土洞地基的處理方法有哪些

土洞地基的處理方法可歸納總結(jié)為以下幾大類：

　　1、處理地表水和地下水

　　做好地表水截流、防滲和堵漏等，杜絕地表水滲入。對于地表水形成的土洞，必須做好此項處理措施，防止土洞進一步發(fā)育和新土洞的產(chǎn)生。對形成土洞的地下水，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件許可時，可采用截流、改道方法，防止土洞和地表塌陷的發(fā)展。

　　2、挖填處理

　　對地表水形成的淺層土洞和塌陷先挖除軟土，然后用塊石或片石混凝土回填。對地下水形成的土洞和塌陷，可采用挖除軟土和拋填塊石后做反濾層，面層用粘土夯實。一般適用于淺層土洞。

　　3、強夯處理

　　對于埋藏淺的土洞，若挖除工程量太大，而且場地和周圍環(huán)境符合強夯條件，可采用強夯法將土洞夯塌，然后用碎石土回填并逐層夯實。強夯的有效加固深度與單擊夯擊能和土洞頂板土體性質(zhì)有關(guān)，一般為4～9米，埋藏超過9米的土洞不能采用強夯處理。

　　4、墊層處理

　　對于埋藏較深的土洞，可在基礎(chǔ)底面下夯填粘性土夾碎石作墊層，以提高基底標(biāo)高，減小土洞頂板的附加壓力。對于低層且整體性較好的建筑物且土洞發(fā)育緩慢時，可以采用此方法，并要求做好計算分析和風(fēng)險評估。

　　5、灌砂或細石混凝土處理

　　對于埋藏深、洞徑大的土洞，在洞體板上鉆兩個或多個鉆孔，其中之一作為排氣孔，孔徑為50mm左右，另一個用來灌砂，孔徑一般要求達到150mm以上；灌砂同時沖水，直到排氣孔冒砂為止。如土洞內(nèi)有水灌砂困難時，可采用壓力灌注強度等級為C15的細石混凝土，也可灌注水泥和礫石。此種方法對于空土洞和半充填土洞有效，對于充填土洞則不適用。

　　6、高壓旋噴

　　利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進土洞位置，用高壓設(shè)備使將水泥漿液以20MPa左右的壓力從噴嘴中噴射出來，填充空洞并沖擊破壞土洞充填物和土洞周圍土體，將漿液與土粒強制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個固結(jié)體。高壓旋噴法根據(jù)基本工藝類型有單管法、二重管法、三重管法和多重管法等.用于土洞處理的主要是單管法、二重管法和多重管法，其中以多重管法能夠選用漿液、砂漿、礫石等材料進行填充，形成大直徑的柱狀固結(jié)體為效果最好，但造價很高。高壓旋噴法處理土洞時在控制旋噴速度和提升速度方面不好掌握，普通單管法、二重管法對漿液細度和稠度要求高，否則容易造成噴嘴堵塞，而巖溶區(qū)裂隙多，地下水通道復(fù)雜，漏漿現(xiàn)象常常發(fā)生，旋噴樁成樁質(zhì)量難以控制；而且布孔間距要求密，鉆進進尺多，漿液用量大且難以估量控制，造價較高；多重管法對于處理土洞最為適宜，加固效果和成樁質(zhì)量均好，但設(shè)備要求高，造價高昂。總體來說，高壓旋噴適應(yīng)性廣，可以處理各種類型的土洞，加固效果較好，我國20世紀(jì)80年代在高層建筑的土洞地基處理上有較多的應(yīng)用，但大多為單管法、二重管法，多重管法的應(yīng)用實例很少。

　　7、注漿處理

　　把水泥漿液或其它漿液均勻地注入到土洞中和其周圍土體的裂縫、孔隙中，硬化后將與土洞內(nèi)容物和土洞周圍土體膠結(jié)成一個整體，形成一個強度大、壓縮性低、抗?jié)B性高和穩(wěn)定性良好的新的巖土體。注漿法適用范圍廣，對于土洞埋藏深淺、洞徑大小、充填程度和上覆土體性狀均沒有太多的限制，同時注漿法還能起到加固整體地基，改善地基的物理化學(xué)性質(zhì)，并能阻塞地下水通道、防止土洞進一步發(fā)育的作用。由于注漿法處理效果好、工藝簡便、造價較低，近年來在工程應(yīng)用中逐漸增多，特別是在處理埋藏較深的土洞地基中漸漸成為主流。

　　8、梁板跨越

　　當(dāng)塌陷區(qū)范圍較大、地下巖溶強烈發(fā)育的地段，或者直徑和危險性都較小的深埋土洞，當(dāng)土層的穩(wěn)定性較好時，可不處理洞體，而在洞頂上以橋梁或閥板形式跨越土洞群和塌陷區(qū)。

　　梁板跨越通常還被作為其它措施處理土洞后的第二保障措施，在《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》[34]中也規(guī)定，在灌注處理的同時，尚應(yīng)采用梁、板或拱跨越。對深埋土洞的處理往往不可能完全消除土洞缺陷，土洞地基也存在繼續(xù)發(fā)育的可能，所以有必要實施雙保險措施。

　　9、采用樁基等深基礎(chǔ)

　　對重要建筑物，當(dāng)土洞較深時，可采用樁基或沉井穿過覆蓋土層，將建筑物荷載直接傳至穩(wěn)定巖層。采用樁基是最直接最安全的方案，即建筑物采用樁基礎(chǔ)，且以端承樁為主，當(dāng)考慮了土洞的不良影響后也可以采用摩擦端承樁。

　　但是巖溶地區(qū)特別是有土洞的地區(qū)的基巖情況往往十分復(fù)雜，或存在串珠狀溶洞且頂板很薄，或基巖面起伏很大，存在溶溝、石筍，基巖面埋深超過百米，或上覆土層存在較多的卵石、孤石，從而導(dǎo)致成樁條件困難、工期很長和造價高昂，甚至可能是完全不能采用樁基礎(chǔ)。在基巖埋藏較深的土洞區(qū)，常常有這么一個現(xiàn)象，雖然基巖情況復(fù)雜，但上覆土層除了存在土洞不良地質(zhì)外，其余土層工程力學(xué)性質(zhì)尚好，甚至可能表層土還存在有較好承載力的堅硬土層，俗稱“硬殼層”，硬殼層通常是卵石層或卵石含量高的土層，厚薄、粒徑常不均。硬殼層對于采用獨立或整體式條、筏基礎(chǔ)是有利的，對于采用樁基則不利，成樁較困難。通過對巖溶地區(qū)樁基礎(chǔ)應(yīng)用狀況的調(diào)查，如存在上述的復(fù)雜情況，目前可選樁型只有沖孔灌注樁，沖孔灌注樁不但造價高，而且工期較長，特別是樁長超過50米，樁端需要穿越溶洞、土層又存在土洞時，不斷地出現(xiàn)塌孔、充填后重新沖孔，造成工期很長。一些工程出現(xiàn)過某幾根樁施工工期長達一年多的記錄，甚至放棄個別孔位，修改上部結(jié)構(gòu)。

　　采用樁基時，若樁周存在直徑較大的土洞，特別是空土洞和半充填土洞，尚應(yīng)對樁身的穩(wěn)定性和土洞的發(fā)育情況進行評價，必要時仍需對土洞進行加固處理.

　　上述土洞地基的處理方法中每種方法都有其自身的適應(yīng)性和一定的局限性，需要針對不同的實際情況正確選擇和合理運用一種或多種方法進行綜合處理。