王富 高阳 李雨豪 刘金波 邵利永
中建一局集团第三建筑有限公司
摘要：通过对岩溶的处理技术应用研究与分析，结合具体工程实例介绍了地下溶洞对建筑物基础沉降的影响、地下溶洞的处理方法、施工思路、步骤及难点分析，从而得出岩溶处理技术，为类似工程提供借鉴。
关键词：岩溶洞穴、建筑物、基础沉降
1、地下溶洞对建筑物的影响
1.1地下溶洞对建筑物稳定性的影响
建筑物的桩基是建筑物稳定性的基石，桩基在施工前，施工区域土质已经过专业地质勘测人员进行评估，桩基的质量直接决定了建筑物整体稳定性。由于地下溶洞深度较深，在初步勘测过程中不容易被勘测到，由于地下溶洞在不断发生变化，详勘过程中也很难全面掌握地下溶洞的分布情况。当建筑物桩基刚好打在地下溶洞位置时，地下溶洞的不规则性容易造成桩基突发骤降，或者出现掉桩现象，同时也会造成桩基浮动。而建筑物的基础和整个建筑物结构都修建在桩基之上，桩基的浮动会影响整个建筑物的稳定性。且地下溶洞面积较大会造成建筑物的倒塌等严重后果，严重威胁到人们的使用安全。
1.2地下溶洞对建筑基础沉降影响
对建筑物进行沉降观测是一项非常重要的工作。当地下土壤由于水流作用等因素造成土壤流失时，就会对建筑物造成整体的沉降。严重的沉降会对建筑物的基础和房屋墙体造成开裂。而地下溶洞在发育过程中，其中的地下岩石被渐渐溶解，岩石减少，伴随着土壤流失，更容易会造成建筑物的沉降，更有甚者，地下溶洞会使建筑物底下的土壤完全流失形成孔洞，严重威胁建筑物的使用寿命及质量。
2、地下溶洞的处理方法
2.1片石回填
因为对于一般的地下溶洞而言，存在大量的水和岩浆成分，当在施工过程中发现此类地下溶洞，可以采取正常的穿孔作业方法。可以在靠近溶洞的地方挖一个方形坑，方形坑的深度要高于溶洞的表面，当溶洞被钻穿时，其漏出的水浆可以流入到坑内。再通过水泵抽出方形坑里的水，通过这种方法可以有效的减少溶洞中的水。由于溶洞里的水分减少，在溶洞和附近的岩石中会形成裂隙，可以采用钻头等工具，将片石和黄土等压进形成的裂缝中，必要时也可以将水泥、锯末等添加进去，这些材料可以有效的增强孔壁的稳定性。在地下溶洞的水分减少的同时，加入片石等材料可以有效的将地下溶洞彻底堵死，溶洞中的水分由于片石和黄土堵住了缝隙而不再留出，而溶洞之上又有混凝土和回填土等可以将溶洞塞填的更为密实。
2.2注浆加固
当钻孔桩穿过的溶洞时，可以采取注浆加固的方法来加固溶洞，此方法是根据前期的地质勘测资料确定了溶洞位置才可进行。通过对现场的实际情况和勘测数据进行分析，得到最大溶洞的位置，在该溶洞上多处进行密集的钻孔，通过这些孔洞，可以利用仪器对溶洞内的具体情况进行调查和测量。采用注浆泵穿过孔洞，将砂浆注入溶洞中，从而对地下溶洞进行注浆加固。注浆的压力值必须由现场的试验来确定，以防注浆压力过大，对溶洞造成压迫，产生额外的不稳定因素。注浆压力宜控制在0.5-1MPa，注浆速度为15-20L/min，可以保证当浆液充分渗透进填充物中（包含灌入的碎石和砂）时快速凝结，渗透最小直径应为3.0m，从而确保在钻孔时有充足的固结物。要将浆液的渗透半径控制在允许范围内，操作时需要将注浆管插入到填充物的底部，根据注浆的速度确定泵管的提升速度，随着浆液的高度缓慢提升泵管。可以采取间歇注浆的方式，使先注入的浆液和砂子或碎石达到初凝，从而避免了因为浆液流失速度过快造成的浪费，由此多次间歇注浆，直到满足规定的最小注浆量和压力值。注完一个孔后，继续对其余孔注浆。后注浆的压力必须调高， 最后封孔。由于注浆泵的压力作用，注入的砂浆可以快速的挤入地下溶洞的缝隙里，从而快速的对溶洞进行封堵加固。这种方法可以对地下溶洞进行快速高效的处理。
3.实际案例
3.1案例情况
施工现场下伏基岩主要成分为石灰岩，岩溶强发育，74根桩中，有52根桩是在溶洞位置，在129个钻孔中，有81个钻孔发现有土洞或者溶洞发育，钻孔岩溶间的洞隙率为62.5%。溶洞充填情况为空洞、半充填、全充填；洞内填充物为黏性土、砂粒、石灰岩岩块（岩块块径多为 2 ～ 30cm） 等，通过钻孔探查发现所有溶洞都有渗水现象。
3.2溶洞
地下溶洞的充填物为软塑黏性土，松散～稍密的粗砂，岩石碎屑，由于钻进时速度较快， 普遍出现漏水、漏浆现象。揭露洞高 3.30 ～ 0.20m， 平均 3.30m，层顶高程 -5.58 ～ -28.47m， 层底高程 -8.62 ～ -29.67m。
3.3处理方法
根据勘察的溶洞的不同类型和现场桩基的情况，分别采用钢护筒、灌浆、抛填等不同的方法。处理的方法和对应的桩基号如下表所示。
3.4处理结果
风化情况不严重的桩基选择用钢护筒进行处理；中度风化的桩基选择用抛填进行处理；用注浆加固的方法对地下溶洞进行加固。其余4个桩基，采用灌浆的方法进行处理，其灌浆量根据以下公式进行计算：
式中
p：注浆折合水泥重量；
V：岩溶注浆体积，m3；
β：岩溶中水泥结石充填系数，按水平帷幕考虑，空洞β=1，充填溶洞 β=0.7 ～ 0.2；
α：浆液损失系数，1.1 ～ 1.2；
m：水泥结石率，指 h 水泥制成水泥浆后结石的体积为 0.6 ～ 0.9；
A：注浆控制面积；
L：注浆段长度，考虑土石界面处土层厚 0.5m；
η：岩溶率或土层裂隙率。
通过计算，可以科学、高效的处理地下溶洞，为建筑物的修建提供坚实的基础，进而提高建筑物的整体质量。
4.结束语
文章通过研究建筑物底下存在地下溶洞时会产生什么样的影响以及处理方式，分析得出地下溶洞对建筑物的稳定性、质量、建筑物沉降的影响。针对不同类型的现场桩基情况和地质情况，提出对应的解决方法。并且通过实例介绍了溶洞对建筑物的危害及解决方法，通过科学有效的方法对地下溶洞进行处理，可以有效的保证建筑物的使用安全和质量。
参考文献
[1] 范德友. 某地下工程溶洞处理分析[D]. 华南理工大学 ,2010.