑會對設(shè)計(jì)、施工帶來許多困難。進(jìn)行巖溶地基處理時(shí)，必須根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際開挖情況結(jié)合地勘資料、建筑物的結(jié)構(gòu)形式、重要性、地基承載力的要求及施工條件綜合考慮，選擇安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、易于實(shí)施的處理方案。