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摘要：强岩溶地区在我国有着广泛分布，随着城市建设的扩张，越来越多的此类场地为建设所用。如何避免地面沉降、塌陷等风险，对地基进行可靠合理加固处理，对保障工程建设的安全有着重要的意义。本文结合南海合生君景湾三期项目的溶、土洞处理方法探讨，并提出了施工时应注意的几点事项及思考，以供同行参考借鉴。
关键词：溶、土洞处理；物探勘察；全方位探测法；施工顺序及工艺
Abstract: The strong karst region in our country has a broad distribution, along with the expansion of city construction, more and more such sites used for construction. How to avoid the risk of ground subsidence, collapse, on the foundation of reasonable reinforcement, it have important significance to guarantee construction safety. Determination of soil hole processing method, South China Sea with the monarch Bay three project in this paper, and puts forward some matters and thinking should be noticed in construction, which provide good references.
Key words: soluble, hole processing; geophysical exploration; omnidirectional detection method; construction sequence and process
中图分类号:TQ639.2文献标识码：A文章编号：
1工程概况
合生君景湾三期项目，拟建建筑物为D1－1~D1－9共9栋，地下3层，地上32层（不含机房），基坑总面积约为24000平方，周长约720米，工程地下室基坑大开挖深度为13.7m。该项目场地位于广东省佛山市南海区黄岐盐南路，地貌单元为珠江三角洲冲积平原地带，场地上覆第四系地层，场区已平整，地形较平坦。下伏为白垩系基岩和石炭系灰岩组成，有岩溶地质发育。地质勘探资料表明，场地岩顶面起伏大，且岩性复杂，岩溶较发育，在有4个孔揭露有土洞，16个孔揭露有溶洞（土洞、溶洞揭露情况见下表），地下水量大，地下水可能存在连通，因此对桩基础施工影响十分大。
岩溶处理是本工程施工的重点和难点之一，也是影响本工程施工工期的关键。施工過程中，将根据溶、土洞深度、层次和填充物的类型采取不同的溶洞处理方法。结合具体情况，对溶、土洞地区桩基础施工容易出现的问题（塌孔、卡钻、斜钻）进行针对性处理，保证桩基础施工的质量及桩基础施工的安全。
2物探勘察
由于该场地内岩溶地质发育，且溶、土洞分布较分散，本工程使用了全方位探测法进行物理勘测，探明该场地内以下情况：
(1)探明较大溶、土洞，并进行探测分析其平面及垂直位置，为施工提供更好的参考依据。
(2)探明溶、土洞较发育范围及延伸，定量分析该岩体内溶、土洞分布情况。
根据实际地质情况，物探在测区内的地表布置了13孔探测井，围绕这13测孔，根据具体情况在多个方向布设探测线，从而得到多个探测剖面来追踪地下溶、土洞及地下软弱夹层。通过对测区进行的全方位探测，圈定了测区地质异常发育区，即为电阻率值的低阻异常部位，或地质结构较不稳定的部位。具体如下全方位探测分析平面图。
3溶洞处理的目的
(1)保证现场施工安全：基坑施工现场有大量的大型机械施工频繁行走，重压及震动可能会造成地下大型的土洞溶洞坍塌，为确保施工安全，施工前必须先对场区的大型溶洞土洞先做预处理；
