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岩溶区岩土工程技术标准(上传).pdf

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前 言 根据河北省住房和城乡建设厅《2012 年度省工程建设标准和标 准设计第二批编制计划》(冀建质〔2012〕628 号)要求,由中冀 建勘集团有限公司、河北省交通规划设计研究院有限公司、唐山中 冶地岩土工程有限公司会同有关单位编制本标准。 本标准总结了河北省岩溶地区岩土工程勘察、设计与施工经 验,对相关技术进行了深入研究,结合河北省实际情况,并参考国 内外先进经验,在广泛征求意见的基础上经审查定稿。 本标准共分为 6 章和 8 个附录,主要技术内容包括:1. 总则; 2. 术语;3. 基本规定;4. 勘察与评价;5. 岩溶地基处理;6.检测 与监测、验收等。 本标准由中冀建勘集团有限公司负责技术内容的解释,由河北 省绿色建筑推广与建设工程标准编制中心负责管理。 标准执行过程中,如有意见或建议,请寄送至中冀建勘集团有 限公司(地址:石家庄市槐安西路 555 号,邮编 050227,电话: 0311-66723133,邮箱:hbjk_jsb@163.com),以供修订时参考。 本标准主编单位、参编单位、主要起草人和审查人员名单: 主编单位: 中冀建勘集团有限公司 河北省交通规划设计研究院有限公司 唐山中冶地岩土工程有限公司 参编单位: 河北地矿四水水文工程地质勘察有限公司 中冶地勘岩土工程有限责任公司 石家庄铁道大学 河北中核岩土工程有限责任公司 中国兵器工业北方勘察设计研究院有限公司 主要起草人: 聂庆科 贾向新 胡艳东 高 岭 周文生 杜兴明 王国辉 王 伟 杨海朋 田鹏程 吴立春 张开伟 李建朋 袁 维 梁书奇 张孟灏 王英辉 商卫东 孙立川 孙会哲 秦禄盛 杨 磊 刘 蓓 王庆文 曹正波 吴德明 于春磊 迟秀成 杨再新 党开春 刘 伟 王红贤 裴志广 徐兴华 李 彬 梁 乐 茆玉超 郭亚光 牛云凯 谢永刚 岳 巍 王凯亮 审查人员:武 威 梁金国 许再良 宋泽华 周保良 王维玉 王海周 目 次 1 总则.................................................................................................1 2 术语.................................................................................................2 3 基本规定 ......................................................................................... 4 4 勘察与评价..................................................................................... 6 4.1 一般规定............................................................................................... 6 4.2 勘察阶段划分及任务要求.................................................................... 7 4.3 勘察方法及工作量布置........................................................................ 9 4.4 钻探与取样......................................................................................... 13 4.5 地球物理勘探..................................................................................... 15 4.6 现场测试与室内试验......................................................................... 17 4.7 地下水................................................................................................ 19 4.8 成果报告............................................................................................ 20 5 岩溶地基处理............................................................................... 24 5.1 一般规定............................................................................................ 24 5.2 充(回)填法..................................................................................... 25 5.3 跨越法................................................................................................ 27 5.4 注浆法和填料注浆法......................................................................... 27 5.5 复合地基............................................................................................ 31 5.6 桩基法................................................................................................ 32 6 检测与监测、验收....................................................................... 36 6.1 检测与监测......................................................................................... 36 6.2 验收.................................................................................................... 38 附录 A 岩溶和岩溶地面塌陷稳定性分类及分级.......................... 40 附录 B 岩溶地基分类......................................................................42 附录 C 桩底岩溶无损探测方法...................................................... 44 附录 D 红黏土的状态、结构、复浸水特性和均匀性分类...........47 附录 E 地球物理勘探方法工作要求 .............................................. 49 附录 F 覆盖型岩溶地面塌陷稳定性分析评价 ............................... 56 附录 G 浅埋型岩溶地区岩溶地面塌陷的环保型充填方法...........58 附录 H 水力冲填法填料注浆充填覆盖型溶洞的方法...................60 本标准用词说明 ................................................................................. 63 引用标准目录..................................................................................... 64 附:条文说明 ..................................................................................... 65 设置格式[Johnny.R]: 字体颜色: 自动设置 Contents 1 General Provisions·········································································· 1 2 Terms······························································································· 2 3 Basic Requirements·········································································4 4 Geotechnical Investigation and Evaluation····································6 4.1 General Requirements··········································································· 6 4.2 Investigation Stage Division and Test Requirements·························· 7 4.3 Survey Method and Working Arrangement········································· 9 4.4 Drilling and Sampling········································································ 13 4.5 Geophysical Exploration····································································· 15 4.6 In Situ Testing and Laboratory Test ··············································· 17 4.7 Groundwater························································································ 19 4.8 Investigation Report············································································ 19 5 Karst Foundation Treatment························································· 23 5.1 General Requirements·········································································23 5.2 Filling Method···················································································· 24 5.3 Crossing Method················································································ 26 5.4 Grouting Method and Filling Grouting