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(duì)于地表水形成的土洞，必須做好此項(xiàng)處理措施，防止土洞進(jìn)一步發(fā)育和新土洞的產(chǎn)生。對(duì)形成土洞的地下水，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件許可時(shí)，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(duì)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(duì)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(shí)。一般適用于淺層土洞。

　　3、強(qiáng)夯處理

　　對(duì)于埋藏淺的土洞，若挖除工程量太大，而且場(chǎng)地和周圍環(huán)境符合強(qiáng)夯條件，可采用強(qiáng)夯法將土洞夯塌，然后用碎石土回填并逐層夯實(shí)。強(qiáng)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(guò)9米的土洞不能采用強(qiáng)夯處理。

　　4、墊層處理

　　對(duì)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(duì)于低層且整體性較好的建筑物且土洞發(fā)育緩慢時(shí)，可以采用此方法，并要求做好計(jì)算分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

　　5、灌砂或細(xì)石混凝土處理

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

　　6、高壓旋噴

　　利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)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(lái)，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(qiáng)制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個(gè)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(jìn)行填充，形成大直徑的柱狀固結(jié)體為效果最好，但造價(jià)很高。高壓旋噴法處理土洞時(shí)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(duì)漿液細(xì)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(jìn)進(jìn)尺多，漿液用量大且難以估量控制，造價(jià)較高；多重管法對(duì)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(jià)高昂?？傮w來(lái)說(shuō)，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(guó)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(shí)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(gè)整體，形成一個(gè)強(qiáng)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(duì)于土洞埋藏深淺、洞徑大小、充填程度和上覆土體性狀均沒(méi)有太多的限制，同時(shí)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(jìn)一步發(fā)育的作用。由于注漿法處理效果好、工藝簡(jiǎn)便、造價(jià)較低，近年來(lái)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(qiáng)烈發(fā)育的地段，或者直徑和危險(xiǎn)性都較小的深埋土洞，當(dāng)土層的穩(wěn)定性較好時(shí)，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(jì)規(guī)范》[34]中也規(guī)定，在灌注處理的同時(shí)，尚應(yīng)采用梁、板或拱跨越。對(duì)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(shí)施雙保險(xiǎn)措施。

　　9、采用樁基等深基礎(chǔ)

　　對(duì)重要建筑物，當(dāng)土洞較深時(shí)，可采用樁基或沉井穿過(guò)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(guò)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(zhǎng)和造價(jià)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(gè)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(jiān)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(duì)于采用獨(dú)立或整體式條、筏基礎(chǔ)是有利的，對(duì)于采用樁基則不利，成樁較困難。通過(guò)對(duì)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(jià)高，而且工期較長(zhǎng)，特別是樁長(zhǎng)超過(guò)50米，樁端需要穿越溶洞、土層又存在土洞時(shí)，不斷地出現(xiàn)塌孔、充填后重新沖孔，造成工期很長(zhǎng)。一些工程出現(xiàn)過(guò)某幾根樁施工工期長(zhǎng)達(dá)一年多的記錄，甚至放棄個(gè)別孔位，修改上部結(jié)構(gòu)。

　　采用樁基時(shí)，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(duì)樁身的穩(wěn)定性和土洞的發(fā)育情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，必要時(shí)仍需對(duì)土洞進(jìn)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(duì)不同的實(shí)際情況正確選擇和合理運(yùn)用一種或多種方法進(jìn)行綜合處理。