(2)保障桩基施工安全：桩基成孔施工过程中，采用泥浆护壁，若遇地下溶洞土洞，当穿破洞顶时，造成泥浆的大量流失而急剧下降，容易发生塌孔事故，可能会造成卡钻及陷机事故，造成安全事故，为保证施工安全，必须对探明的地下溶洞土洞先做预处理；
(3)使溶洞的空腔能填充密实，充填物能够与周围环境固结成为一个整体，且具有一定的强度；
4 溶、土洞处理原则
(1)由于地下室底板下只有1~2m的砂层，粉质粘土层，溶洞发育于基岩为灰岩的岩面附近，而且溶洞的顶板岩都较薄，经地质勘察所揭示的溶洞必须从地面钻孔进行填充注浆处理。
(2)地基范围内土洞分成全填充、半填充和未充填型三种类型。对全充填型土洞采用袖阀管注浆处理；对半充填和未充填型土洞采用低标号水泥砂浆或干砂钻孔填充，袖阀管灌浆固结处理。对于较大土洞，可考虑采用旋喷桩对土洞进行填充处理。
(3)遇到大溶土、洞时，必须请监理工程师和设计单位核查，明确处理方案，并报监理批准后实施。
5 溶、土洞处理方法
根据溶洞的洞高和洞内的填充物情况，对溶洞采用不同的处理方法，主要采用的处理方法有：抛填法、粉煤灰水泥砂浆混合物高压灌注充填法、袖阀管高压注浆法、低标号砼高压灌注充填法。
(1)溶洞范围小，溶洞高度小于1m，可不做预处理，对照地质图，当钻至溶洞顶板 l m 左右时，减小冲击钻冲程，控制 在1 ～ 1 ．5 m， 通过短冲程快频率冲击的方法逐渐击穿溶洞，溶洞一被击穿，孔内水头可能迅速下降或泥浆浓度下降， 这时立即向孔内补充泥浆，同时提钻至孔口，并向孔内投入片石、 粘土块和水泥，填充溶洞，当孔内水头稳定时，用测线测出回填厚度，当回填厚度大于 l m 时，确认回填工程量后，继续冲击，发现异常情况及时采用以上方法,反复冲砸，填塞溶洞，挤密护壁，直至顺利穿过溶洞。穿越溶洞范围的桩钢筋笼在溶洞上下各1m范围在钢筋笼的定位筋焊接厚4mm的钢板圆筒，在圆筒外增加四根定位钢筋（见图1）
(2)溶、土洞范围大，洞高度大于1m，应先做预处理，按不同情况区别处理：
①无充填、半充填的溶、土洞处理：先用高压灌注粉煤灰混合砂浆的方法充填，再用袖阀管注浆法高压灌水泥浆加固；
②全充填型的溶、土洞处理：用袖阀管注浆法高压灌注水泥浆加固。
(3)溶、土洞的钻孔布置：钻孔分一序孔（8mx8m）、二序孔（4mx4m）、三序孔（2mx2m）三种。一序孔施工全部全孔取芯，准确确定加固土洞的埋深、厚度、边界、充填情况，以便采用不同的施工顺序施工。二、三序孔既是灌浆孔，又是检查孔和出气孔，以便于灌浆过程中减少洞内气压，加速浆液洞内充填达到加固施工的效果。
钻孔布设具体方法如下：①以"隔三跳三"的方式布孔，在探明存在土洞的地质钻孔的中心点位置处的先确定1个一序孔，以该点为中心沿纵、横向每隔三个孔便是1个一序孔，间距为8mX8m，呈正方形网格状。施工一序孔时采用从中心向外渐次推进，一边施工，一边判定洞体边界（结合剖面变化判定），根据判定结果确定是按网距，还是按网距的一半向外施工"外跳一序孔"。当外跳一序孔未见到洞体时，要回跳内插一序孔，孔距为一序孔网距的一半，即4m。②在一序孔8mX8m网格中心布设二序孔，网距4mX4m；③二序孔网格中心布设三序孔，网距2mX2m。详见下钻孔布设示意图。
6 溶、土洞填充、注浆加固施工顺序及工艺
(1)以地质钻孔为中心按2m的孔距向外四边布置灌注钻孔，若四边孔没钻到洞体，则在中心孔向外移1m位置从新布置个冲填孔；若四边孔钻到洞体底时，冲填孔比透气孔深时，则在冲填孔向外移2m从新布置个冲填孔；并做好标记。布孔图报建设方、监理批准后开始施工。
(2)为防止塌孔，保证混合物灌注的顺利进行，成孔后压入PVC管保护，PVC管采用直径75mm，连接方式采用直通连接，在孔口用变径接头与砂浆泵管连接，管距洞底1.5~2m，高出地面0.5~1 m，管外围用1：1水泥砂浆固定。
(3)对溶洞处理的周边孔，注浆压力为小压力、多次数、较大量进行控制，压力在注浆压力为小压力、多次数、较大量进行控制，压力在0.4—1.0Mpa，注浆次数3—4次。以中间部位开始，间隔一个孔注浆之后再回插未注浆的孔进行注浆，逐步向周边推进。水灰比0.8：1~1：1，注浆压力为0.8~1.5Mpa控制，注浆次数2~3次，注浆压力从低到高，达到注浆终压再继续注浆10min以上。