Method······························· 26 5.5 Composite Foundation········································································ 30 5.6 Pile Foundation··················································································· 31 6 Inspection、Monitoring and Acceptance····································· 35 6.1 Inspection&Monitoring········································································35 6.2 Acceptance·························································································· 37 Appendix A Classification and Gradation of Karst and Karst Ground Collapse and Stability·································· 39 Appendix B Classification and Gradation of Karst Building Foundation·································································· 41 Appendix C Nondestructive Detection Method for Karst at Pile Bottom········································································ 43 Appendix D Classification of State, Structure, Rehydration Characteristics and Uniformity of Red Clay···········46 Appendix E Geophysical Exploration Method Work Requirements ···················································································· 48 Appendix F Stability Analysis and Evaluation of Overlying Karst Surface Collapse··············································· 55 Appendix G Environmental Protection Filling Method for Karst Ground Collapse in Shallow Buried Karst Area·····57 Appendix H The Method of Filling Covered Karst Cave with Hydraulic Filling Method·········································· 59 Explanation of Wording in this Specification ································ 62 List of quoted standards···································································· 63 Addition:Explanation of provisions·················································65 1 总 则 1.0.1 为在岩溶区的工程建设中,贯彻执行国家的技术经济政策, 做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,制定 本标准。 1.0.2 本标准适用于河北省岩溶区房屋建筑与市政基础设施工程的 岩土工程勘察、治理、检测与监测工作。 1.0.3 在岩溶区进行岩土工程技术工作,应重视地方经验、注重概 念设计、因地制宜、节约资源、科学管理、精心实施。 1.0.4 在岩溶区进行岩土工程技术工作,除应满足本标准外,尚应 符合国家现行的有关标准、规范,以及地方标准的相关规定。 1 2 术 语 2.0.1 岩溶区 karst ground 指分布有可溶性岩的场地,存在溶洞、溶蚀裂隙或岩体表面存 在石芽、溶沟(槽)、溶蚀漏斗或覆盖层中存在可溶岩类残积土(包 括经搬运沉积次生的沉积土、冲积土)、伴生土洞等不良地质现象 的区域。 2.0.2 岩溶地基 karst subgrade 在地基受力影响范围内,存在有溶洞、溶蚀裂隙、或石芽、溶 沟(槽)、溶蚀漏斗,或第四系覆盖层中存在可溶岩类残积土(包 括经搬运沉积次生的沉积土、冲积土)、伴生土洞等不良地质现象 的地基。 2.0.3 土洞 karstic earth cave 岩溶区上覆的第四系松散层,被地下水潜蚀所形成的洞穴或松 散体。进一步发育可形成地面塌陷。 2.0.4 岩溶地面塌陷 karst ground collapse 溶蚀洞穴之上的第四系覆盖层,在外动力或人为因素作用下产 生的地面变形破坏。 2.0.5 岩溶地基处理 karst ground treatment 为增强岩溶地基的稳定性,提高承载力、减小变形,改善岩土 工程地质、水文地质边界条件而采取的技术措施。 2.0.6 线溶率 linear solubility 在岩溶区勘探中,竖向单位长度上各类岩溶空间形态长度所占 可溶岩长度的百分比。线溶率=(钻探所揭露的各类岩溶空间形态 总长度/钻探所穿过可溶岩的总长度)×100%。 2 2.0.7 钻孔见洞隙率 hole rate by drilling 在岩溶区勘探中,有洞隙发育的勘探孔数量占总勘探孔数量的 百分比。钻孔见洞隙率=(有洞隙发育的勘探孔数量÷总勘探孔数量) 设置格式[Johnny.R]: 紧缩量: 0.3 磅 ×100%。 删除[Johnny.R]: / 2.0.8 漏水天窗 karst leaking window 覆盖性岩溶场地中,可溶性岩与覆盖层之间隔水层缺失或分布 不连续,可能导致第四系水从隔水层缺失或不连续处流入可溶性岩 体中的隔水层间断部位。 3 3 基本规定 3.0.1 岩溶区勘察时,应查明场地岩溶的类型、发育程度和分布规 律、场地地基岩土的工程特性,查明地下水的埋藏条件和类型、第 四系水和岩溶水的补排关系,以及地下水对岩溶、土洞发育的影响, 并对场地和地基做出综合评价,提出治理建议。 3.0.2 岩溶、岩溶发育程度以及岩溶地面塌陷稳定性的分类、分级 应符合本标准附录 A 的规定。 3.0.3 岩溶地基治理方案应结合岩溶地基的类型、岩溶发育程度、 岩溶(土洞)对建筑地基的影响、建筑物的重要程度等综合确定。 治理后应进行检测和治理效果评价,确保治理满足要求。 3.0.4 岩溶地基的分类应符合下列要求: 1 根据岩溶埋藏条件可分为裸露型、浅覆盖型、深覆盖型和埋 藏型岩溶地基; 2 根据岩溶发育空间形态可分为溶洞地基、溶沟(槽)地基、 溶蚀(裂隙、漏斗)地基、石芽地基、土洞地基,分类应符合本标 准附录 B 的规定; 3 根据地基土的岩性可分为土质地基、岩石地基和土岩组合 地基;土岩组合地基按组合特征可分为半岩半土、多岩少土、少岩 多土、上岩下土地基; 4 根据土性可分为红黏土地基、软土地基、填土地基和混合土 地基。 3.0.5 岩溶区建筑地基基础设计为甲级、乙级的建筑物,主体宜避 让岩溶强烈发育地段,当不能避让时,应对岩溶地基进行处理。 3.0.6 存在下列情况之一的岩溶地基,应经过治理后作为建筑物地 4 基: 1 浅层溶洞成群分布,洞径大,洞体不稳定; 2 溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、漏斗)、石芽等强发育,充填 物为软弱土; 3 溶洞、土洞以及地面塌陷等强发育; 4 岩溶水排泄不畅,可能会造成建筑地基被淹没; 5 导水构造破碎带或断层交汇处; 6 岩溶发育中等且存在层流、越流潜蚀形成土洞条件; 7 岩溶发育中等且上覆土层的隔水土层已被扰动或缺失,形 成“漏水天窗”。 3.0.7 岩溶区建(构)筑物应根据设计要求进行监测,监测项目应 根据建(构)筑物重要性和岩溶地基稳定性分区进行设置。对于岩 溶强发育区和有岩溶塌陷趋势的重要建(构)筑物应进行长期的岩 溶地基稳定性监测。 5 4 勘察与评价 4.1 一般规定 4.1.1 岩溶区勘察应采用物探、钻探和测试相结合的综合手段。 4.1.2 岩溶区工程勘察分级应符合下列规定: 1 工程重要性等级划分应符合《岩土工程勘察规范》(GB 50021)规定; 2 场地复杂程度划分应符合下列规定: 1) 土洞、溶洞、裂隙、溶沟、溶槽发育强烈,石芽起伏较 大,岩溶地面塌陷较不稳定和不稳定时,场地应确定为 复杂场地(一级场地); 2) 土洞、溶洞、裂隙、溶沟、溶槽发育中等,石芽起伏小, 岩溶地面塌陷较稳定时,应确定为中等复杂场地(二级 场地); 3) 土洞、溶洞、裂隙、溶沟、溶槽、石芽不发育,岩溶地 面无塌陷可能时,可确定为简单场地(三级场地)。 3 工程勘察的等级划分应符合表 4.1.2 的规定。 表 4.1.2 勘察等级划分表 场地等级 一级 二级 三级 一级工程 甲级 甲级 甲级 二级工程 甲级 甲级 乙级 三级工程 甲级 乙级 乙级 工程重要等级 4.1.3 勘察方案制定时,应搜集场地或附近已有资料和相关经验。 6 勘察可采用工程地质调查和测绘、地球物理勘探、钻探、井探和槽 探、岩土试验等综合方法。 4.1.4 物探方法可采用两种或两种以上不同原理的方法,对物探方 法应选取试验段进行有效性验证,其结果满足勘察要求时可确定为 适用的物探方法。 4.2 勘察阶段划分及任务要求 4.2.1 岩溶区工程勘察可分为可行性研究勘察、初步勘察、详细勘 察三个阶段。根据建(构)筑物特点和已有经验,初步勘察和详细 勘察可合并进行。 4.2.2 可行性研究勘察应满足下列要求: 1 调查了解区域地质环境背景,可溶岩层的时代、岩性、分布 规律,地质构造发育情况等; 2 调查第四系孔隙水、岩溶裂隙水的类型、埋藏条件和动态特 征,岩溶洞隙与土洞的发育情况; 3 调查了解岩溶地面塌陷历史及其发展趋势,对建筑场地的 安全与稳定性进行分析,对工程建设适宜性进行论证并作出初步评 价。 4.2.3 初步勘察应满足下列要求: 1 初步查明区域、场地构造、地形地貌、地层岩性、岩面起伏 形态、覆盖层厚度及可溶性岩等; 2 初步查明岩溶洞隙及其伴生土洞、塌陷的分布、发育程度、 发育规律和发展趋势; 3 初步查明第四系孔隙水、岩溶水的水力联系以及补给、径 流、排泄关系,岩溶洞隙与土洞(或扰动土体)的分布特征; 7 4 根据岩溶、土洞的发育状况对建筑场地的稳定性进行分区, 并对建设的适宜性进行评价; 5 对岩溶、土洞等不良地质作用问题提出初步处理方案建议, 并对后续勘察工作提出要求。 4.2.4 详细勘察应满足下列要求: 1 查明场地岩土结构、类型、空间分布特征及性状; 2 查明拟建工程及其影响范围内可溶岩的顶板埋深,岩层构 造、结构,岩溶洞隙的分布位置、规模,岩溶洞穴充填情况,划分 岩溶发育异常带; 3 查明第四系地层的结构及物理力学性质,查明土洞和地面 塌陷的成因、分布位置、埋深、大小、形态、发育规律、与下伏岩 溶的关系、影响因素及发展趋势和危害性、地面塌陷与地下水位变 化的关系; 4 对有红黏土覆盖的场地,应查明红黏土的成因、类别、厚度、 物质组成等特性,裂隙的发育深度和发育程度,红黏土垂向状态分 布变化与地表水、地下水的关系,对红黏土的承载力、胀缩性进行 评价; 5 查明大气降水与第四系孔隙水的动态变化特征,与岩溶水 的水力联系,确定地下水的补给、径流、排泄条件;当存在多层地 下水时,应查明每层水的赋存条件、动态特征以及各层之间的越流 渗透关系;分析第四系层内“漏水天窗”形成的可能性,评价潜蚀 与土洞(或扰动土体)形成过程及其变化特征; 6 对岩溶地面塌陷稳定性进行评价,对地基基础的设计、岩溶 与土洞(或扰动土体)的治理提出建议; 7 对基岩场地,应查明建(构)筑物影响范围内基岩的类型、 8 空间分布以及构造破碎带、岩溶的发育程度、特征及分布范围,并 按《岩土工程勘察规范》GB 50021 评价岩体的基本质量等级。 