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摘要：目前，我国是社会经济快速发展的新时期，科学技术发展十分迅速，为研究某机场在岩溶地质特征下的溶洞地基处治，通过对岩溶环境开展调研，依据工程勘察报告及机场岩溶发育特征，结合工程实际设计施工及检测成果，研究溶洞地基处理适应性处治技术。主要用强夯法处理岩溶洼地、漏斗、塌陷、落水洞，以及充填类型的洞体等溶洞地基；用清爆强夯法处理隐伏溶洞；用地面搅拌高压灌注C15号混凝土处理未充填或半充填类型的洞体。实验结果表明：强夯处理的溶洞的固体体积率大于78%的设计要求，波速测试无明显空洞；清爆强夯处治溶洞固体体积率均大于83%；C15低标号混凝土处理的溶洞混凝土取芯率不小于80%，并无明显掉钻，重型动力触探N63.5均大于5击，波速测试无明显空洞。
关键词：岩溶地质；溶洞；强夯法；灌注混凝土法
引言
在我国，岩溶地貌分布面积非常广，而溶洞是岩溶地貌中最常见的一种形态，随着近年来国家越来越多的工程建立在溶洞地基上，溶洞地基的稳定性评价便成了工程安全中最重要的问题之一。目前，对于溶洞地基的稳定性评价，将岩溶和结构作为一个系统，用可靠度的方法对岩溶和结构２个子系统分别进行分析，再通过调查对岩溶灾害进行预测评价，得到了较好的结果。国内则大多根据《建筑地基基础设计规范》与《岩土工程勘察规范》有关规定和一些经验公式进行相关验算的方法来进行评价，影响溶洞地基稳定性的因素有岩层、洞体形态、地下水等因素，现有规范推荐的方法，没有考虑下覆溶洞的规模尺寸、地基土层等因素对地基稳定性的影响，由于影响溶洞地基性稳定性的因素众多，而且许多工程方面的数据模糊性较强，使得溶洞地基稳定性评价结果的准确性受到了影响。模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评标方法，它是在模糊的环境中，考虑多种因素的影响，然后对事物或对象做出一个总体的评价。此方法能够考虑更多影响溶洞地基稳定性的因素，使得评价系统更全面、更真实、更准确。
1溶洞土成因分析
工程区溶洞多发育于角砾岩与白云岩、泥岩交界面上，从泥岩交界面开始发育，逐步扩大而成。溶洞的发育与新构造运动密切相关，从溶洞地基土在剖面上的分布规律，可知该溶洞段在618m高程以下溶洞发育至少经历了4个阶段：第一阶段：溶洞形成初期。在525m高程以上形成较大规模的溶洞。近溶洞边缘部分泥岩风化严重，于泥岩表层沉积砖红色砂质粘土及褐黄色粘土夹碎石。第二阶段：溶洞围岩崩塌堆积时期。在溶洞已有较大规模之后，由角砾岩及白云岩组成的洞壁，开始出现失稳掉块，进而形成洞壁崩塌，堆积于溶洞底部的块石、碎石及大孤石，又为沉积的粘土充填、包裹。从巨厚的堆积物的岩性及分布情况分析，堆积物是经历过多次崩塌—充填堆积形成的。第三阶段：相对稳定的沉积阶段。溶洞充填物顶部的灰黑色粉质粘土、透镜状粉砂层即在此时期内沉积而成，并经过长期自然压密作用，土层较密实。第四阶段：后期狭缝状暗河溶蚀发展阶段。地下水主要集中在溶洞下游边缘活动，水量相对较小且稳定，溶洞沉积（充填）物以细、粉砂为主。
2溶洞地基处治
2.1岩溶洼地、漏斗、塌陷处理设计
在强夯处理之前，铺一层1.5m的保护层。保护层用场区内的灰岩或白云岩来充当，垫层材料的粒径≤0.8m，不均匀系数Cu=5，曲率系数Cc=1～3，含泥量≤7%。垫层在强夯前推平。强夯处理的加固效果受到保护层材料的颗粒半径、泥砂含量等因素直接影响，所以对所用的保护层材料有严格的要求。对于不符合要求的石料，必须重新处理后方可使用。
