談機(jī)場(chǎng)土石方工程溶洞處理

余文超 李旭艷

摘要：機(jī)場(chǎng)是專(zhuān)供飛機(jī)進(jìn)行起飛、著陸和滑行以及為機(jī)組人員配置相關(guān)服務(wù)的有效區(qū)域，是飛機(jī)正常運(yùn)行的場(chǎng)地保證。在機(jī)場(chǎng)建設(shè)中，飛機(jī)活動(dòng)區(qū)域主要分為跑道、滑行道、聯(lián)絡(luò)道與站坪等，對(duì)地面的平整度有一定的要求，對(duì)地勢(shì)、排水和巖土工程設(shè)計(jì)與平原機(jī)場(chǎng)有著較大的區(qū)別，機(jī)場(chǎng)的土面區(qū)建設(shè)地點(diǎn)存在著許多影響機(jī)場(chǎng)土石方工程的溶洞地形，損害機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程的進(jìn)度和安全。本文就處理機(jī)場(chǎng)土石方工程中溶洞的方法進(jìn)行解析，并給出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：機(jī)場(chǎng)土石方工程;溶洞處理;地勢(shì)設(shè)計(jì)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為解決我國(guó)交通問(wèn)題，近年來(lái)開(kāi)展了大力加強(qiáng)機(jī)場(chǎng)建設(shè)的活動(dòng)，但我國(guó)地勢(shì)復(fù)雜，許多地區(qū)存在著不利于工程建設(shè)的地形，其中巖溶地區(qū)的發(fā)育對(duì)機(jī)場(chǎng)土石方工程的建設(shè)影響最為突出，地下溶洞給予建設(shè)機(jī)場(chǎng)地基建設(shè)造成了很大的隱患，建設(shè)工程隊(duì)伍應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)實(shí)際情況，根據(jù)機(jī)場(chǎng)地勢(shì)分布，溶洞的構(gòu)造等因素來(lái)判斷并采取相關(guān)措施，有條件時(shí)還可以將多種處理方式并舉，以此來(lái)得到更為優(yōu)異的效果。

一、機(jī)場(chǎng)土石方工程溶洞分布特點(diǎn)與危害

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，全國(guó)的機(jī)場(chǎng)建設(shè)也在緊鑼密鼓的進(jìn)行，為保證機(jī)場(chǎng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性，較多機(jī)場(chǎng)建在地理環(huán)境較差的丘陵地帶，因此在機(jī)場(chǎng)土石方工程建設(shè)中，巖溶地形的存在嚴(yán)重影響著我國(guó)機(jī)場(chǎng)建設(shè)的穩(wěn)定性。常見(jiàn)的機(jī)場(chǎng)土石方溶洞主要分為裂隙狀溶洞與寬敞型溶洞兩種，前者往往高度大于其寬度，并伴隨著地形的裂痕與巖石紋理溶蝕形成，形狀不規(guī)范且難以處理。后者常常沿著巖石的紋路面傾斜或水平存在，形狀規(guī)范且面積較大。一些巖溶地區(qū)含水量豐富，施工隊(duì)伍稍有不慎就容易出現(xiàn)大規(guī)模的地基沉降現(xiàn)象，給施工隊(duì)伍造成了阻礙和安全隱患。并且受這些惡劣地形的影響，在巖溶區(qū)域進(jìn)行機(jī)場(chǎng)地基施工主要產(chǎn)生的工程危害有以下三種，其一是水資源的浪費(fèi)和枯竭，部分地區(qū)的水資源聯(lián)通較為緊密，部分水源經(jīng)過(guò)巖溶機(jī)場(chǎng)地基地區(qū)，施工隊(duì)伍如果沒(méi)有及時(shí)的采取加固工作就會(huì)使得該地段的水資源大規(guī)模的浪費(fèi)。其二是地表塌陷和地面沉降，在巖溶機(jī)場(chǎng)地基進(jìn)行施工的過(guò)程中，機(jī)場(chǎng)地基沒(méi)有進(jìn)行加固工作很容易產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，造成部分的土壤涌出，嚴(yán)重時(shí)會(huì)掩埋巖溶機(jī)場(chǎng)地面設(shè)施，大量的巖土移動(dòng)還會(huì)使得該地區(qū)的地表發(fā)生沉降和塌陷，造成施工進(jìn)度的阻礙。其三是引發(fā)工程災(zāi)害，在含水量豐富巖溶地區(qū)的機(jī)場(chǎng)地基建設(shè)需要時(shí)刻關(guān)注該地下溶洞的填充處理，一旦發(fā)現(xiàn)就要及時(shí)加固，防患于未然。不穩(wěn)定的地基處理會(huì)給施工隊(duì)伍帶來(lái)生命財(cái)產(chǎn)威脅，嚴(yán)重影響機(jī)場(chǎng)土石方工程的正常施工。