删除[Johnny.R]: ( 4.2.5 遇下列情况之一时,应进行施工勘察: 1 场地内岩溶发育条件复杂,详细勘察后存在施工时需进一 步查明的问题;或施工过程中出现详细勘察阶段没有查清的岩溶问 题; 2 开挖基槽时发现岩溶诱发的地层扰动范围、地层结构与详 细勘察资料存在较大差异; 3 岩溶中等和强发育区的桩基础。 4.2.6 施工勘察应满足下列要求: 1 查明局部岩溶的发育特征、分布范围及不利影响; 2 查明岩土结构和强度发生的变化及范围,通过取样试验或 原位测试的方式,分析评价工程性质和扰动的影响程度; 3 发现岩溶异常的,在异常点应增加勘察工作深度,查明其成 因、发育规律和对工程的不利影响; 4 对于桩基础,应查明桩身范围内及桩端下一定范围内岩溶 的发育情况。 4.3 勘察方法及工作量布置 4.3.1 岩溶区工程勘察方法的选用应符合下列要求: 1 岩溶区勘察应采用工程地质调查和测绘、钻探、地球物理勘 探、原位测试、岩土室内试验等多种方法; 2 在土洞和岩溶地面塌陷发育的地段,可采用标准贯入试验、 动力触探、静力触探试验等原位测试手段,查明土洞和岩溶塌陷的 分布及发育情况; 9 删除[Johnny.R]: ) 3 当需查明浅部的断层、岩性分界、洞隙和土洞形态、岩溶塌 陷等情况时,可布置适当数量的探井、探槽; 4 对于重要工程,为评价岩土体地基的承载性状,可进行现场 原位载荷试验,最大加载应不小于地基设计荷载的 2 倍; 5 当需要查明地下水动力条件、地表水与地下水联系、潜蚀作 用,预测土洞和塌陷的发生、发展时,应设置观测孔对第四系水和 岩溶裂隙水水位进行长期监测。 4.3.2 可行性研究和初步勘察阶段工作布置应符合下列要求: 1 可行性研究阶段应以工程地质测绘、调查和资料搜集为主。 对于工程经验或资料较少的地区,可以根据不同工程地质单元布置 钻探或物探工作; 2 初步勘察宜采用工程地质测绘、综合物探为主、钻探验证相 结合的方法; 3 初勘阶段勘探线、勘探点的间距可按表 4.3.2 确定; 表 4.3.2 初步勘察勘探线、勘探点的间距(m) 场地复杂程度等级 勘探线间距 勘探点间距 一级(复杂) 40~80 25~40 二级(中等复杂) 60~120 35~80 三级(简单) 100~150 50~100 4 勘探孔应穿过岩溶发育段,进入完整性较好的基岩段一定 深度,一般性钻孔应进入深度不少于 5.0m,控制性钻孔应进入深度 不少于 10.0m。 4.3.3 初步勘察时,取土试样和原位测试的勘探孔宜为勘探孔总数 的 1/4~1/2;同一地质单元的每一主要岩土层取样试验和进行原位 10 测试的数量均不应少于 6 个(组)。 4.3.4 详细勘察阶段勘探点布置应符合下列要求: 1 勘探点应沿建筑物边线和角点布置,勘探点间距布置应满 足表 4.3.4 的要求;对于复杂场地的独立基础,每个独立基础下均应 布置勘探点;对于一柱一桩的基础,岩溶发育强烈时,应逐桩布置 勘探孔; 2 在下列地段,宜加密布置勘探点: 1) 岩溶、土洞发育带、土体扰动的异常区; 2) 岩溶地面塌陷或地表水消失的地段; 3) 孔隙水漏斗区与岩溶水强径流带; 4) 断层、导水破碎带以及构造交汇部位; 5) 可溶岩与非可溶岩接触带; 6) 软弱土层分布不均匀地带。 表 4.3.4 详细勘察勘探点的间距(m) 场地复杂程度等级 勘探点间距 一级(复杂) 10~20 二级(中等) 15~25 三级(简单) 20~30 带格式表格[Johnny.R] 4.3.5 详细勘察阶段勘探孔深度确定应符合下列要求: 1 对岩溶场地,建筑地基存在岩溶和土洞时,控制性勘探孔穿 过岩溶发育段,进入完整性较好的基岩段深度应满足表 4.3.5 的要 求; 2 一般性钻孔进入完整性较好的基岩段深度不应少于 3.0m。 11 表 4.3.5 控制性勘探孔进入稳定基岩深度(m) 工程等级 一级工程 二级工程 三级工程 岩溶 发育程度 Ⅰ 岩体质量 Ⅱ Ⅳ ~Ⅲ ~Ⅴ 15 20 Ⅰ Ⅱ Ⅳ ~Ⅲ ~Ⅴ 10 15 Ⅰ Ⅱ Ⅳ ~Ⅲ ~Ⅴ 8 12 5 8 分级 岩溶强烈发育 8 岩溶中等发育 岩溶弱发育 5 5 介于岩溶强烈发育和弱发育之间取值 5 8 10 5 5 8 3 注:表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ为《工程岩体分级标准》(GB 50218)中的岩体基本质量分级。 4.3.6 详细勘察时,控制性钻孔数量不应少于勘探孔数量的 1/3;取 土试样和进行原位测试的勘探孔数不应少于勘探孔总数的 1/2,其 中,取土试样孔的数量不应少于勘探孔总数的 1/3,对单体建筑且 每栋主要建筑物不应少于 3 个孔;岩土试样和进行原位测试的数量 每层均不应少于 6 个(组)。 4.3.7 施工勘察的勘探点布置应符合下列要求: 1 勘探点的位置应结合详勘阶段中对施工阶段勘察要求,布 置勘探点位置和深度,并应满足进一步评价地基和处理的要求; 2 对于施工遇到的岩溶扰动的异常段,应从异常点向四周按 1.0m~2.0m 间距布置勘探点,勘探点范围和深度应满足查明异常范 围和工程特性的要求; 3 嵌岩桩基础,应按桩位和桩径布置探孔,深度应满足查明桩 端以下 3 倍桩径深度范围内无岩溶和破碎带分布,且满足桩端下深 度不小于 5.0m; 12 4 对于人工挖孔桩,可采用物探方法探测桩端下 5 倍桩径深 度范围内的岩溶特征。物探方法可按本标准附录 C 选择确定。 4.3.8 当遇到下列情形之一时,应适当增加勘探孔深度或数量: 1 当预定深度内有软弱土、混合土层时,勘探孔深度应适当增 加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层; 2 相邻钻孔基岩揭露深度差异较大时,应增加钻孔,以查明基 岩的倾斜情况。 4.4 钻探与取样 4.4.1 岩溶区勘察钻探方法和工艺的选择,应符合下列要求: 1 对于第四系黏性土、砂土,可根据地区经验采用干法钻进或 冲洗液钻进方法; 2 对于碎石土,可采用植物胶浆液或膨润土浆液护壁、金刚石 或合金钻头、单动双管或双动三重管钻具钻进; 3 破碎带或溶蚀发育区宜采用双层岩芯管钻进或绳索取芯钻 进;其他岩石宜采用金刚石钻头或硬质合金钻头回转钻进; 4 当需要观测多层地下水水位时,可采用跟进套管钻进,并应 有序封闭不同的含水层; 5 在土洞、溶洞、溶隙以及基岩破碎带中钻进时,浆液漏失严 重造成孔壁坍塌,应采用跟进套管钻进。 4.4.2 钻孔直径应满足取样、测试及钻进的工艺要求;鉴别和划分 地层的孔径不应小于 75mm,采取岩样的孔径不宜小于 91mm。 4.4.3 在石芽发育地段钻探时,应在钻头以上一定深度范围内设置 钻进导向、定向装置。 4.4.4 采用套管护壁时,套管的下设深度与取样位置之间应预留三 倍管径以上距离。采用振动、冲击或锤击等钻进方法时,应在预计 13 取样位置 1.0m 以上改用回转钻进。 4.4.5 在第四系采取土样时,应符合下列要求: 1 下放取土器前应清孔,除敞口取土器取样外,孔底残留浮土 厚度不应大于取土器废土段长度; 2 采取土试样时,宜采用快速静力连续压入法,取样间距可按 1.0m~2.0m; 3 在粉土、饱和砂土层中采取Ⅰ、Ⅱ级试样时,可采用原状 取砂器;砂土扰动样可从贯入器中采取。 4.4.6 岩石试样可利用钻探岩芯制作。采取的毛样尺寸应满足试块 加工的要求。有特殊要求时,试样形状、尺寸和方向应按岩石力学 试验设计要求确定。 4.4.7 红黏土的取样方法应符合下列要求: 1 质量等级为Ⅰ、Ⅱ级的土试样,对于软塑~可塑地层应采 用薄壁取土器,静压法取样,土样直径不得小于 89mm;对硬塑~ 坚硬的地层,可使用单(双)动三重管回转取土器取样,也可在探 井、探槽和探洞中采取试样; 2 质量等级为Ⅲ、Ⅳ级土试样的钻孔,可采用锤击法钻进; 3 保持土试样的天然湿度和天然结构,应避免土试样浸水或 失水; 4 对于含有粗颗粒的非均质土及岩石样,可按试验设计要求 确定尺寸; 5 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级土试样应妥善密封,确保含水量不发生变化, 严禁曝晒或冻结,在运输过程中应避免振动。保存时间不应超过二 周。 4.4.8 岩溶区红黏土的状态、结构、复浸水特性和均匀性分类应符 合本标准附录 D 的相关规定。 4.4.9 钻探编录应符合下列要求: 14 1 描述应包括地层时代、岩石名称、风化程度、颜色、主要矿 物、结构、坚硬程度、节理裂隙特征、岩芯状态等表征岩石与岩层 性状的内容; 2 描述应包括结构面、结构体、岩层厚度、结构类型、土洞充 填物的状态、类型、颗粒级配等; 3 计算岩芯采取率、钻孔见洞隙率、岩石质量指标 RQD 等量 化指标; 4 记录第四系初见水位、稳定水位和岩溶水位,钻进过程有无 掉钻、漏浆、涌水现象及其深度; 5 对探井、探槽应绘制剖面图、展示图,反映井壁、槽壁和底 面岩性、地层分界、构造特征、取样和原位试验位置。 4.4.10 钻孔终孔验收通过后,应采取可靠措施对全孔进行封堵。 4.5 地球物理勘探 4.5.1 地球物理勘探方法应根据岩溶发育程度、特点和勘察目的, 按表 4.5.1 所列方法选择。当采用地球物理勘探方法时,每个勘察场 地宜采用两种或两种以上方法,具体工作要求见本标准附录 E。 表 4.5.1 岩溶区地球物理勘察方法适用范围表 覆盖层、基岩 探测方法 面起伏形态 探测 高密度 碎带探测 第四系地 层厚度 探测 岩溶、 土 地下水 洞探测 探测 ++ ++ ++ ++ ++ 电测深法 ++ ++ ++ ++ ++ 自然电场法 + + — — ++ 电阻率法 直流 电法 隐伏断裂破 15 电磁法 探地雷达 ++ ++ + ++ + 瞬变电磁法 ++ ++ + ++ + ++ ++ + ++ + 可控源音频 大地电磁 删除[Johnny.R]: 续表 4.5.1 覆盖层、基岩 探测方法 面起伏形态 探测 浅层 地震法 层厚度 探测 岩溶、 土 地下水 洞探测 探测 ++ ++ ++ ++ — 反射波法 ++ ++ ++ ++ + 地震映像法 ++ ++ + ++ — + ++ + ++ — 弹性波测井 + ++ + ++ + 弹性波 CT + ++ + ++ + 管波探测法 + ++ + ++ — 电磁波测井 + ++ + ++ + 电磁波 CT + ++ + ++ + 钻孔全景 探测法 光学成像 井中 碎带探测 第四系地 面波法 井中 探测法 隐伏断裂破 注:++适用;+较适用;—不适用。 4.5.2 地球物理勘探测点、测线布设应符合下列要求: 1 测线布设应穿过岩溶发育带、土洞发育带、土体扰动的异常 区; 2 测线宜在场地内超出建筑物边线不少于 5.0m 的范围内平行 16 于建筑物的长度方向布置,并不少于 3 条;条件复杂时按建筑相互 垂直两个方向布置,测线间距按照 5m~10m 布设,岩溶发育地段 和重要的建筑物应适当加密; 3 地球物理勘探点距可参照表 4.5.2 的规定执行。 表 4.5.2 主要地球物理勘探方法及布置点距(m) 地基类型 电法 电磁法 浅层地震法 井中探测法 裸露型岩溶地基 1~5 1~5 1~5 0.1~1 浅覆盖型岩溶地基 3~5 3~5 3~5 0.2~1 深覆盖型岩溶地基 5~10 5~10 5~10 0.5~1 埋藏型岩溶地基 5~10 5~10 5~10 0.5~1 物探方法 4.6 现场测试与室内试验 4.6.1 场地有第四系覆盖层分布,当采用原位测试查明覆盖层性质 和土洞的发育情况时,应满足以下要求: 1 采用标准贯入试验查明第四系土层的分布时,应在整个层 内进行测试,试验间距可为 1.0m; 2 标准贯入试验过程中,如出现自重下沉、击数异常低的情况 时,可进行连续锤击贯入,以查明异常变化; 3 采用静力触探进行测试时,可采用单桥或双桥探头; 4.6.2 对坚硬的红黏土、碎石土,以及溶洞内的充填物,可采用标 准贯入试验或重型动力触探试验方法进行测试。 4.6.3 评价浅埋溶洞顶板强度和稳定性时,可进行原位载荷试验, 17 最大加载应不小于地基设计荷载的 2 倍。 4.6.4 对工程重要性等级为一级的工程宜进行岩基静载荷试验。同 一岩性层或岩体单元上的试验点不应少于 3 个;对于破碎和较破碎 的地基宜进行岩块点荷载强度试验,同一岩性层或岩体单元不应少 于 6 组,每组试件不应少于 10 件,每组的变异系数不应大于 0.30。 4.6.5 为进行斜坡场地稳定性计算,宜对岩体中的控制性软弱结构 面进行现场剪切试验。 4.6.6 岩土试验应符合下列规定: 1 判别红黏土的膨胀性时,应进行自由膨胀率试验、膨胀试 验、收缩试验,宜做复浸水试验;地基土应进行剪切或无侧限抗压 强度试验;对裂隙发育的红黏土,评价边坡稳定性时,宜进行重复 剪切试验; 2 评价洞隙稳定性时,应采取洞体充填物试样进行物理力学 性质试验;当需要查明土的性状与土洞形成的关系时,可进行湿化、 可溶性和剪切试验; 3 第四系冲洪积形成的覆盖层应根据工程要求,进行物理力 学性质试验,包括:密度、含水率、重度、颗粒分析试验,以及压 缩、剪切、渗透试验。 