岩溶地貌作为全球广泛分布的特殊地质类型,其发育区域常伴随复杂的地质隐患。我国西南、中南地区因湿热多雨的气候条件,岩溶发育尤为典型,导致大量既有建筑因地基沉降出现倾斜、开裂甚至倒塌。传统地基处理方法存在成本高、周期长、环境破坏大等缺陷,难以满足现代工程对安全、高效、环保的需求。恒祥宏业无损可控柔性纠倾技术通过新型材料、微创工艺、智能监测系统,为岩溶地基沉降治理提供了创新解决方案。
一、岩溶定义与分类
岩溶,又称喀斯特,是指地表水或地下水对可溶性岩石(如石灰岩、白云岩、石膏等)进行长期溶蚀、侵蚀等作用,从而产生的一系列独特地质现象的总称。漫长地质历史中,可溶性岩石在水化学与物理作用下,形成溶沟、石芽、溶洞等地表型及暗河、土洞等地下型岩溶地貌。这些地质作用改变岩石原始结构与力学性质,易引发地基沉降。
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按岩溶发育程度分类:
①强岩溶发育区:溶蚀显著,溶洞、溶沟、溶槽等岩溶形态规模大且分布广,岩体完整性差,地下水活动复杂,工程建设地基稳定性差、风险高。
②中等岩溶发育区:岩溶发育适中,有溶洞和裂隙,岩体完整性受损,既有建(构)筑物需考虑岩溶影响并采取措施保障地基稳定。
③弱岩溶发育区:岩溶作用弱,仅少量小型溶蚀孔洞或溶沟,岩体基本完整,工程地基仍需勘察评估。
二、岩溶特性与沉降引发的问题
1、岩溶特性
岩溶地基的沉降特性主要体现在:
①沉降的突发性:岩溶区地下水活动复杂,溶洞或土洞顶板长期受上部荷载和地下水侵蚀,达极限承载力时可能突然坍塌,引发地基快速沉降,危害极大且难以预料。
②沉降的不均匀性:岩溶地基地质条件在水平和垂直方向差异大,水平方向岩溶发育程度不同致地基土力学性质变化大,垂直方向溶洞等分布不同使地基承载力不均,易引发不均匀沉降,导致建筑物墙体开裂、门窗变形、结构倾斜,影响使用与安全,如某住宅墙体现斜裂缝、门窗难开关。
③沉降的持续性:岩溶地基沉降具持续性,溶洞等塌陷后周围土体持续填充,且地下水长期溶蚀岩石使岩溶形态发展,均会引发后续沉降,威胁建筑物长期稳定。
2、沉降引发的问题
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①结构安全:地基不均匀沉降引发墙体裂缝、主体倾斜、基础变形,甚至整体倒塌,危及人员安全。
②功能失效:岩溶地基沉降引起的地面变形等问题,导致家具摆放不稳、设备运行异常,管线受损影响水电供应等负面影响,干扰正常生活或生产。
③经济损失:沉降治理需停工停产,搬迁费用与工期延误造成巨额损失。
④破坏周边基础设施:岩溶地基沉降不仅影响建筑物自身,还可能对周边的道路、地下管线等基础设施造成破坏。
⑤引发地质灾害:在岩溶地区,大规模的地基沉降可能引发地面塌陷、滑坡等地质灾害。
三、传统地基处理方法及缺陷
1、传统注浆加固法
①技术原理:通过钻孔将配置好的浆液(如水泥浆、水泥砂浆等)注入到岩溶地基的溶洞、溶蚀裂隙等部位,浆液在压力作用下扩散、渗透,从而提高地基的强度和稳定性。
②缺陷:若注浆压力控制不当,可能导致浆液扩散不均匀,难填岩溶空洞,影响加固效果;大型复杂溶洞浆液用量大、成本高;注浆还可能扰动周边土体,引发新沉降。
2、桩基础法
①技术原理:通过在地基中打入桩体(如钢筋混凝土桩、钢桩等),将建筑物的荷载传递到深部稳定的地层中,以提高地基的承载能力,抵抗沉降。
②缺陷:桩基础施工需大量土方开挖与机械作业,周期长、成本高;岩溶区地质复杂,桩长和桩径设计难,桩端若未落在稳定地层,易致桩身倾斜断裂,无法有效控制沉降。
四、新型柔性纠倾技术破局:无损可控土体固化技术
1、技术原理
恒祥宏业无损可控土体固化技术采用微孔工艺,利用小型化设备将新型特种复合材料注入岩溶地基,与土体秒级速凝固结,形成高强度、防渗水的固结体。在渗透、填充和挤密土体孔隙、溶洞及溶蚀裂隙过程中,会形成向上的顶升力,配备可视化智能实时监测系统,使因岩溶下沉的建(构)筑物得以毫米级精准加固柔性抬升,从而实现建筑倾斜纠偏、地基基础加固与地面抬升调平,有效解决沉降问题。
2、技术优势
该技术广泛适用于全国各地,对岩溶、湿陷性黄土、淤泥均有良好固结效果。该技术施工简单,无需大规模的开挖或重建,无需停工停产,不影响生产生活,施工周期短,材料安全环保,无毒无污染,符合碳中和要求,降低了施工难度和成本。
3、项目案例
广西某27 层剪力墙结构住宅占地 522㎡、高 102m,筏板基础。2018 年交房后出现倾斜、断裂等严重问题,楼体西北倾斜约 14 公分、最大沉降 216 毫米。楼体下部及红线外地下有大量溶洞土洞,业主装修加重楼体荷载,挤压致侧面溶洞失稳倾斜,影响生活,需在不影响居民时快速稳地基、扶正楼体。
我公司运用桩筏互补原理与“无损可控土体固化”专利技术,抬升楼体 216mm,倾斜率降至 0.3‰。该技术固化基础下岩溶土层,形成三维立体支撑结构,提升地基稳定性与承载力,实现加固抬升与纠倾扶正。经第三方及当地住建主管部门认定,楼体垂直度与地基承载力均达标。
恒祥宏业勇担社会责任,恪守商业诚信,践行共享利他理念,推动科技进步,引领全球地基修复技术革新,确保建筑地基稳固和延长使用寿命,为企业或开发商及业主节省大量资金并提供有力保障。技术创新创造社会价值,恒祥宏业凭借20年地基沉降治理技术工程经验,避免破拆重建,年均为社会节省高达数亿吨的钢材、水泥等关键建材消耗,降低能耗60%,削减碳排放75%,助力碳中和,以科技之力筑牢建筑安全根基,构建社会发展和谐生态。
恒祥宏业无损可控柔性纠倾技术融合新型材料、微创工艺和智能监测,突破传统局限,为岩溶地基沉降治理提供安全高效环保的解决方案。该技术已在全球多领域应用,未来将优化材料与工艺,助力城市建筑安全与可持续发展。