土洞的工程有哪些处理方法? a a]v7d
土洞地基工程的处理方法总结为以下几大类: 8;rS"!qM
1、处理地表水和地下水 v0H#\p
做好地表水截流、防渗和堵漏等,杜绝地表水渗入。对于地表水形成的土洞,必须做好此项处理措施,防止土洞进一步发育和新土洞的产生。对形成土洞的地下水,当地质条件许可时,可采用截流、改道方法,防止土洞和地表塌陷的发展。 bc-}Qn
2、挖填处理 aQ\O ]gCE
对地表水形成的浅层土洞和塌陷先挖除软土,然后用块石或片石混凝土回填。对地下水形成的土洞和塌陷,可采用挖除软土和抛填块石后做反滤层,面层用粘土夯实。一般适用于浅层土洞。 -&tiM
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3、强夯处理 mJT
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对于埋藏浅的土洞,若挖除工程量太大,而且场地和周围环境符合强夯条件,可采用强夯法将土洞夯塌,然后用碎石土回填并逐层夯实。强夯的有效加固深度与单击夯击能和土洞顶板土体性质有关,一般为4~9米,埋藏超过9米的土洞不能采用强夯处理。 +N:%`9}2V
4、垫层处理 Z^S!w;eu
对于埋藏较深的土洞,可在基础底面下夯填粘性土夹碎石作垫层,以提高基底标高,减小土洞顶板的附加压力。对于低层且整体性较好的建筑物且土洞发育缓慢时,可以采用此方法,并要求做好计算分析和风险评估。 Vtri"G8 aB
5、灌砂或细石混凝土处理 !I&Sy]G
对于埋藏深、洞径大的土洞,在洞体板上钻两个或多个钻孔,其中之一作为排气孔,孔径为50mm左右,另一个用来灌砂,孔径一般要求达到150mm以上;灌砂同时冲水,直到排气孔冒砂为止。如土洞内有水灌砂困难时,可采用压力灌注强度等级为C15的细石混凝土,也可灌注水泥和砾石。此种方法对于空土洞和半充填土洞有效,对于充填土洞则不适用。 OD|&qsbL
6、高压旋喷 8^T$6A[b
利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土洞位置,用高压设备使将水泥浆液以20MPa左右的压力从喷嘴中喷射出来,填充空洞并冲击破坏土洞充填物和土洞周围土体,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个固结体。高压旋喷法根据基本工艺类型有单管法、二重管法、三重管法和多重管法等[56].用于土洞处理的主要是单管法、二重管法和多重管法,其中以多重管法能够选用浆液、砂浆、砾石等材料进行填充,形成大直径的柱状固结体为效果最好,但造价很高。高压旋喷法处理土洞时在控制旋喷速度和提升速度方面不好掌握,普通单管法、二重管法对浆液细度和稠度要求高,否则容易造成喷嘴堵塞,而岩溶区裂隙多,地下水通道复杂,漏浆现象常常发生,旋喷桩成桩质量难以控制;而且布孔间距要求密,钻进进尺多,浆液用量大且难以估量控制,造价较高;多重管法对于处理土洞最为适宜,加固效果和成桩质量均好,但设备要求高,造价高昂。总体来说,高压旋喷适应性广,可以处理各种类型的土洞,加固效果较好,我国20世纪80年代在高层建筑的土洞地基处理上有较多的应用,但大多为单管法、二重管法,多重管法的应用实例很少。 aR $P}]H
7、注浆处理 K.Z{4x=0
把水泥浆液或其它浆液均匀地注入到土洞中和其周围土体的裂缝、孔隙中,硬化后将与土洞内容物和土洞周围土体胶结成一个整体,形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体。注浆法适用范围广,对于土洞埋藏深浅、洞径大小、充填程度和上覆土体性状均没有太多的限制,同时注浆法还能起到加固整体地基,改善地基的物理化学性质,并能阻塞地下水通道、防止土洞进一步发育的作用。由于注浆法处理效果好、工艺简便、造价较低,近年来在工程应用中逐渐增多,特别是在处理埋藏较深的土洞地基中渐渐成为主流。 ?OFvGd
8、梁板跨越 Ccmbdw,Z5
当塌陷区范围较大、地下岩溶强烈发育的地段,或者直径和危险性都较小的深埋土洞,当土层的稳定性较好时,可不处理洞体,而在洞顶上以桥梁或阀板形式跨越土洞群和塌陷区。 na)ceN2h
梁板跨越通常还被作为其它措施处理土洞后的第二保障措施,在《建筑地基基础设计规范》[34]中也规定,在灌注处理的同时,尚应采用梁、板或拱跨越。对深埋土洞的处理往往不可能完全消除土洞缺陷,土洞地基也存在继续发育的可能,所以有必要实施双保险措施。 mQJ GKh&Pk
9、采用桩基等深基础 KQ3
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对重要建筑物,当土洞较深时,可采用桩基或沉井穿过覆盖土层,将建筑物荷载直接传至稳定岩层。采用桩基是最直接最安全的方案,即建筑物采用桩基础,且以端承桩为主,当考虑了土洞的不良影响后也可以采用摩擦端承桩。