4.6.7 岩石除常规试验外,根据需要可进行下列试验: 1 评价洞隙稳定性时,应采取洞体顶板岩样进行物理力学性 质试验; 2 评价岩石地基承载力时,应根据岩石的坚硬程度进行饱和 或天然状态单轴抗压强度试验; 3 提供岩石的弹性模量和泊松比时,应进行单轴压缩变形试 验; 18 4 提供岩石的抗剪强度指标时,应根据岩石的坚硬程度进行 三轴压缩试验或直剪试验; 5 对岩溶洞隙顶板岩石除单轴抗压试验外,宜增加抗拉、抗剪 切强度试验; 6 波速评价岩体的完整程度时,应进行岩石波速测试实验。 4.7 地下水 4.7.1 岩溶区地下水勘察应查明以下内容: 1 地下水的类型、埋藏条件及分布等; 2 地下水水位及补给、径流、排泄条件;地表水与地下水、第 四系孔隙水与岩溶裂隙水的水力联系; 3 当存在双层或多层地下水时,应查明每层地下水的赋存条 件、状态特征及各层地下水之间的越流渗透关系;存在管道型地下 水(地下暗河)时,应查明其空间分布与走向、流速与流量等形态 要素。 4.7.2 岩溶区地下水勘察宜采用水文地质测绘、物探、钻探、水文 地质试验、地下水动态观测等一种或多种方法进行,应注重搜集已 有的区域水文地质和专项岩溶水文地质资料。 4.7.3 水文地质参数可采用抽水试验、连通试验、注(压)水试验、 流速流量测试等测定方法确定。 4.7.4 隐伏岩溶地区地下结构的基底位于上覆土层,应进行水位变 化长期观测;工程需要时,应对水压力进行测试,测试孔数量不应 少于 3 个;测试孔位置宜沿地层变化较大的方向布置。 4.7.5 地下水应根据埋藏条件,分别对其腐蚀性和侵蚀性进行评价。 19 4.8 成果报告 4.8.1 岩土工程勘察成果应在搜集已有资料、工程地质测绘与调查、 勘探、测试和岩土指标统计分析等工作的基础上,结合工程特点和 要求评价场地岩土工程特性,场地稳定性和工程建设适宜性。对岩 溶地质条件可能造成的工程风险,提出防治措施的建议,给出设计 所需岩土参数。 4.8.2 冲洪积层覆盖型的岩溶场地,应查明覆盖层的成因、类型、 空间分布特征和工程特性;土洞发育时,应对其规模、分布特征、 发展趋势进行评价。 4.8.3 红黏土覆盖型场地评价应包括以下内容: 1 红黏土的成因、类别、厚度、物质组成等特性,对其承载力、 胀缩性和压缩性进行评价,并应考虑以下因素: 1) 土体结构和裂隙对承载力的影响; 2) 在干湿交替环境下,裂隙发展和浸水对承载力的影响; 2 评价场地内地裂缝分布和发育规律,并对密集带或深长地 裂缝提出避让或处理建议; 3 评价石芽出露地段地表水下渗、冲蚀对地基的影响,并提出 处理建议; 4 当基础底面以下土层厚度大于基础影响深度范围,且不具 备形成土洞或其他引发地面变形的条件时,对于二级或三级工程可 不考虑岩溶稳定性的影响。 4.8.4 红黏土地基评价与建议应符合下列要求: 1 低层、轻型的建筑物,基础埋置深度应大于当地大气影响急 剧层深度,或采用其他处理措施; 2 温度变化较大的设备基础,应考虑地基土不均匀收缩变形 20 的影响,宜采取设置隔水柔性垫层的措施; 3 对红黏土内石芽发育的地基,或石芽处地表水下渗、冲蚀的 地基,应提出处理方案建议。 4.8.5 浅埋岩溶场地及地基评价应符合下列要求: 1 评价建(构)筑影响范围内构造破碎带、岩溶的发育程度、 特征及分布范围,以及基岩的类型、空间分布特征、组合关系; 2 评价岩体的质量等级,评价岩溶的线溶率,评价岩溶的发育 程度; 3 对于二级和三级工程,基础底面与洞体顶板之间岩土厚度 虽小于变形压缩层厚度,但当地基属于下列条件之一时,可不考虑 岩溶对稳定性的影响: 1) 洞隙或岩溶漏斗被密实沉积物填满,且不具备水冲流失 的条件; 2) 洞体的岩体基本质量等级为Ⅰ级或Ⅱ级,且顶板厚跨比 大于 1; 3) 洞体宽度小于基础底面宽度的 1/5,且洞侧围岩完整稳 定。 4 对于二级和三级工程,如不符合上述第 3 款时,应按下列 规定进行评价: 1) 顶板不稳定, 但洞内为密实堆积物充填且无流水活动时, 可认为堆填物受力,按不均匀地基进行评价; 2) 当能取得计算参数时,可将洞体顶板视为结构自承重体 系进行力学分析; 3) 基础近旁有洞隙或临空面时,应考虑溶蚀继续作用的不 利影响; 21 4) 有工程经验的地区,可按类比法进行稳定性评价。 4.8.6 第四系覆盖型深埋岩溶地基评价与建议应符合下列要求: 1 按建筑的平面分布,根据建筑地基岩溶、土洞的发育程度及 稳定性、发展趋势和分布特征,提出整治的范围和治理方案建议; 2 对于岩溶发育,但第四系覆盖层厚度大于建筑地基影响的 深度范围的稳定区,可不进行处理,对于较不稳定区、不稳定区及 危险区的一、二级工程,应对岩溶、土洞及地基采取相应的结构、 地基基础处理措施; 3 第四系土洞及岩溶不发育且不具备发育条件的,可按一般 条件设计。 4.8.7 勘察报告应对所提出的岩溶灾害治理、地基基础方案建议的 适用条件给出明确说明;并对施工与使用期间可能发生和应注意的 问题进行预测,提出监控和预防措施。 4.8.8 勘察报告应对岩溶场地地面塌陷的稳定性进行分析评价,覆 盖型岩溶场地可采用本标准附录 F 的方法进行稳定性评价。 4.8.9 勘察成果应包括以下内容: 1 勘察的目的、任务要求和依据的技术标准; 2 拟建工程概况; 3 勘察方案和勘察工作量布置; 4 场地地形、地貌和岩溶发育的地质背景、形成条件; 5 地下水类型、埋藏情况、水位及其变化、地下水对岩溶发 育的影响分析; 6 土和水对建筑材料的腐蚀性; 7 场地的岩土条件; 8 地基岩土工程特性评价; 22 9 地基基础方案建议; 10 附图表。 23 5 岩溶地基处理 5.1 一般规定 5.1.1 岩溶地基处理方法选择应综合考虑岩溶地基类型、岩溶发育 的特征、程度和范围等因素。 5.1.2 岩溶地基的处理应遵循探治结合的原则。 5.1.3 不同类型岩溶地基选择处理方法时,应符合下列要求: 1 石芽地基可采用加固软弱土、凿除出露石芽等方法进行处 理,大块孤石或石芽出露的地基宜对岩石表面进行修整,并按土岩 组合地基设置褥垫层; 2 岩溶裂隙地基可采用充填、跨越、注浆、复合地基等方法进 行处理,对落水洞及浅埋的溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、漏斗)等, 宜采用跨越法、充填法进行处理; 3 溶洞地基可采用注浆、填料注浆、跨越、复合地基、桩基等 方法进行处理; 4 土洞地基可采用充填、复合地基等进行处理,对地表水形成 的土洞和塌陷,在建筑场地和地基范围内,应采用地表截流、防渗 或堵塞等措施,防止地表水渗入土层;对塌陷或浅埋较大溶(土) 洞可采用挖填夯实法、跨越法、充填法、垫层法进行处理。 5.1.4 依据岩溶发育程度和覆盖层厚度选择地基处理方法时,应符 合以下要求: 1 对岩溶发育中等和强烈的地基,当覆盖层厚度小时,可采用 充填、跨越、注浆等方法进行处理,当覆盖层厚度较大时,可采用 桩基础; 24 2 对岩溶不发育和弱发育的地基,可按《建筑地基处理技术规 范》(JGJ 79)的规定执行; 3 当松散沉积层厚度大于建筑地基压缩变形计算深度的 1.5 倍,且岩溶轻微发育,无土洞、基岩上覆红黏土层没有缺失时,地 基基础设计等级为乙级和丙级的建筑物,若其承载力满足设计要求 可不处理; 4 对岩溶发育较弱且处于稳定和较稳定区,松散沉积层厚度 大于建筑地基压缩变形厚度、岩溶活动不会影响地基稳定且地基基 础设计等级为乙级或丙级的建筑,可采用复合地基,可根据建筑荷 载、变形要求和地基岩性等选用适宜的复合地基处理方式。 5.1.5 对岩溶地区地貌、地质、水文条件复杂及塌陷发育、影响范 围大的地段,宜采用多种方法综合处理。 5.1.6 岩溶地基处理时,应根据岩溶发育特征和地表水径流、地下 水赋存条件制定截流、防渗、堵漏或疏排措施。 5.1.7 岩溶地基处理工程应进行全程监测,施工过程中应随时检查 材料使用记录、施工记录和计量记录、分项检验记录等内容。 5.2 充(回)填法 5.2.1 充填材料可采用素土、灰土、砂砾、碎石、混凝土等,应符 合下列规定: 1 当充填部位在地下水位以下、埋藏较深时,应采用砂砾、碎 石、混凝土等充填材料; 2 有防渗要求时,应采用素土、灰土、混凝土等充填材料; 3 有地下水,采用砂砾、碎石时,应进行专门的设计,选择合 理的材料粒径和级配,防止细颗粒或土层被冲刷造成二次塌陷。 25 5.2.2 基础坐落在基岩上,且其下发育有直径或宽度较大的溶洞、 溶沟、溶槽以及裂隙时,洞体平面范围不大于基础面积 1/6,深度 不大于 3.0m 时,应挖去其充填物,清理干净岩石表面,回填硬质 毛石或毛石混凝土,回填材料应符合下列要求: 1 回填毛石时其空隙应采用水泥浆或水泥砂浆充实; 2 毛石混凝土强度等级不应低于 C15; 3 水泥砂浆强度等级不应低于 M7.5; 4 充填用水泥浆水灰比可采用 0.5:1~0.6:1。 5.2.3 对于石芽地基,应将石芽凿除低于基底标高 30cm 以下,选 择回填材料回填,充(回)填面积较大时建筑结构应采取加强刚度 的措施。 5.2.4 对溶洞发育地基,开槽后对不稳定溶洞地基,应揭露溶洞, 清除洞内充填物,采用级配碎石或砼回填处理。 5.2.5 对浅埋型岩溶区地面塌陷进行充填处理时,可参照本标准附 录 G 的充填方法进行,并应满足下列要求: 1 填充物不应改变塌陷坑处地下水的流通路径,不能造成其 它处水位上涨形成新的不稳定区; 2 充填材料应有自稳定性,保证细颗粒不被地下水潜蚀造成 二次塌陷。 5.2.6 对重要工程,土石方充(回)填的分层填筑厚度、压实遍数和 压实系数,均应由现场试验确定。 5.2.7 混凝土充(回)填质量及强度应满足《混凝土强度检验评定 标准》(GB/T 50107)相关要求。 26 5.3 跨越法 5.3.1 采用跨越法处理岩溶地基时,应根据溶洞、溶沟(槽)、溶 蚀(裂隙、漏斗)、落水洞的大小、形状、岩体的强度、地下水等 因素确定洞侧支承条件,对跨越结构计算。 5.3.2 浅埋的开口型或跨度较大的溶洞、溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、 漏斗)等岩溶地基,宜采用梁、板、拱等结构跨越;规模较大的洞 隙或溶沟、溶槽,可采用洞底支撑、沟槽底部连续支撑或调整结构 柱距等方法。 5.3.3 采用梁、板、拱等结构跨越时,梁式结构在岩石或支撑体上 的支撑长度应大于梁高的 1.5 倍。 5.3.4 跨越结构施工前应先查明洞侧支撑岩体强度和完整性特征, 保证支承岩体稳定,对影响跨越结构施工的裂隙应采取加固或其他 措施。 5.4 注浆法和填料注浆法 Ⅰ 注浆法 5.4.1 注浆法适用于小型溶洞、隐伏土洞和松散覆盖层的处理,注 浆法与其它地基处理方法宜结合使用。 5.4.2 注浆处理前应通过室内配比试验和现场试验确定设计参数。 5.4.3 注浆方法和注浆材料的选择应符合下列规定: 1 对土洞、较小的溶洞、发育裂隙或土体结构松散的地层可采 用以水泥为主剂的浆液充填注浆; 2 充填注浆可采用全孔一次注浆或分段注浆的方式。 3 充填注浆时胶凝材料可采用水泥浆、水泥水玻璃浆等悬浮液; 27 4 水泥浆液中可加入膨润土、黏性土、粉煤灰、水玻璃等材料 调整浆液性能,降低充填成本。膨润土、黏性土、粉煤灰等材料的 掺加量不宜大于水泥用量的 50%,水玻璃的掺加量不宜大于水泥用 量的 5%。 5.4.4 注浆孔的布置应符合下列规定: 1 注浆孔的布置应根据工程需要、地质条件的复杂程度、注浆 扩散半径以及试验成果综合确定; 2 注浆孔的布置应沿勘察划定的边界线向内布置,一般按梅 花型或正方型布置; 3 注浆孔的间距不宜超过 5.0m,并应分序布置。 5.4.5 注浆孔施工应符合下列规定: 1 应根据工程地质条件选用适宜的钻进方式。开孔直径不宜 小于 130mm,终孔直径不宜小于 75mm; 2 注浆孔深度应进入完整岩石不宜小于 5m,但对较厚强~全 风化岩石,节理裂隙较发育的岩石地基,应进入岩石不小于 10m; 3 钻孔过程应进行记录,内容包括:岩层、岩性变化,发生掉 钻、坍孔、钻速变化,回水变色、失水、涌水等异常情况。 5.4.6 采用注浆法加固松散覆盖层、土洞或较小溶洞时,应符合下 列规定: 1 注浆孔深度较小,注浆段长度不超过 10m 时,可采用全孔 一次注浆或分段注浆方式; 2 对地层较破碎,钻进困难时,可采用自上而下分段注浆方 式; 3 对地层相对完整,钻进较容易时,可采用自下而上分段注浆 方式; 28 4 采用分段注浆时宜采用袖阀管注浆的方式。 5.4.7 采用袖阀管分段注浆时,套壳料的制备及置换泥浆应符合下 列规定: 1 套壳料宜采用水泥、黏土和水等材料拌制,其配合比应通过 试验确定; 2 套壳料的 7d 抗压强度宜为 0.3MPa~0.5MPa,析水率应小 于 5%; 3 注浆孔钻至设计深度后应先进行清孔,再通过钻杆向孔内 注入套壳料置换孔内泥浆。