(4)对溶、土洞进行填充，注浆加固处理之后，按注浆孔数的1%随机钻孔抽芯，检测结果符合设计要求，达到预期的处理效果。
7溶、土洞處理效果检查
(1)检测方法：采用钻孔取芯，做抗压试验为主，对加固地层做标贯试验。
(2)检查标准：
土洞：每个土洞处理区域需检测一次，按1%孔数抽查，不小于3点，采用随机原位标贯试验，标贯击数查，不小于3点，采用随机原位标贯试验，标贯击数应不小于10击。
溶洞：每个溶洞处理区域需检测一次，按1%孔数抽查，不小于3点，采用随机钻孔取芯，做抗压试验，无侧限抗压强度≥0.20MPa。
8 思考与总结
(1)对于像本工程有溶蚀现象存在、溶洞较发育的场地，可采用全方位探测法对整个场地的溶、土洞进行合理施测，这种探测方法打破传统的物探装置设计，能够客服建筑场地的局限性、方法的多解性和地区性等困难，以探明实际溶、土洞发育情况。
(2)在溶、土洞探查孔完成之后最好进行水文观测，了解溶、土洞里的水文情况、流水方向，流速，做好纵、横剖面图，结合探查溶、土洞钻孔平面图，掌握溶、土洞的分布情况及洞底标高等再确定注浆顺序和注浆方法。
强岩溶地区在我国有着广泛分布，随着城市建设的扩张，越来越多的此类场地为建设所用。如何避免地面沉降、塌陷等风险，对地基进行可靠合理加固处理，对保障工程建设的安全有着重要的意义。
由于各工程项目对地基处理要求不同，各场区的地质条件也各有不同，因此，土溶洞体的处理没有现成的方案，而应在详细勘察土溶洞体的发育规律和分布规律的前提下，结合工程对地质的要求和现场施工条件进行多种方案的优化，并确定经济可靠的技术参数后付诸实施。
参考文献：
1《工程建设标准强制性条文》（2002年版）
2《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
3《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
4 关柯等.建筑施工手册
5 方引晴.广州地区的岩溶地基问题. 广州地区岩土工程的几个问题.2004年
关键词：溶、土洞处理；物探勘察；全方位探测法；施工顺序及工艺
Abstract: The strong karst region in our country has a broad distribution, along with the expansion of city construction, more and more such sites used for construction. How to avoid the risk of ground subsidence, collapse, on the foundation of reasonable reinforcement, it have important significance to guarantee construction safety. Determination of soil hole processing method, South China Sea with the monarch Bay three project in this paper, and puts forward some matters and thinking should be noticed in construction, which provide good references.
Key words: soluble, hole processing; geophysical exploration; omnidirectional detection method; construction sequence and process
中图分类号:TQ639.2文献标识码：A文章编号：
1工程概况