二、機(jī)場(chǎng)土石方工程溶洞的處理方式

（一）溶洞注漿

在機(jī)場(chǎng)土石方建設(shè)工程中，存在著許多檢測(cè)設(shè)備無(wú)法到達(dá)的群洞或是單獨(dú)的洞體，影響深度常處于探測(cè)范圍之外，受到機(jī)場(chǎng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)條件限制，此類(lèi)地形一般不采用爆破處理方式。在巖溶地區(qū)的機(jī)場(chǎng)土石方建設(shè)中，由于地表巖溶和地下巖溶的存在，地下水侵蝕會(huì)對(duì)機(jī)場(chǎng)地基建設(shè)造成嚴(yán)重的侵蝕，可能造成機(jī)場(chǎng)建設(shè)的地基沉降和不均勻變形，溶洞塌陷等危害。對(duì)于地下溶洞的處理方式，傳統(tǒng)的處理方式是采用注漿加固技術(shù)，以填充洞體與群洞之間的間隙為主。對(duì)一半的溶洞地形如沒(méi)有固定填充物則采用填充石塊進(jìn)行填充，對(duì)部分有固定填充物的洞體，機(jī)場(chǎng)土石方工程建設(shè)隊(duì)伍應(yīng)采用溶洞注漿的方式，對(duì)該地區(qū)進(jìn)行注漿加固處理，加強(qiáng)機(jī)場(chǎng)地基的穩(wěn)定性，保證機(jī)場(chǎng)施工安全。注漿加固技術(shù)是考慮到巖溶地區(qū)工程外部自然環(huán)境、地質(zhì)條件、巖體完整性等多種地理因素，結(jié)合涌水位置進(jìn)行控制性的注漿加固，以此來(lái)控制相關(guān)巖溶地形的穩(wěn)定性。在進(jìn)行注漿加固工作之前，要先對(duì)該段機(jī)場(chǎng)地基的巖體滲透性，水壓要有一個(gè)大致的認(rèn)識(shí)，以便進(jìn)行注漿工作。

機(jī)場(chǎng)土石方溶洞注漿工程的使用材料主要有以下兩種，水泥注漿材料和化學(xué)注漿材料，兩種材料各有其施工特點(diǎn)要求，水泥注漿材料在凝固后強(qiáng)度高，造價(jià)也相對(duì)低廉，來(lái)源廣泛且操作難度低，但是一般的水泥注漿材料顆粒較大且不甚均勻，難以滿(mǎn)足一些特殊的溶洞注漿加固工作?；瘜W(xué)注漿材料是一種新型材料，具有可塑性好，顆粒小且分明的特點(diǎn)，可以輕松的注入到一些巖溶地區(qū)的細(xì)微裂縫中，滿(mǎn)足各種工況下的加固需求，但是化學(xué)注漿材料發(fā)展還不成熟，應(yīng)用和操作也相對(duì)困難，造價(jià)成本高，不適合大面積的注漿加固工程使用。為保證經(jīng)濟(jì)性和注漿效果，機(jī)場(chǎng)溶洞注漿通常采用純水泥注漿加上膨脹土與水玻璃作為周邊注漿材料進(jìn)行加固，在溶洞需要注漿的四周形成一個(gè)穩(wěn)定的止?jié){墻，確保目標(biāo)溶洞的注漿效果并使用純水泥漿作為中間溶洞孔的注漿材料。在施工開(kāi)展前，要預(yù)先調(diào)查施工地段的巖土特征和地下水分布，根據(jù)地下巖溶地區(qū)的分布情況結(jié)合施工進(jìn)度來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)合理的施工方案，并根據(jù)施工過(guò)程中可能遇見(jiàn)的突發(fā)狀況作出好預(yù)留備案，選擇好注漿方案后，在施工場(chǎng)地預(yù)先進(jìn)行注漿液的檢測(cè)和注漿試驗(yàn)，確保注漿液可以達(dá)到預(yù)期的加固效果。其次是要根據(jù)實(shí)施的施工狀態(tài)來(lái)不斷調(diào)整注漿工程的各種參數(shù)，并實(shí)時(shí)收集注漿工程中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，做好工程監(jiān)察工作，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)同時(shí)施工隊(duì)伍進(jìn)行調(diào)整，以確保注漿施工質(zhì)量。

