本发明涉及土木工程，具体为一种泥质灰岩地区溶洞处理方法。
背景技术：
1、随着城市化进程的加快，建筑物在各种复杂地质条件下的建设需求不断增加。在泥质灰岩地区，由于岩层的特殊成分和地下水长期溶蚀作用，常常形成溶洞和裂隙，这种现象在岩溶地区尤为常见。为了解决地基稳定性问题，确保建筑物的安全性，工程界采用注浆加固、桩基加固的方法进行地基处理。
2、现有技术中，注浆加固方法主要通过在溶洞或裂隙中注入水泥浆液，以填充和加固地基中的空隙，增强其承载能力。桩基加固方法则是在地基中布置桩基，通过桩基的刚度和强度来支撑建筑物的荷载。这些方法在一些情况下能够提供基本的地基加固效果，适用于某些简单的地质条件。
3、然而，现有技术在处理泥质灰岩地区的溶洞和裂隙时仍然存在诸多问题。首先，传统的注浆方法难以有效填充不规则的溶洞和裂隙，容易留下空隙，导致地基承载能力不足，影响地基的稳定性。其次，传统的加固方法缺乏自动修复功能，当地基发生微裂缝时，无法及时修复，导致水分渗入和进一步的地基损坏，从而降低建筑物的使用寿命。此外，现有技术在施工过程中安全性和可靠性较低，施工质量难以完全保证，容易出现加固效果不理想的情况。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，解决了现有技术中存在的地基承载能力不足、结构耐久性差，以及地基加固过程中安全性和可靠性不高的问题。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，包括以下步骤：
3、步骤a：进行地质勘察，包括钻孔勘察、地质雷达探测和标准贯入试验，以确定溶洞的位置、形状、大小和地质层特性；
4、步骤b：设计微桩布置方案，确定桩径、桩长、桩距及桩型，并根据建筑荷载计算单桩承载力qs和总桩基数量npile，其中单桩承载力的计算公式为：
5、
6、其中，qs为单桩承载力，单位为kn；d为桩径，单位为m；l为桩长，单位为m；fs为土层与桩侧摩擦力，单位为kn/m2；fb为桩底阻力，单位为kn/m2；
7、步骤c：根据步骤a和步骤b的结果，在微桩施工位置钻孔，并按设计深度打入桩基；
8、步骤d：在微桩间或溶洞区域钻设注浆孔，注入自愈合材料浆液，其中浆液的配比为水泥：自愈合聚合物：细骨料：水＝1：0.05：2：0.4；
9、步骤e：采用无损检测技术检测自愈合材料的填充效果，并对地基进行长期监测。
10、优选的，所述步骤a的地质雷达探测中使用的雷达信号频率为100mhz至400mhz，以适应不同深度的溶洞探测。
11、优选的，所述步骤b中微桩的桩距s根据公式
12、s＝3dto4d
13、确定，其中d为桩径，单位为m。
14、优选的，所述自愈合材料浆液的注浆压力pgrouting根据以下公式计算：
15、pgrouting＝γgrout×h+ploss
16、其中，pgrouting为注浆压力，单位为pa；γgrout为浆液密度，单位为kg/m3；h为注浆深度，单位为m；ploss为系统压力损失，单位为pa。
17、优选的，所述步骤c中的钻孔深度超过溶洞底部2至5米，以确保桩端承载力的充分性。
18、优选的，所述步骤d中的自愈合材料浆液采用水泥基材料和超吸水性树脂作为自愈合聚合物，自愈合聚合物的重量占比为总浆液重量的0.05。
19、优选的，所述步骤d中采用逐层回抽注浆管的方式，注浆管每回抽30厘米保持2-3分钟，以确保浆液在孔内均匀分布。
20、优选的，所述步骤e中的长期监测包括安装自动沉降仪和裂缝宽度计，对地基的沉降和裂缝发展情况进行实时监测，并记录数据。
21、优选的，所述自动沉降仪的监测频率为每月一次，裂缝宽度计的监测频率为每周一次，以便及时发现和处理异常沉降或裂缝扩展。
22、优选的，所述步骤e的检测中使用动态圆锥贯入仪检测地基的压实度，其贯入阻力r的计算公式为：
23、
24、其中，r为贯入阻力，单位为kpa；w为锤重，单位为kg；g为重力加速度，取值为9.81m/s2；h为锤击高度，单位为m；δ为锥体贯入深度，单位为m。
25、本发明提供了一种泥质灰岩地区溶洞处理方法。具备以下有益效果：