注入套壳料时,钻杆应处于孔底,套壳 料从孔口流出后方可停止注入。 5.4.8 采用袖阀管分段注浆时,应符合下列规定: 1 套壳料置换后应立即下入袖阀管,袖阀管开孔段的位置应 与设计注浆段的位置一致,开孔段竖向位置偏差不宜大于 0.2m; 2 袖阀管间应可靠连接,下放时应采取措施保持管体位于钻 孔中心,下放时可向管体内注入清水; 3 注浆泵宜具备流量调节功能,应在注浆泵和注浆孔口分别 安装压力表,压力表量程应大于设计注浆压力 2.0~2.5 倍; 4 开始注浆前,套壳料的固化时间不宜少于 48h; 5 孔内注浆步距的长度宜为 1.0m~2.0m,同一注浆孔、不同 注浆段间注浆间隔时间应大于浆液初凝时间,且不宜大于 48h; 6 注浆段注浆结束条件应根据地层和地下水条件、浆液性能、 注浆压力、注入量和注浆段长度等综合确定,符合下列情况之一的 可终止或采用间歇注浆: 1) 浆液注入量达到设计要求; 2) 浆液注入量未达到设计要求, 但注浆压力达到设计要求, 29 浆液注入率不大于 2L/min,继续注入 10min,可结束注 浆; 3) 注浆孔周边孔位或地层出现冒浆、串孔时,可采用间歇 注浆,间歇时间不应大于浆液初凝时间,且不大于 4.0h。 5.4.9 注浆施工过程应符合下列规定: 1 施工前应检查注浆点位置、浆液配比、浆液组成材料的性能 及注浆设备性能; 2 注浆时宜在加固范围内由外向内分序进行; 3 袖阀管注浆孔的设置应与注浆段的位置相适应; 4 注浆压力应通过现场注浆试验确定,一般为 0.2MPa~ 3.0MPa; 5 施工中应抽查浆液的配比及主要性能指标、注浆的顺序及 注浆过程中的压力控制等; 6 注浆施工应记录注浆压力和浆液流量,宜采用自动压力流 量记录仪。 Ⅱ 填料注浆法 5.4.10 填料注浆法适用于未充填、半充填深埋溶洞的处理。 5.4.11 对较大未充填、半充填溶洞,宜先向溶洞中充填砂石骨料, 再进行注浆使骨料胶结。向空洞内充填骨料宜采用水力冲填法,充 填的骨料宜采用连续级配。 5.4.12 填料注浆法的充填材料选择应符合下列规定: 1 对充填材料强度要求较高时,可选择砂浆、流态混凝土等材 料进行充填;对充填材料强度要求较低时,可采用先充填骨料再注 浆的方法进行充填; 30 2 充填骨料可采用碎石或砂砾石、粗砂等; 3 向充填骨料间注浆时胶凝材料应符合 5.4.3 条的要求。 5.4.13 填料注浆孔应布置在溶洞的正上方,可利用勘察时钻孔。 5.4.14 采用水力冲填法填料注浆法处理时,应符合下列要求: 1 充填骨料的钻孔直径不宜小于 150mm,未充填溶洞顶板以 上的松散地层应采用套管护壁; 2 护壁套管底部进入基岩的深度不宜小于 0.5m,套管底部和 覆盖土层之间应采用水泥浆进行封堵; 3 骨料宜采用碎石、卵石或中粗砂,填入骨料的粒径宜小于 30mm; 4 填料时应先冲水后填料,停料时应先停料后停水。孔口处应 有人监视,发现填料漏斗处有骨料堆积、孔口喷气、孔口溢水、孔 内异响等应停止填料进行处理,施工方法可参照本标准附录 H; 5 填入骨料的数量应进行适当控制,填入骨料的高度不宜超 过溶洞顶板; 6 注浆借助成孔时的护壁套管进行,注浆终止压力不宜小于 1.0MPa。 5.5 复合地基 5.5.1 对地基基础设计等级为乙级或丙级的建筑物地基,满足下列 条件时,可选择复合地基进行岩溶地基处理: 1 建筑地基位于岩溶发育较弱且处于稳定和较稳定分区; 2 覆盖层厚度大于建筑地基压缩变形计算厚度,其下岩溶活 动不会影响地基稳定性; 3 覆盖层为黏性土、砂土和粉土的地基。 31 5.5.2 复合地基可选用有粘结强度的复合地基增强体,宜优先选用 素混凝土桩、水泥粉煤灰碎石桩、高压旋喷桩、水泥土搅拌桩等。 不宜选用散体材料复合地基增强体。 5.5.3 素混凝土桩和水泥粉煤灰碎石桩复合地基适用于处理覆盖层 为黏性土、粉土、砂土和自重固结已完成填土的地基;高压旋喷桩、 水泥土搅拌桩复合地基适用于处理覆盖层为淤泥质土、素填土、黏 性土、粉土和砂土的地基;溶洞内的充填土体的处理宜采用高压旋 喷桩。 5.5.4 在岩溶浅埋区采用复合地基处理时,对于局部较小范围存在 弱发育的岩溶和土洞时,应先将岩溶或土洞注浆处理达到周围岩土 体强度后,可进行复合地基的设计与施工。 5.5.5 复合地基的施工除应满足《建筑地基处理技术规范》 (JGJ 79) 中的相关规定外,尚应符合下列要求: 1 施工前应详细分析项目岩土工程勘察资料,确保覆盖层内 无土洞时方可开始施工,必要时可进行施工勘察; 2 施工过程中发生掉钻、坍孔、充盈系数异常、严重漏浆、冒 浆异常等现象时,应查明原因,进行可靠处理后再继续施工; 3 高压旋喷桩、水泥土搅拌桩施工时应确保单桩水泥掺入量, 确保桩身强度。 5.6 桩基法 5.6.1 当场地存在下列情况之一时,宜采用桩基础进行处理: 1 浅部岩溶、土洞发育,造成地基稳定性差或基础受力不均匀 的地段; 2 岩溶洞体侧壁围岩或洞顶板岩体质量不能满足上覆基础的 32 承载力或稳定性要求的地段; 3 基础底面以下土层厚度大于基础的影响深度,但其下伏岩 溶、土洞发育且未经有效处理,可能导致地面变形地段中设计等级 为甲级或乙级的建筑。 5.6.2 桩基础设计施工前应收集拟建场地的岩土工程勘察报告,掌 握场地岩溶、土洞的发育条件、发育程度、发展趋势、分布特征, 以及地下水情况。对于岩溶发育中等和强烈场地的桩基础应进行施 工勘察。 5.6.3 采用桩基础时,应进行单桩承载力载荷试验和成桩工艺可行 性试验,用于试验的桩数不宜少于 3 根。 5.6.4 对于溶洞、土洞发育的场地,应先采用注浆或填料注浆等方 法对溶洞、土洞进行治理,再进行基桩施工。 5.6.5 基桩的入岩深度、桩端基岩的类别必须满足设计要求;施工 时应制定基岩类别判断的相关要求。 5.6.6 当存在下列情况之一时,应采用桩基础,桩端应进入稳定地 层: 1 浅覆盖型溶洞地基,溶洞成群分布,洞径大,溶洞顶板基 岩破碎,洞内无充填或充填物为软弱土体; 2 浅覆盖型溶槽、漏斗岩溶地基,其中充填物为软弱土体; 3 基础底面以下土层厚度虽大于独立基础的 3 倍或条形基础 的 6 倍,但土洞或岩溶地面塌陷等不良地质作用发育强烈或有强烈 发育趋势的地段,以及未经有效处理的隐伏土洞或地表塌陷影响范 围内安全等级为一级的建筑场地; 4 岩溶水排泄不畅,有可能造成场地暂时性淹没的地段; 5 洞体围岩为微风化岩石、顶板岩石厚度小于溶洞跨度,或基 33 础底面积小于溶洞的平面尺寸、并且无足够支撑长度地段。 5.6.7 基桩类型的选择应根据岩溶地基类型、发育程度、建筑结构 特点综合确定,并应符合下列要求: 1 预制桩可用于深覆盖型、溶洞顶板厚度大于溶洞洞跨、覆盖 层没有被扰动或无土洞发育的溶洞地基; 2 人工挖孔桩可用于覆盖型、地下水埋藏较深、无土洞发育的 岩溶地基;当地下水埋藏浅时,应采用降低地下水的措施; 3 钻(冲)孔灌注桩适宜于各类岩溶地基,且宜采用后注浆工 艺。 5.6.8 桩基承载力的计算应按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94)执 行,尚应符合下列要求: 1 当覆盖层中无土洞发育或发育微弱,应计算覆盖层的侧摩 阻力;当覆盖层中有土洞发育,土层扰动大时,不宜计算覆盖层的 侧摩阻力; 2 当桩身穿过溶洞时,对于岩体基本质量等级为Ⅰ级或Ⅱ级 的竖向溶洞顶板,其厚度大于 3.0m,溶洞顶板侧阻力计算时宜乘以 折减系数,其他情况,不宜计算其侧阻力; 3 桩端以下无岩溶发育的基岩厚度:对于岩体基本质量为 I 级岩体应不小于 3d,II 级岩体应不小于 3.5d,III 级岩体应不小于 4d,Ⅳ级岩体应不小于 5d。且均不小于 5.0m; 5.6.9 对岩溶漏斗、垂直裂隙或串珠状溶洞发育较深的地段,可采 用挑梁或小型承台的方式跨越深溶蚀地段,不宜通过增加桩长的方 法提高基桩的承载力。对串珠状溶洞发育的地段,基桩穿越溶洞的 层数不宜超过 2 层。 5.6.10 岩溶区基桩施工前应对土洞、溶洞中等和强烈发育的场地应 34 编制专项施工方案。 5.6.11 基桩施工工艺应根据场地的地质条件、基桩类型和规格、承 载特性、周围环境、施工经验等综合确定,并宜符合下列要求: 1 浅覆盖型石芽(石笋)、溶蚀(裂隙)岩溶地基,宜选用全 套管跟进成孔、冲击成孔或旋挖与冲击组合的施工工艺; 2 对于土洞、溶洞发育地层中的钻孔灌注桩宜选用全套管跟 进旋挖成孔、泥浆护壁旋挖成孔、冲击成孔或旋挖(回转)与冲击 组合的施工工艺。 5.6.12 人工挖孔桩施工应采取适宜的护壁措施保证施工安全,遇硬 岩层时可选择风镐或水磨钻等方法破碎岩石。 5.6.13 对于岩溶发育中等及强烈的场地,预制桩施工宜选用静压沉 桩法。 5.6.14 岩溶区采用的预制桩必须设置桩尖。桩尖型式应根据工程地 质条件及布桩情况确定。当桩端为强风化岩层,且岩面起伏较大时, 桩尖结构应具有一定抗滑移能力。 35 6 检测与监测、验收 6.1 检测与监测 6.1.1 岩溶区地基处理效果检测除符合《建筑地基检测技术规范》 (JGJ 340)的规定外,尚应符合下列要求: 1 检测方法应采用原位测试与地球物理勘探相结合,且应与 勘察时采用的方法相一致; 2 对于岩溶强发育地段的工程应适当增加检测点数量,且应 评价处理后岩溶地基的稳定性。 6.1.2 对于采用松散材料回填地基,应按设计要求检测回填压实系 数。检测方法一般采用环刀法、灌砂法、灌水法;采用环刀法取样 时,每 50m2~100m2 面积应不少于 1 个采样点;每个独立基础不少 于 1 个采样点;条形基础每 20 延米不少于 1 个采样点。取样部位 应位于每个压实层的 1/2 以下深度。 6.1.3 对采用梁、板、拱等跨越结构,检验项目和检验方法应与所 采用的结构措施相对应; 采用混凝土结构时应符合现行国家标准 《混 凝土结构现场检测技术标准》GB/T 50784 的规定,采用砌体结构时, 应符合现行国家标准《砌体工程现场检测技术标准》GB/T 50315 的 规定。 6.1.4 采用跨越结构措施,对荷载集中、变形控制严格的重要结构 部位应全部检验,也可采用现场实体加载的方法检测。 6.1.5 采用注浆法处理的地基,以水泥为粘结材料的注浆加固质量 检验应符合下列规定: 1 应在注浆结束 28d 后进行。可选用钻探取样、标准贯入试 36 验、动力触探试验、物探、孔间 CT、钻孔孔内摄像、取样强度检 测、注水试验及压水试验等方法对加固体的均匀性检测; 2 检测钻孔应选在具有代表性的地段或薄弱部位,注浆体采 样点宜选在浆液有效扩散半径的中间或沿扩散半径均匀布置; 3 按加固体深度范围每间隔 1m 取样进行室内试验,测定加固 体的压缩性、强度或渗透性; 4 注浆加固体检验点宜为注浆孔数的 2%~5%。检验点合格率 小于 80%时,应对不合格的注浆区实施重复注浆; 5 工程物探检测可在注浆完成 15d 后进行,布置在有代表性 地段,且不少于 3 条; 6 注浆加固处理后地基的承载力应进行静载荷试验检验,每 个单体建筑的检验数量不应少于 3 点。 6.1.6 复合地基增强体,应进行强度及完整性检验,检测应符合下 列规定: 1 对高压旋喷桩、水泥土搅拌桩可采用钻芯法取样和动力触 探检测桩体强度和桩身完整性。检测数量不应少于总桩数的 5%, 且不应少于 6 点; 2 对素混凝土桩、水泥粉煤灰碎石桩可采用低应变进行桩身 完整性检验,检测数量不应低于总桩数的 20%,每个柱下承台检测 桩数不应少于 1 根。采用留置试块检测桩身强度,留置数量每台班 不应少于 3 组。 6.1.7 复合地基承载力检验应采用复合地基静载荷试验,对素混凝 土桩、 水泥粉煤灰碎石桩复合地基增强体尚应进行单桩静载荷试验。 检验时应符合下列规定: 1 地基承载力检验宜在施工结束 28d 后进行,其桩身强度应 37 满足试验荷载要求; 2 复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验的数量不应少于总 桩数的 1%,且每个单体工程的复合地基静载荷试验的试验数量不 应少于 3 点。 6.1.8 桩基检测除应符合现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》 JGJ 106 的规定外,尚应符合下列要求: 1 位于岩溶强发育区的桩基工程,评价基桩完整性时,检测数 量不应少于总桩数的 50%且不应少于 20 根; 2 当基桩位于岩溶强发育区,且穿过溶洞、土洞时应采用声波 透射法对桩身完整性进行全数检验; 3 当灌注桩采用声波透射法进行检测存在疑问时应采用钻芯 法进行验证,验证深度应穿过桩身进入持力层不低于 0.5m。 6.1.9 位于岩溶区的建(构)筑物应根据设计要求进行变形监测, 位于岩溶强发育区的建(构)筑物尚应设计岩溶地面塌陷监测系统。 