（二）溶洞爆破處理

在機(jī)場(chǎng)土石方處理方式中，地下溶洞頂板埋深不超過(guò)五米的情況下可以使用溶洞爆破回填的方式進(jìn)行處理，首先對(duì)目標(biāo)區(qū)域溶洞進(jìn)行爆破，然后對(duì)其產(chǎn)生碎屑物進(jìn)行挖掘，處理完畢后對(duì)其進(jìn)行回填，加強(qiáng)該溶洞地勢(shì)的穩(wěn)定性。填埋處理物的顆粒直徑應(yīng)由下至上分層分布，形成一個(gè)有大到下的顆粒物分布層，起到一個(gè)填充物反過(guò)濾的作用，加強(qiáng)該地區(qū)機(jī)場(chǎng)溶洞地基處理的穩(wěn)定性。 在機(jī)場(chǎng)地基溶洞按照對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)進(jìn)行處理后，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)挖，清除目標(biāo)溶洞中的填充物，在對(duì)其進(jìn)行回填石料處理，在處理過(guò)程中應(yīng)先對(duì)目標(biāo)溶洞進(jìn)行分類(lèi)編號(hào)，根據(jù)爆炸處理效果可能造成的影響決定處理順序，避免在實(shí)行爆破和回填處理時(shí)出現(xiàn)紕漏，造成不必要的損失。

（三）溶洞的土工格室加筋處理

對(duì)于機(jī)場(chǎng)土石方工程探測(cè)完畢的區(qū)域，為加強(qiáng)目標(biāo)區(qū)域的穩(wěn)定性，可以在溶洞頂板上層配備碎石褥前設(shè)置一個(gè)大約10cm厚度的土工格室進(jìn)行加固，防止因溶洞頂板承壓過(guò)大所產(chǎn)生的沉降現(xiàn)象，在土工格室的鋪設(shè)工程中，主要有以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)。一是關(guān)于土工格室的技術(shù)要求，根據(jù)不同溶洞頂板高度，大小和群洞分布，對(duì)土工格室的拉抻強(qiáng)度、拉抻屈服度、高度、斷裂伸長(zhǎng)度以及連接處強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，并采用符合目標(biāo)溶洞特點(diǎn)的土工格室的鋪設(shè)，保證擴(kuò)散上部載荷的作用，防止頂板沉陷。二是土工格室的張拉，在鋪設(shè)土工格室過(guò)程中，每隔一米左右的間距就要對(duì)土工格室進(jìn)行一次固定，通常使用鋼管將土工格室的橫向端部緊密的固定在機(jī)場(chǎng)土基中，鋼管規(guī)格應(yīng)嚴(yán)格符合土工格室鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，不小于30mm的直徑且保證50cm的入土深度，上端應(yīng)焊接有連接鉤，在土工格室受到向上的拉力時(shí)向上滑出。土工格室的縱向處理應(yīng)均勻的分布土工格室的占地面積，每隔一定的區(qū)域埋設(shè)木樁或土釘使得土工格室得以充分的展開(kāi)，在土工格室加固施工過(guò)程中要通過(guò)拉伸器將格室端相連，在使用施工場(chǎng)地內(nèi)的機(jī)械設(shè)備使其拉緊，保證土工格室的受力均勻，加強(qiáng)其抗壓能力。

三、結(jié)語(yǔ)：

機(jī)場(chǎng)土石方工程中溶洞處理方式種類(lèi)繁多，且存在著一定的地勢(shì)局限性，各地施工隊(duì)伍要根據(jù)本地區(qū)施工地形特色和施工條件合理進(jìn)行選擇，采用先進(jìn)的溶洞處理方式，標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)來(lái)完善機(jī)場(chǎng)地基建設(shè)。

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