26、1、本发明通过在泥质灰岩地区的溶洞区域布设微桩，并注入自愈合材料浆液，有效地增强了地基的整体承载能力和抗沉降能力，微桩布置在溶洞周围，通过增加桩基数量和优化桩基布置，形成了一个强大的支撑系统，有效分散了地基上的荷载，减少了地基的应力集中，防止了因溶洞塌陷或地基不均匀沉降引起的建筑物变形和倾斜，自愈合材料注浆进一步填充了溶洞和周围土层中的空隙，增强了土体的密实性，提升了地基的整体刚度和抗变形能力，从而大幅提高了地基的稳定性，确保了建筑物的安全性和耐久性。
27、2、本发明采用的自愈合材料浆液，具有独特的自动修复功能，能够在地基内部产生微裂缝时，自动释放自愈合聚合物并填补裂缝，这一特性有效地防止了水分和其他腐蚀性物质通过裂缝渗入地基内部，避免了因水侵蚀导致的地基软化和强度降低，随着时间的推移，自愈合材料不断发挥其修复作用，保持地基结构的完整性和稳固性，从而显著延长了建筑物和基础设施的使用寿命，减少了后期的维护和修复频率，降低了长期运营成本。
28、3、本发明结合了详细的地质勘察、科学的微桩设计与布置、先进的注浆技术以及严格的检测和监测措施，通过精确的地质勘察，能够全面了解溶洞的分布和地基土层的力学特性，确保微桩和注浆设计的合理性和有效性。微桩和自愈合材料的结合使用，不仅增强了地基的承载能力，还提供了应对突发地质灾害的抗震性能，严格的施工过程和检测手段，确保了每一个环节都符合设计标准，避免了施工质量问题，长期的监测机制则使得地基的变化情况可以被及时掌握，出现异常时能够迅速采取补救措施，这些措施显著提高了地基加固工程的安全性和可靠性，确保建筑物在各种复杂和极端条件下的稳定性和安全性。
1.一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，其特征在于，所述步骤a的地质雷达探测中使用的雷达信号频率为100mhz至400mhz，以适应不同深度的溶洞探测。
3.根据权利要求1所述的一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，其特征在于，所述步骤b中微桩的桩距s根据公式
4.根据权利要求1所述的一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，其特征在于，所述自愈合材料浆液的注浆压力pgrouting根据以下公式计算：
5.根据权利要求1所述的一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，其特征在于，所述步骤c中的钻孔深度超过溶洞底部2至5米，以确保桩端承载力的充分性。
6.根据权利要求1所述的一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，其特征在于，所述步骤d中的自愈合材料浆液采用水泥基材料和超吸水性树脂作为自愈合聚合物，自愈合聚合物的重量占比为总浆液重量的0.05。
7.根据权利要求1所述的一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，其特征在于，所述步骤d中采用逐层回抽注浆管的方式，注浆管每回抽30厘米保持2-3分钟，以确保浆液在孔内均匀分布。
8.根据权利要求1所述的一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，其特征在于，所述步骤e中的长期监测包括安装自动沉降仪和裂缝宽度计，对地基的沉降和裂缝发展情况进行实时监测，并记录数据。
9.根据权利要求8所述的一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，其特征在于，所述自动沉降仪的监测频率为每月一次，裂缝宽度计的监测频率为每周一次，以便及时发现和处理异常沉降或裂缝扩展。
10.根据权利要求1所述的一种泥质灰岩地区溶洞处理方法，其特征在于，所述步骤e的检测中使用动态圆锥贯入仪检测地基的压实度，其贯入阻力r的计算公式为：