特殊情况的洼地、漏斗、塌陷，需重新进行现场勘验，并经设计单位认可后，对面积小、深度大且填筑1.5m垫层无法进行强夯施工的漏斗（洼地），据实际情况，可适当的增大保护层的厚度，当厚度1.5m～4.0m时，用4000kN•m能级进行强夯处理，当厚度4.0m～6.0m时，用5000kN•m能级进行强夯处理，若设计强夯能级超过上述情况时，则采用设计能级，其它强夯技术参数不变。强夯完成后，洼地、漏斗、塌陷处向外延长5m铺一层土工格室并充填碎石，在格室上设置土工布，其规格为300g/m2，抗拉强度为6kN/m，渗透系数为5×10-2～5×10-1cm/s。并在其上铺0.2m厚的保护层。保护层材料（包括土工格室充填材料）为碎石，材料的最大半径≤50mm，泥的含量应≤10%，保护层应碾压密实。岩溶洼地、漏斗、塌陷内存在需进行复合地基等其他工艺处理的地基时，应按其他工艺处理，其周边洼地、漏斗、塌陷处理后，上部均须形成反滤层。
2.2注浆方法、原则和施工注意
分段注浆要选用自上而下的方法，按分序加密的原则进行。注浆压力的选择要根据设计要求设定。此次施工注浆终压设定为1.5倍的静水压力值。并在注浆工作开始后在最短的时间内将压力升至设定值。注压不是始终不变的，注入率大的孔段要分级升压。注浆过程中，注浆浓度要由稀到浓逐级变换。有两种情况浆液的浓度是不可以改变的：一是在注浆压力不变、注入率持续降低的情况下；二是在注入率不变压力持续上升的情况下。浓度和注压力的改变要视情况而定，如当灌注时间已满一小时，浆液注入量已满300L，而注压和注入率都没有明显变化的情况，此时可增加一级浓度。再如当注入率大于每分钟30L时，根据具体情况，浆液浓度可以越级提高。但是有些时会会有一些不符合常理的突发时间按发生。如本次施工中某孔注浆压力和注入率发生较大突变，施工人员没有立即改变浆液浓度，而是报告监理人员，同时报请技术人员一同查明原因。然后采取了有效的措施。此外，监理人员要求各施工人员在注浆过程中密切监视地基的变化，如若异常，注浆工作要立即停止，查明原因后决定是否继续注浆。如注浆过程中发生串口、冒将、漏浆、大量吸浆等问题要谨慎处理，处理方案要交由监理人审批。
2.3溶洞地基土承载力的确定
在特定生成的环境中形成的溶洞土，由于结构、岩性上的差异，其相应的物理力学特性亦有所不同。因此，仅根据溶洞土的室内试验指标值不能真实反映各层溶洞土的工程特性，在进行地基承载力取值时，根据室内试验及静力触探与物探声波测试等原位测试成果外，必须考虑溶洞体的实际地质情况，即各层土的结构、块石与碎石含量及其三维接触状态，以及水文地质条件等，进行综合评价后。（1）原位测试中，静力触探主要在第一层灰黑色粉质粘土进行，以确定溶洞土中桩基的侧壁阻力及桩端阻力。（2）物探单孔声波测试主要集中在第二、三层中进行，根据测定的波速确定溶洞土的压缩模量。（3）第三层土分布在565m高程以下，距隧洞底板50m～60m，在地基处理范围以下，不作持力层考虑，故未提该土层的承载力标准值，但由于变形校核时要考虑其影响，该土层的压缩模量值以供土基变形验算时使用。
结语
综上来看，对于某岩溶地基的处治所使用的强夯法、C15混凝土灌注混凝土法、清爆换填法具有积极的效果，可为工程中岩溶地基的处治提供一定的借鉴意义。
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