6.1.10 对于地下水位变化较大,或存在“漏水天窗”的场地,应对 第四系地下水和岩溶水设置长期观测孔。 6.2 验 收 6.2.1 岩溶治理完成后,应由建设单位组织勘察、设计、监理、施 工、检测单位组成验收小组进行治理验收。 6.2.2 岩溶区建筑地基工程验收时,岩溶强发育区勘察、治理方案 和治理效果应组织专家评审。 6.2.3 验收时应提供下列资料: 1 岩溶专项勘察报告 2 岩溶治理设计方案 38 3 岩溶治理实施方案 4 治理资料:包括有关原始记录、材料检验、过程验收、技术 参数控制、治理质量检查资料、过程变更及异常处理等。 5 治理效果监测报告 6.2.4 岩溶治理经验收达到处理效果后,可进行下一步施工;未达 到治理效果,应重新采取治理措施,未通过验收不得进行下步施工。 39 附录 A 岩溶和岩溶地面塌陷稳定性分类及分级 A.0.1 岩溶根据埋藏条件可按表 A.0.1 分类。 表 A.0.1 岩溶按埋藏条件分类 类型 裸露型 浅覆盖型 深覆盖型 埋藏型 地表可溶岩出露情况 大部分 少量 几乎没有 无 覆盖层 土 土 土 非可溶岩 覆盖土厚度 h(m) h<10 10≤h≤30 h>30 -- 地表水与地下水连通情况 密切 较密切 一般不密切 不密切 A.0.2 岩溶发育强度分级可按表 A.0.2 执行。 表 A.0.2 岩溶发育强度分级 级别 岩溶强烈发育 岩溶中等发育 岩溶弱发育 廊道、较大规模溶 沿断层、层面、不整 沿裂隙、层面溶蚀 扩大为岩溶化裂隙、 洞、竖井和落水洞发 合面等有显著溶蚀、 中 岩溶 育;溶沟、溶槽、石 小型串球状洞穴发育; 或小型洞穴;地面无 形态 芽发育密集;钻孔见 钻孔见洞(隙)率 漏斗发育;钻孔见洞 洞率大于30%或线岩 10%~30%;线岩溶率 (隙)率小于 10%; 溶率大于 20% 5%~20% 线岩溶率小于 5% 岩溶微弱 发育 以裂隙 岩溶或溶 孔为主 地下洞穴系统基 连通性 本形成;串珠状竖向 溶洞发育深度 20m 地下洞穴、 串珠状竖 向溶洞发育 裂隙连通性差、无 连续竖向溶洞发育 裂隙不 连通 以上 地下水 40 有大型暗河、伏流 有小型暗河或集中 径流 少见集中径流常 有裂隙水流 裂隙透 水性差 A.0.3 地面塌陷稳定性分类,可按表 A.0.3 执行。 表 A.0.3 岩溶地面塌陷稳定性分类 分类 第四系土 洞发育情 况 稳定区 较稳定区 较不稳定区 无土洞发育,且 不具备形成条 具备形成土洞 不具备形成条件 件 条件 不稳定区 有土洞发育,且 具备形成土洞条 件 第四系孔隙水 地下水 埋藏条件 第四系较厚,且 第四系孔隙水 岩溶与第四系水 与岩溶水联系微 无水力联系,岩溶 弱,且岩溶水位高 水位高于第四系 于第四系孔隙水 水位或基岩顶板 位 第四系孔隙水 与岩溶水联系密 与岩溶水有联系, 切,第四系孔隙水 且第四系孔隙水 位高于岩溶水位, 位高于岩溶水位, 且岩溶水位低于 土层具有发生潜 基岩底板,具有强 蚀作用的可能 烈的土层潜蚀作 用 历史上曾发生 近期发生过地 地面 历史上场地无 近期场地无塌 过地面塌陷,或近 面塌陷,存在明显 塌陷情况 塌陷、地面无变形 陷、地面无变形 期地面有微弱的 的漏斗、洼地等地 变形 面变形 基岩岩溶 岩溶不发育或 岩溶发育中等 发育情况 构造 带影响 微弱发育 距离构造带远, 或连通性较差 岩溶发育中等, 连通性较好 距构造带有一 构造带对其有 不受构造带控制 定距离,构造带对 一定的影响,形成 和影响 其有一定的影响 局部透水通道 基岩顶部有足 基岩 够厚度的隔水层 漏水天窗 且分布连续,无导 水通道 基岩顶部有厚 基岩顶部黏土 度不稳定的隔水 隔水层不连续,局 层,无导水通道 部存在导水通道 岩溶发育强烈, 连通性好 场地处于构造 带,构造带形成第 四系水和岩溶水 通道 基岩顶板无黏 性土隔水层,第四 系孔隙水和岩溶 水联系密切 注:1 第四纪地层较厚,是指建筑影响深度在第四系土层范围内; 2 “近期”是指近 100 年内未发生后塌陷。 41 附录 B 岩溶地基分类 B.0.1 石芽、溶沟和溶槽地基分类应按表 B.0.1 执行。 表 B.0.1 石芽、溶沟和溶槽地基分类 地基单元 地质特征 名称 程度 石芽地 基 溶沟、溶 槽地基 强起伏 基岩面起伏剧烈,相邻钻孔或柱位间基岩面相对高差大于或等于 5m 中起伏 基岩面起伏中等, 相邻钻孔或柱位间基岩面相对高差大于 2m 小于 5m 弱起伏 基岩面起伏较小,相邻钻孔或柱位间基岩面相对高差小于或等于 2m 强烈 溶沟深度或宽度大于 2.0m,溶沟面积占基础面积 30%以上 中等 溶沟深度或宽度 1.0m~2.0m,溶沟面积占地基面积 10%~30% 微弱 溶沟深度或宽度不超过 1.0m,溶沟面积占地基面积不大于 10% B.0.2 溶蚀裂隙地基分类应按表 B.0.2 执行。 表 B.0.2 溶蚀裂隙地基分类 地基单元 岩体结 地质特征 名 程 称 度 溶 极 碎块状 呈碎屑块状,沿结构面溶 蚀 强 结构 蚀强烈,岩体破碎,通透 构类型 岩芯采取率 (%) 岩体质量 指标 RQD (%) 纵波波速 Vp(m/s) 节理裂隙发育,结构体 隙 基 10~30 5~20 1500 节理裂隙发育,其间距 强 碎裂状 0.1m~0.4m,沿结构面 结构 溶蚀发育,岩体碎块状, 具有一定的通透性 42 0~5 性好 裂 地 0~10 1500~ 2500 续表 B.0.2 地基单元 名 程 称 度 岩体结 地质特征 构类型 溶 构,整 地 体状结 基 结构面呈块状、碎块状、柱 块状结 隙 纵波波速 Vp(m/s) 30~60 20~50 60~80 50~70 2500~ 3500 状、板状,沿结构面均匀发 生溶蚀,部分充填黏土 节理不发育,间距 0.7m~ 构 弱 (%) 0.4m~0.7m,一般 3 组以上 结构, 中 裂 率(%) 岩体质量 指标 RQD 节理裂隙较发育,间距 层状 蚀 岩芯采取 1.5m,岩体较完整 3500~ 5000 注:表中岩体质量指标(RQD)即用直径为 75mm 的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进, 连续取芯,回次钻进所取岩芯中,长度大于 10cm 的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值。 B.0.3 岩溶地基分类应按表 B.0.3 执行。 表 B.0.3 岩溶地基分类 地基单元 名称 地基 中 弱 地质特征 构类型 程度 强 溶洞 岩、土体结 可溶岩与 岩溶沿节理裂隙发育,具有一定规模洞隙,无充填,连 非可溶岩互 通性好,具备形成管道形状的岩溶导水通道的岩溶发育区 层多层结 构、巨厚可 溶岩单层结 构 溶洞呈层分布,各层间非可溶岩阻隔,连通性差,洞隙 常呈半充填状态 溶洞沿裂隙发育,溶洞之间无连通,多为有充填溶洞, 且以竖向形态为主 第四系土体为砂、土多层结构分布,且与基岩之间存在 强 土洞 地基 第四系覆 盖层与下伏 中 可溶岩双层 结构 弱 漏水天窗,第四系孔隙水与岩溶水水力联系密切,第四系 潜蚀作用强烈 第四系土体为砂、土多层结构分布,与基岩之间存在不 稳定的隔水层,第四系存在一定的潜蚀作用趋势 第四系土体为砂、土多层结构分布,与基岩之间存在稳 定、连续的隔水层,场地地下水与岩溶水水力联系微弱 43 附录 C 桩底岩溶无损探测方法 C.0.1 桩底岩溶无损探测方法应按如下工作步骤进行: 1 准备桩底岩溶探测的仪器,设备包括:带信号存储功能和 分析功能的工程振动测试仪,不同材质的锤头或力棒,速度传感器, 传感器耦合剂(可用润滑用黄油代替),钢卷尺。 2 清理桩底岩面,露出新鲜基岩,使之规则、平整,无明显的 裂隙存在,岩性应基本单一。测点布置按正交方向布置四个测点并 逆时针编号,桩底中心设置击振点。 3 在中心击振,分别在正交的两个方向的四个点位置安装传 感器接收球面波反射信息,采集信号,记录数据。 4 信号分析应采用以下方法: 1) 时域识别:分别调取同一桩不同测点的信号记录,按照 直达波相位比照后续反射波产生相位畸变的位置,记录 与初至波的幅值比和时差,记录表如表 C.0.1 所示。调 取同一测点的其他信号记录,重复以上过程。 表 C.0.1 时域识别记录计算表 参 数 初至波 第一反射波 第二反射波 第三反射波 反射序列 (t0) (t1) (t2) (t3) 幅值 ai(mv) 时间 ti(ms) 幅值比 ai/a0 时差 dti(ms) 直达波速 v0m/s) 44 续表 C.0.1 参 数 初至波 第一反射波 第二反射波 第三反射波 反射序列 (t0) (t1) (t2) (t3) 反演深度 hi(m) v0=d/(3×dt0),hi=v0×dti/2 2) 频域识别:分别调取同一桩不同测点的信号记录,进行 频域转换,并将转换结果各特征点填入记录表,记录表 如表 C.0.2 所示。 表 C.0.2 频域识别记录计算表 参 数 主峰 第一旁瓣 第二旁瓣 第三旁瓣 频峰序列 (f0) (f1) (f2) (f3) 频率(Hz) 幅值 ai(mv) 幅值比 ai/a0 频差 dfi(Hz) 当主峰与旁瓣的频差呈现等距的倍数关系时,可仅分析 其第一旁瓣与主峰的关系。当幅值比小于 0.2 时,旁瓣 可不做分析。 3) 频域时域关联度分析(岩溶识别),首先确定时域和频域 发现的异常特征参数,判定方法为: 时域反演深度小于 5d 的反射点且时域幅值比 ai/a0≥0.2; 频域第一旁瓣峰幅值比 ai/a0≥0.2 的点; 时域频域关联度:β= (v0/4×Δfi)/时域反演深度, 当β=0.8~1.2 时,说明时域频域关联度明显,则时域与 频域有较好的一致性,可判定为岩溶存在,岩溶埋藏深 度为时域反演深度。 4) 岩溶发育程度分析 45 对于判定为岩溶存在的桩,其岩溶的发育程度按下式判 定: λ= 0 · 0 ·δ m m (C.0.1) 式中:δ —— 影响因子,对于群桩基础取 1,其他取 1.2; vm —— 该工区完整基岩平均波速; v0 —— 测点平均波速; f0 —— 测点频域主峰频率; fm —— 该工区完整基岩平均主峰频率。 λ —— 当 λ = 0.8~1.2 时,可判定为岩溶不发育; 当λ≤0.5 及λ>1.5 时可判定为岩溶发育; 可判定为岩溶中等程度发育。 46 附录 D 红黏土的状态、结构、复浸水特性 和均匀性分类 D.0.1 红黏土的状态分类应符合表 D.0.1 的规定。 表 D.0.1 红黏土的状态分类 状态 含水比 坚硬 aw≤0.55 硬塑 0.55<aw≤0.70 可塑 0.70<aw≤0.85 软塑 0.85<aw≤1.00 流塑 aw>1.00 注:含水比 aw=0.45IL+0.55 或 aw=w/wL,wL 为液限,IL 为液性指数。 D.0.2 红黏土的结构分类应符合表 D.0.2 的规定。 表 D.0.2 红黏土的结构分类 土体结构 类别 灵敏度 St 裂隙发育特征 致密状 Ⅰ St>1.2 偶见裂隙(<1 条/m) 块状 Ⅱ 1.2≥St>0.8 裂隙较多(1 条/m~5 条/m) 碎块状 Ⅲ St≤0.8 富裂隙(>5 条/m) D.0.3 红黏土的复浸水特性分类应符合表 D.0.3 的规定。 表 D.0.3 红黏土的复浸水特性分类 类别 Ir 与 I′r 关系 复浸水特性 Ⅰ Ir≥I′r 收缩后浸水膨胀,能恢复到原位 Ⅱ Ir<I′r 收缩后浸水膨胀,不能恢复到原位 注:Ir = wL/wP,I′r = 1.4+0.0066wL 47 D.0.4 红黏土的地基均匀性分类应符合表 D.0.4 的规定。 表 D.0.4 红黏土的地基均匀性分类 48 地基均匀性 地基压缩层范围内岩土组成 均匀地基 全部由红黏土组成 不均匀地基 由红黏土和岩石组成 附录 E 地球物理勘探方法工作要求 E.0.1 地球物理勘探方法及其工作要求应按表 E.0.1 执行。 表 E.0.1 地球物理勘探方法及工作要求 探测 探测成果 适用范围 工作要点要求 高 界定岩溶 应大于探测对象顶部埋深的 6 倍;电极间距和隔离系数应 应包括 密 发育范 根据探测对象的规模及埋深确定,最大隔离系数应满足勘 电阻率断 度 围、岩溶 探深度的要求。 