合生君景湾三期项目，拟建建筑物为D1－1~D1－9共9栋，地下3层，地上32层（不含机房），基坑总面积约为24000平方，周长约720米，工程地下室基坑大开挖深度为13.7m。该项目场地位于广东省佛山市南海区黄岐盐南路，地貌单元为珠江三角洲冲积平原地带，场地上覆第四系地层，场区已平整，地形较平坦。下伏为白垩系基岩和石炭系灰岩组成，有岩溶地质发育。地质勘探资料表明，场地岩顶面起伏大，且岩性复杂，岩溶较发育，在有4个孔揭露有土洞，16个孔揭露有溶洞（土洞、溶洞揭露情况见下表），地下水量大，地下水可能存在连通，因此对桩基础施工影响十分大。
岩溶处理是本工程施工的重点和难点之一，也是影响本工程施工工期的关键。施工過程中，将根据溶、土洞深度、层次和填充物的类型采取不同的溶洞处理方法。结合具体情况，对溶、土洞地区桩基础施工容易出现的问题（塌孔、卡钻、斜钻）进行针对性处理，保证桩基础施工的质量及桩基础施工的安全。
2物探勘察
由于该场地内岩溶地质发育，且溶、土洞分布较分散，本工程使用了全方位探测法进行物理勘测，探明该场地内以下情况：
(1)探明较大溶、土洞，并进行探测分析其平面及垂直位置，为施工提供更好的参考依据。
(2)探明溶、土洞较发育范围及延伸，定量分析该岩体内溶、土洞分布情况。
根据实际地质情况，物探在测区内的地表布置了13孔探测井，围绕这13测孔，根据具体情况在多个方向布设探测线，从而得到多个探测剖面来追踪地下溶、土洞及地下软弱夹层。通过对测区进行的全方位探测，圈定了测区地质异常发育区，即为电阻率值的低阻异常部位，或地质结构较不稳定的部位。具体如下全方位探测分析平面图。
3溶洞处理的目的
(1)保证现场施工安全：基坑施工现场有大量的大型机械施工频繁行走，重压及震动可能会造成地下大型的土洞溶洞坍塌，为确保施工安全，施工前必须先对场区的大型溶洞土洞先做预处理；
(2)保障桩基施工安全：桩基成孔施工过程中，采用泥浆护壁，若遇地下溶洞土洞，当穿破洞顶时，造成泥浆的大量流失而急剧下降，容易发生塌孔事故，可能会造成卡钻及陷机事故，造成安全事故，为保证施工安全，必须对探明的地下溶洞土洞先做预处理；
(3)使溶洞的空腔能填充密实，充填物能够与周围环境固结成为一个整体，且具有一定的强度；
4 溶、土洞处理原则
(1)由于地下室底板下只有1~2m的砂层，粉质粘土层，溶洞发育于基岩为灰岩的岩面附近，而且溶洞的顶板岩都较薄，经地质勘察所揭示的溶洞必须从地面钻孔进行填充注浆处理。
(2)地基范围内土洞分成全填充、半填充和未充填型三种类型。对全充填型土洞采用袖阀管注浆处理；对半充填和未充填型土洞采用低标号水泥砂浆或干砂钻孔填充，袖阀管灌浆固结处理。对于较大土洞，可考虑采用旋喷桩对土洞进行填充处理。
(3)遇到大溶土、洞时，必须请监理工程师和设计单位核查，明确处理方案，并报监理批准后实施。
5 溶、土洞处理方法
根据溶洞的洞高和洞内的填充物情况，对溶洞采用不同的处理方法，主要采用的处理方法有：抛填法、粉煤灰水泥砂浆混合物高压灌注充填法、袖阀管高压注浆法、低标号砼高压灌注充填法。
(1)溶洞范围小，溶洞高度小于1m，可不做预处理，对照地质图，当钻至溶洞顶板 l m 左右时，减小冲击钻冲程，控制 在1 ～ 1 ．5 m， 通过短冲程快频率冲击的方法逐渐击穿溶洞，溶洞一被击穿，孔内水头可能迅速下降或泥浆浓度下降， 这时立即向孔内补充泥浆，同时提钻至孔口，并向孔内投入片石、 粘土块和水泥，填充溶洞，当孔内水头稳定时，用测线测出回填厚度，当回填厚度大于 l m 时，确认回填工程量后，继续冲击，发现异常情况及时采用以上方法,反复冲砸，填塞溶洞，挤密护壁，直至顺利穿过溶洞。穿越溶洞范围的桩钢筋笼在溶洞上下各1m范围在钢筋笼的定位筋焊接厚4mm的钢板圆筒，在圆筒外增加四根定位钢筋（见图1）
(2)溶、土洞范围大，洞高度大于1m，应先做预处理，按不同情况区别处理：
①无充填、半充填的溶、土洞处理：先用高压灌注粉煤灰混合砂浆的方法充填，再用袖阀管注浆法高压灌水泥浆加固；
②全充填型的溶、土洞处理：用袖阀管注浆法高压灌注水泥浆加固。