面图、平 电 溶蚀区、 2 资料分析时定性解释应绘制视电阻率拟断面图,并 面剖面 阻 溶洞规模 应依据异常的分布、形态、幅值、规模等综合分析异常体 图、平面 率 及岩溶破 的性质和规模;反演计算应选择正确的参数,地形起伏较 剖面地质 法 碎带 大时,宜选用具有地形校正功能的软件进行反演;对同一测 解释图 方法 图表 1 装置形式应根据探测目的、场地条件选择;排列长度 线多种装置的观测结果应进行对比分析,并进行综合解释 划分地 层,探查 直 电 流 测 电 深 法 法 地下断 层、岩溶 裂隙发育 带、岩溶 溶蚀区 1 探测岩溶破碎、溶洞及土洞等不规则地质体宜采用 四极装置、三极装置和五极纵轴装置等; 然 电 线、地电 等有限地质体时异常区域的测点不宜少于 3 个,MN/AB 宜 断面图、 介于 1/3~1/30 之间;现场应即时计算视电阻率值,并草绘 平面剖面 电测深曲线图; 图、剖面 3 进行资料解释前,应对电测深曲线进行圆滑处理, 首尾支渐近线、主要电性标志层应反映明显 场 法 地下水流 透、扩散作用及其他作用,能够形成电位差异;被测对象 向探测、 的有用信号应能够有效地从干扰背景中分辨出来; 含水层划 分、岩溶 地质构造 调查 电测深曲 2 测点间距应小于探测目标埋深的一半,溶洞及土洞 1 探测区域应具有氧化—还原电化学作用或地下水渗 自 应包括 2 自然电场法的观测应根据实际情况合理选择采用电 位观测方式、梯度观测方式或环形观测方式; 3 自然电位法观测时电位总基点应选择在自然电位平 稳的正常场地段,分基点应选择在自然电场稳定且交通便 利处,仪器和固定电极应放在测站附近 地质解释 图 应包括 自然电场 曲线图、 平面剖面 图、平面 等值线 图、地质 平面剖面 解释图 49 续表 E.0.1 探测 适用 方法 范围 工作要点要求 探测成果图表 1 工作布置时,依据探测对象的埋深、厚度及 宽度估算所使用的天线的频率范围, 并通过试验确 定所采用的天线,建立各电性反射层位与地质层位 的对应关系,测网密度大小应能覆盖探测目标; 2 探测时应通过现场试验,了解测区内有效波 地下洞 探 穴探测、 地 浅表地 雷 层岩溶 达 溶蚀情 况调查 和干扰波的分布规律,确定采样率、记录时窗、发 射电压等系统采集参数。探测条件复杂时,应选择 两种或两种以上不同中心频率的天线分别测试, 相 互对比探测结果; 3 资料解释时定性解释应根据波形频谱特征及 能量强度推断异常体的性质, 并利用时间剖面波形 应包括雷达测 线布置图、雷达剖 面图像、成果解释 剖面图 图上的同相轴追踪层位、划分波组;定量解释应根 据电磁波的传播路径和传播时间计算异常体的埋 深,并结合地质条件、介电特性及干扰情况综合分 电 析;建立波组与地层岩性、地质体的对应关系,在深 磁 度剖面波形图中应标注反映探测对象的层位或波 法 组 1 开展工作时应根据勘探深度要求,结合现场 地形、地质及物性条件选择观测装置及装置尺寸, 探 测 断 并应通过现场试验确定。 层、岩溶 2 发射站和接收站均不得布置在高压线下方。 瞬 等 低 阻 3 瞬变电磁法数据处理时,观测电位值均应经 变 体 位 置 电流强度归一化计算,并以此计算视电阻率、视深 电 及规模, 度、视时间常数、视纵向电导等参数。 磁 探 测 地 4 瞬变电磁法资料解释时定性解释应根据视电 法 下 水 的 阻率、视纵向电导等参数的曲线特征、异常形态及 分 布 及 分布特征分析地层的产状和构造形态,推断异常体 埋深 的性质和位置;定量解释应根据解释需要选用一 维、二维反演,计算各电性层的电阻率、厚度和埋 深 50 应包括时间曲 线图、视电阻率剖 面曲线图、视电阻 率或视纵向电导 拟断面图、视电阻 率等深度平面图、 反演的测深曲线 及模型图、电阻率 拟断面图、地质解 释剖面图、平面图 续表 E.0.1 探测 适用 方法 范围 工作要点要求 探测成果图表 1 测线、测网应布置在发射场源的远区场内, 并应避开干扰源。 2 可 控 源 电 音 磁 频 法 大 地 电 磁 探测一维层状地层或走向已知的二维岩溶 岩 溶 区 异常地质体时,应采用标量观测方式;地质条件复 工 程 场 杂或需要提供地下二维、三维构造信息时,应采 应包括测深曲线 地 深 部 用矢量观测方式;存在电性各向异性的工点或任 类型图、视电阻率 探测,探 务有特殊要求时,应采用张量观测方式。 和阻抗相位拟断面 测 岩 性 变化,断 3 观测接收装置应布置在电磁场的远区,收发 距应大于 5 倍最大探测深度。 图、地质解释平面 图、剖面图、视电 层、破碎 4 数据采集时从高频至低频依次测量,测量的 阻率和阻抗相位深 带 及 岩 最低频率应比预估的最低频率低 1~3 个频点;同 度平面图、各向异 溶 位 置 一测线不同发射场源的重叠段不应少于 2 个测 性系数平面图 及规模 点。 5 数据处理时应逐点剔除测深曲线中离差过 大、明显畸变的数据;数据出现畸变时应根据实际 影响因素进行近场校正、静态校正及地形校正 探 测 覆 盖 层 厚 浅 层 面 地 波 震 法 法 1 面波法可根据工作条件和探测要求选择使 度,划分 用稳态或瞬态工作方式,各检波器应具有相同的 松 散 地 频响特性,固有频率应满足探测要求; 层 沉 积 2 探测工作开始前应结合探测目的和已知资 层序,划 料,通过试验确定观测系统布置方式、采集参数 分 基 岩 和激发方式,每条测线不应少于 3 个测点。 风化带, 3 资料处理与解释时,应利用基阶面波提取频 探 测 断 散曲线,并剔除明显畸变点、干扰点,并将全部数 层、破碎 据按频率顺序排列,区分面波和体波,绘制频散 带、地下 曲线 应包括数据记 录、频散曲线、速 度—深度曲线、推 断解释剖面或平面 图 洞穴 51 续表 E.0.1 探测 适用 方法 范围 探 测 基 岩埋深, 划 分 松 散 层 和 基 岩 风 化带,探 测 地 下 含水层、 溶 蚀 洞 穴、岩溶 发 育 沉 陷带、孤 石、规模 较 大 的 岩 溶 发 育区 反 射 波 法 工作要点要求 探测成果图表 1 应选用宽频地震检波器和更宽频的震源,各道 检波器的安置条件应一致,且应与大地耦合良好,应 采用展开排列法确定观测有效反射波的最佳窗口; 2 测线宜呈直线布置,受场地条件限制时,可布 置成非纵测线; 3 资料处理应包括预处理、抽道集、静校正、速 度分析、动校正、滤波、叠加等过程; 4 反射波法资料解释时应与已知资料进行对比分 应 包 括时 间 剖面图、时深转 换剖面以及推 断解释地质剖 面或平面图 析,确定地层和波组之间的关系,并通过波组的对比 追踪确定层位的数量、厚度、埋深和变化情况 1 被探测对象与周围介质之间存在明显波阻抗差 探 测 基 异; 地 岩 面 起 2 测线宜选择地形起伏较小、表层介质较为均匀 震 伏、岩溶 的地段布设,测线宜布设成直线,测线上反映目标体 映 区断层、 的测点不应少于 3 个; 像 岩 溶 破 3 数据处理时应剔除坏道数据, 宜采用带通滤波, 法 碎带、地 消除环境干扰,可采用小波变换、预测反滤波、频率 下洞穴 —波数域滤波、速度分析等方法进行处理,宜对地 震波反射能量随深度的衰减进行补偿 52 应 包 括地 震 映像测线平面 布置图、地震映 像剖面图、地下 岩溶不良地质 体平面分布图 续表 E.0.1 探测 适用 方法 范围 工作要点要求 探测成果图 表 在 钻 孔 中 观 测 钻 孔 全 景 光 学 成 井 像 中 地 层 岩 性、岩石 1 钻孔全景光学成像应在干孔、清水孔或管中进行。 结构,也 当孔中、管中水质透明度不足时,应采用清水循环冲洗 可 观 测 并加沉淀剂澄清。观测钻孔井壁时,观测段不可有套管; 孔 壁 岩 2 溶洞穴、 求; 钻孔全景光学成像摄像机分辨率应满足设计要 岩 溶 裂 3 数据处理时,钻孔全景光学成像图像宜展开、拼 隙发育、 接成分段连续的图片,应计算地层、断层、裂隙的产状 应包括光 学影像图、 综合地质解 释图 岩 体 破 碎 等 地 探 质现象 测 法 测 定 岩 溶 区 岩 弹 性 波 测 井 土 层 的 弹 性 波 波速、岩 体 的 完 整 性 和 岩 溶 溶 蚀 风 化 程度 1 应采用声波测井法、地震波测井法。 2 现场探测时测试钻孔井壁应光滑,不坍塌、不掉 块,测试段应无金属套管; 3 采用声波测井时,应使用一发双收探头;地震纵 横波波速测试时应采用带推靠装置的三分量探头; 4 声波测井资料处理与解释时应采用两个接收道的 时差计算各测试点的波速,绘制波速—深度曲线,并进 行波速层划分;波速测试资料处理与解释时,横波应采 用水平速度检波器记录的波形,纵波应采用垂直速度检 应包括时 间—深度剖 面图、地层 波速划分 图、综合地 质解释图 波器记录的波形,波速层的划分,应结合地质或岩土情 况,按时距曲线上具有不同斜率的折线段确定 53 续表 E.0.1 探测 适用范 方法 围 工作要点要求 探测成 果图表 确 定 钻孔间 1 探测地质体宜位于扫描剖面中间,规模大于成像单 应 包 岩溶地 元。井深应大于井间距的 15 倍,井间距宜小于 40m。两 括 CT 图 质异常 钻孔测试段的髙差宜小于井间距的 1/10。 像、射线 弹 体的分 2 采取 PVC 护管时,护管内径应大于 70mm。 分布图、 性 布,探测 3 观测时应采用一发多收的两边扇形观测系统。 CT 解 释 波 钻孔间 4 弹性波 CT 法资料的处理和解释时应按钻孔剖面建 成 果 图 CT 破碎带、 立坐标系,将所有激发点与接受点转换为成像剖面的二维 及 射 线 溶洞等 坐标。反演迭代次数应根据射线路径和图像形态的稳定程 密 度 正 的空间 度或相邻两次迭代图像的数据方差确定。应根据 CT 图像 交 性 分 位置和 速度的分布规律并结合被测区域的地质资料推断解释 布图 形态 探 测 钻孔旁 井 中 探 测 法 管 波 探 测 法 一定范 围内的 溶洞、溶 蚀裂隙、 软弱夹 层等不 良地质 体 1 管波探测法应在单个钻孔中进行,测试钻孔井壁应 光滑,不坍塌、不掉块; 应 包 2 探测发射换能器应采用低频孔中换能器,换能器灵 括 时 间 敏度、记录仪器频带及 A/D 转换器参数均应满足使用要 — 深 度 求; 剖面图、 3 数据处理时不得进行道间振幅平衡,可去除信号的 综 合 地 直流零漂,同一钻孔的多次测试时间剖面应绘制在同一成 质 解 释 果图件中,解释时应在分层并确定钻孔深度基础上,判定 图 钻孔不良岩溶地质体 用 于 岩溶区 钻孔中 电 划分地 磁 层、区分 波 含水层, 测 确定钻 井 孔岩层 中裂隙、 溶洞的 位置 54 1 现场探测时测试段应无金属套管,测试钻孔井壁应 光滑,不坍塌、不掉块; 2 可使用测井探头或天线系统,并应具有保持探头或 天线系统紧贴井壁的装置; 3 现场工作时应根据地质地球物理条件和精度要求选 择一个或多个工作频率 应 包 括 视 电 导 率 成 果表、视 介 电 常 数,测井 曲线 续表 E.0.1 探测 适用范 方法 围 工作要点要求 探测成果 图表 应包括 井 中 探 测 法 探 测 1 探测仪器井下部分具有良好的绝缘性和密封性。 观测系统 透射断 2 孔内不得有金属套管,井壁完整性差的井段应埋置 图、射线 PVC 管; 电 面之间 磁 的岩溶、 波 破碎带 CT 等低阻 4 电磁波 CT 法进行层析成像处理及解释时,网格划 图、吸收 不良地 分不大于最小探测对象的直径,并以计算和分析电磁波吸 系数断面 质体 收系数为主。采用交会法处理时,宜以三角交汇为主 图、解释 3 探测时,交会法观测应以同步观测为主,层析成像 法观测应以定点发射或定点接收观测为主。 分布图、 场强等参 数的曲线 断面图 55 附录 F 覆盖型岩溶地面塌陷稳定性分析评价 F.0.1 覆盖型岩溶地面塌陷稳定性评价可按表 F.0.1 对评价指标进 行赋分,并将各个评价指标得分相加,按总分进行评价。当指标得 分大于等于 80 分,则场地可判为稳定;得分总和小于 80 分则场地 可判为不稳定。 表 F.0.1 岩溶地面塌陷危险性综合评价的评分表 指标序号 评价指标 基岩 ① 裂隙水水位 ② ③ 具体分级情况 得分 基岩水埋深与覆盖层厚度之差的绝对值小于 10m 8 基岩水埋深大于覆盖层厚度,且其差值大于 10m 16 覆盖层厚度大于基岩水埋深,且其差值大于 10m 23 15m~55m 12 小于 15m 或大于 55m 25 隔水能力差 11 隔水能力一般 23 隔水能力强 34 强烈 15 中等 30 不发育或弱发育 45 0~150m 3 大于 150m 6 覆盖层厚度 第四系底部 隔水层隔水能力 岩溶 ④ 发育程度 ⑤ 距断裂距离 注:1 此评分表根据 100 个工程实例采用反分析方法获得,浅埋或特殊复杂的工程应另行专门 划分。 2 表中第四系底部隔水层隔水能力和岩溶发育程度评分见表 F.0.2 56 F.0.2 岩溶发育程度与第四系底部隔水能力分级见表 F.0.2。 表 F.0.2 第四系底部地层隔水能力分级表 变量属性分级 分级依据 隔水能力好 隔水层厚度大于 3m,且稳定连续 隔水能力一般 隔水层厚度在 0.5m~3m 之间,分布不均匀 隔水能力差 隔水层厚度小于 0.5m 或无隔水层 注:分类依据为多条时,满足其一条即可。 57 附录 G 浅埋型岩溶地区岩溶地面塌陷的环保型 充填方法 G.0.1 本方法适用于浅埋型岩溶土洞的治理。通过选择适宜的充填 漂砾石,设计相应的颗粒级配,在洞口开挖施工相应几何尺寸,进 行系列绿色环保处理后与原始地面形成有机整体。 G.0.2 浅埋型岩溶地区岩溶地面塌陷的环保型充填方法,应符合以 下要求: 1 填充材料应选择未风化的非可溶类岩砾、石块,去除片状砾 石,应进行室内抗硫酸盐侵蚀试验,经过硫酸盐侵蚀后其质量减损 比不能超过 12%。 