(3)溶、土洞的钻孔布置：钻孔分一序孔（8mx8m）、二序孔（4mx4m）、三序孔（2mx2m）三种。一序孔施工全部全孔取芯，准确确定加固土洞的埋深、厚度、边界、充填情况，以便采用不同的施工顺序施工。二、三序孔既是灌浆孔，又是检查孔和出气孔，以便于灌浆过程中减少洞内气压，加速浆液洞内充填达到加固施工的效果。
钻孔布设具体方法如下：①以"隔三跳三"的方式布孔，在探明存在土洞的地质钻孔的中心点位置处的先确定1个一序孔，以该点为中心沿纵、横向每隔三个孔便是1个一序孔，间距为8mX8m，呈正方形网格状。施工一序孔时采用从中心向外渐次推进，一边施工，一边判定洞体边界（结合剖面变化判定），根据判定结果确定是按网距，还是按网距的一半向外施工"外跳一序孔"。当外跳一序孔未见到洞体时，要回跳内插一序孔，孔距为一序孔网距的一半，即4m。②在一序孔8mX8m网格中心布设二序孔，网距4mX4m；③二序孔网格中心布设三序孔，网距2mX2m。详见下钻孔布设示意图。
6 溶、土洞填充、注浆加固施工顺序及工艺
(1)以地质钻孔为中心按2m的孔距向外四边布置灌注钻孔，若四边孔没钻到洞体，则在中心孔向外移1m位置从新布置个冲填孔；若四边孔钻到洞体底时，冲填孔比透气孔深时，则在冲填孔向外移2m从新布置个冲填孔；并做好标记。布孔图报建设方、监理批准后开始施工。
(2)为防止塌孔，保证混合物灌注的顺利进行，成孔后压入PVC管保护，PVC管采用直径75mm，连接方式采用直通连接，在孔口用变径接头与砂浆泵管连接，管距洞底1.5~2m，高出地面0.5~1 m，管外围用1：1水泥砂浆固定。
(3)对溶洞处理的周边孔，注浆压力为小压力、多次数、较大量进行控制，压力在注浆压力为小压力、多次数、较大量进行控制，压力在0.4—1.0Mpa，注浆次数3—4次。以中间部位开始，间隔一个孔注浆之后再回插未注浆的孔进行注浆，逐步向周边推进。水灰比0.8：1~1：1，注浆压力为0.8~1.5Mpa控制，注浆次数2~3次，注浆压力从低到高，达到注浆终压再继续注浆10min以上。
(4)对溶、土洞进行填充，注浆加固处理之后，按注浆孔数的1%随机钻孔抽芯，检测结果符合设计要求，达到预期的处理效果。
7溶、土洞處理效果检查
(1)检测方法：采用钻孔取芯，做抗压试验为主，对加固地层做标贯试验。
(2)检查标准：
土洞：每个土洞处理区域需检测一次，按1%孔数抽查，不小于3点，采用随机原位标贯试验，标贯击数查，不小于3点，采用随机原位标贯试验，标贯击数应不小于10击。
溶洞：每个溶洞处理区域需检测一次，按1%孔数抽查，不小于3点，采用随机钻孔取芯，做抗压试验，无侧限抗压强度≥0.20MPa。
8 思考与总结
(1)对于像本工程有溶蚀现象存在、溶洞较发育的场地，可采用全方位探测法对整个场地的溶、土洞进行合理施测，这种探测方法打破传统的物探装置设计，能够客服建筑场地的局限性、方法的多解性和地区性等困难，以探明实际溶、土洞发育情况。
(2)在溶、土洞探查孔完成之后最好进行水文观测，了解溶、土洞里的水文情况、流水方向，流速，做好纵、横剖面图，结合探查溶、土洞钻孔平面图，掌握溶、土洞的分布情况及洞底标高等再确定注浆顺序和注浆方法。
强岩溶地区在我国有着广泛分布，随着城市建设的扩张，越来越多的此类场地为建设所用。如何避免地面沉降、塌陷等风险，对地基进行可靠合理加固处理，对保障工程建设的安全有着重要的意义。
由于各工程项目对地基处理要求不同，各场区的地质条件也各有不同，因此，土溶洞体的处理没有现成的方案，而应在详细勘察土溶洞体的发育规律和分布规律的前提下，结合工程对地质的要求和现场施工条件进行多种方案的优化，并确定经济可靠的技术参数后付诸实施。
参考文献：
1《工程建设标准强制性条文》（2002年版）
2《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
3《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
4 关柯等.建筑施工手册
5 方引晴.广州地区的岩溶地基问题. 广州地区岩土工程的几个问题.2004年