2 充填砾石应满足以下级配要求:最大粒径不超过 800mm, 粒径均匀分布于 200mm~500mm 的砾石占比不小于 50%,粒径小 于等于 50mm 的砾石占比不超过 10%。 3 充填施工过程应符合以下要求: 1) 查明岩溶土洞的分布和规模,并设计开挖放坡坡度; 2) 将岩溶塌陷处按放坡坡度画出开挖范围, 分级放坡开挖, 直至土岩交界面,并保证基岩中的溶洞入口形状为椭圆 形,最大直径尺寸为 800mm~1200mm; 3) 向溶洞中充填粒径为 200mm~800mm 的大块漂砾石, 回填至砾石的顶面略高于土岩交界面; 4) 在开挖的斜坡上铺设防渗土工布,要求土工布铺至坡顶 并有一定距离的外延,外延距离不小于土层厚度的 1.5~ 2.0 倍,且不小于 5.0m;土工布接缝采用热焊连接; 5) 充填满足级配设计要求的石料,分层厚度 400mm~ 58 600mm 回填,并采用平板夯实器夯实,夯实时自中间向 四周方向呈圆形夯实,回填至坡顶设计高程; 6) 回填土顶面砌筑 200mm~300mm 厚浆砌鹅卵石防护, 砂浆强度为 M15,厚度为 200mm; 7) 浆砌鹅卵石层以上充填 2)项中的开挖弃土,直至原始 地面,表层铺设营养土 200mm~300mm,并种植适合当 地环境的绿色植被。 1 2 3 5 6 4 7 图 G.0.2 充填方法示意图 1—植被;2—回填土;3—鹅卵石砌层;4—第四系覆盖层; 5—级配碎石;6—土工布;7—基岩 59 附录 H 水力冲填法填料注浆充填覆盖型溶洞的方法 H.0.1 水力冲填法填料注浆充填覆盖型溶洞包括以下步骤: 1 钻孔位置; 2 覆盖层钻进; 3 下设保护套管; 4 基岩段钻进; 5 水力充填法填料; 6 注浆。 H.0.2 水力冲填法填料注浆施工时应符合以下要求: 1 确定钻孔位置:根据岩溶勘察确定的溶洞位置布置钻孔,钻 孔布置在溶洞的正上方,也可利用岩溶勘察时的钻孔。 2 覆盖层钻进:采用勘察钻机进行钻孔,钻孔直径应考虑计划 填入砂石料的最大粒径和基岩段钻进的设计孔径。钻孔直径应不小 于计划填入砂石料最大粒径的 4~6 倍。钻孔时采用泥浆护壁钻进, 钻孔的垂直度偏差不大于 1%。利用原勘察孔时应按岩溶治理设计 的孔径要求进行扩孔。 3 下设保护套管:下入保护套管的目的是水力冲填法填料时 保护覆盖土层,防止冲坍钻孔。保护套管的底部进入基岩的深度不 少于 0.5m。下入套管后利用水泥浆封闭套管与覆盖层之间的间隙。 水泥浆凝固后再进行基岩层的钻进。 4 基岩段钻进:基岩段的钻孔直径可比覆盖层段的钻孔直径 小一径,基岩段钻进时采用减压钻进,以保证钻孔的垂直度,直至 钻孔穿透溶洞顶板进行下伏的溶洞。钻穿溶洞顶板后应检查和验证 岩溶勘察确定的溶洞参数,包括洞高、有无充填物、充填物的类型等。 60 5 水力冲填法填料:填料采用水力冲填装置进行。砂石料在水 力作用下被冲入溶洞内。充填骨料时应先冲水后填料,中间暂停填 料时应先停料后停水。砂石料的最大粒径应小于 30mm。填料过程 中水与填料的比例按 5:1~10:1 控制,孔口处应有专人监视,发 现填料漏斗处有骨料堆积、孔口喷气、孔口溢水、孔内异响时应立 即停止填料,进行分析和处理。填料过程中应注意检查溶洞内的填 料高度,一般填料高度不能超过溶洞顶板。 6 注浆:填料完成后向钻孔内放入注浆管。注浆管底端应伸入 溶洞内,注浆孔顶部可采用水泥、水玻璃混合浆液封孔,封孔长度 不小于 2.0m,封孔浆液凝固不少于 24h 后开始注浆。注入浆液的胶 凝材料一般选择水泥、粉煤灰或膨润土。注浆结束时注浆管的孔口 压力应大于 1.0MPa。 3 2 4 5 1 水流方向 (a)水力冲填装置 61 13 6 14 接注浆泵 封孔长度 15 接3PNL泵 水流方向 16 12 16 11 7 10 9 8 9 17 17 (b)填料 (c)注浆 图 H.0.2 水力冲填法填料注浆示意图 1—泥浆泵接头;2—冲料管;3—填料漏斗;4—排气管;5—接头法兰;6—水力冲填装置; 7—保护套管;8—溶洞;9—溶洞内充填物;10—溶洞内填入的砂石料;11—注浆管; 12—水泥水玻璃浆凝固体;13—高压胶管;14—压力表;15—排气管/压力表安装管; 16—覆盖土层;17—基岩 62 本标准用词说明 1 为了便于在执行本标准条文时区别对待, 对于要求严格程度不同 的用词,说明如下: 1) 表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”,反 面词采用“严禁”。 2) 表示严格,在正常情况下均这样做的用词:正面词采用 “应”,反面词采用“不应”或“不得”。 3) 表示有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词 采用“宜”或“可”,反面词采用“不宜”。 2 条文中制定应按其他有关标准、规范执行时,写法为“应符合...... 的规定(或要求)”或“应按......执行”。 63 引用标准目录 1 《岩土工程勘察规范》GB 50021 2 《建筑地基基础设计规范》GB 50007 3 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204 4 《砌体工程施工质量验收规范》GB 50203 5 《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB 50202 6 《混凝土结构现场检测技术标准》GB/T 50784 7 《砌体工程现场检测技术标准》GB/T 50315 8 《混凝土强度检验评定标准》GB 50107 9 《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106 10 《建筑地基处理技术规范》JGJ 79 11 《城市工程地球物理探测标准》CJJ/T 7 64 河北省工程建设地方标准 岩溶区岩土工程技术标准 DB13(J)/T 8445-2021 条文说明 制定说明 《岩溶区岩土工程技术标准》DB13(J)/T 8445-2021,经河北省 住房和城乡建设厅 2021 年 12 月 21 日以第 197 号公告批准发布。 为便于有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定, 编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,对条文规定的 目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是,本 条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解 和把握条文规定的参考。 66 目 次 1 总则...............................................................................................68 3 基本规定 ....................................................................................... 69 4 勘察与评价................................................................................... 71 4.1 一般规定 ................................................................................71 4.2 勘察阶段划分及任务要求 .........................................................72 4.3 勘察方法及工作量布置 ............................................................72 4.4 钻探与取样 .............................................................................75 4.5 地球物理勘探 ......................................................................... 75 4.6 现场测试与室内试验 ............................................................... 77 4.7 地下水 ................................................................................... 77 4.8 成果报告 ................................................................................78 5 岩溶地基处理............................................................................... 79 5.1 一般规定 ................................................................................79 5.2 充(回)填法 ......................................................................... 79 5.3 跨越法 ................................................................................... 80 5.4 注浆法和填料注浆法 ............................................................... 80 5.5 复合地基 ................................................................................82 5.6 桩基法 ................................................................................... 82 67 1 总 则 1.0.1 河北省分布有碳酸盐类岩层,其岩溶发育,地下水复杂,岩 土工程条件独特。岩溶是不良地质作用,处理不好极容易危害人民 生命安全,造成财产损失。河北省岩溶发育有其独特性,现行的国 家规范所包含的内容,尚不能系统、完整的涵盖河北省的场地条件, 针对河北省岩溶发育特点,参照现行的国家和其他地方标准,并结 合工程实践总结形成本技术标准,力求做到安全适用、技术先进、 经济合理、确保质量、保护环境,提高投资效益,满足工程建设健 康发展的需要。 1.0.2 本标准在编写过程中,充分考虑了行业的发展与河北省建筑 与市政行业的实际情况,标准的适用范围以建筑与市政为主,其他 行业可参考使用。在章节设置上,按照不同的地基岩土类型和岩土 工程问题,突出重点,系统地提出解决工程建设中遇到的岩土工程 问题。对勘察、地基处理、桩基施工、检测与监测等工作提出技术 要求。 1.0.3 岩溶区岩土工程技术工作具有特殊性与复杂性,且有相对的 区域独特性,所以,强调在岩溶区更应重视地区经验,并因地制宜, 制定切实可行的方案,强化过程管理与控制。 68 3 基本规定 3.0.1 制定岩溶区岩土工程技术方案应首先搜集已有的区域资料和 工程经验,在对已有资料充分分析和研究后,根据岩溶发育的实际 情况选择合理的方案。既要满足一般地区岩土工程技术的要求,更 要满足岩溶区的特殊要求。 岩溶区岩土工程技术方案除应满足本标准要求外,根据河北省 一些地方的建设经验,安全等级为二级或乙级或勘察等级为甲级的 建设项目还由业主组织、政府监督邀请行业内的专家对方案进行评 审,通过评审后方可作为下一步实施的有效文件。在成果编制时, 应注意收集已有成熟经验,使成果更加科学、合理。目前,河北省 唐山市房屋建筑与市政工程建设,积累了丰富的工程经验,开发的 《城市岩溶勘察信息系统》,对城市规划、建设的实施具有较好指 导作用。 3.0.4 不同岩溶发育条件、不同工程要求,治理方案也不同,如: 有些场地是治理岩溶发育问题,有些场地治理土洞问题,不同的问 题治理方法不同,但都应该围绕治理目的要求进行治理。治理后, 应采用勘察时相同的方法对治理效果进行检测和评价,确保治理效 果满足要求。 3.0.6 岩溶区的岩溶发育类型较多,存在的各种发育状态或潜在的 发育条件,都可能对后续建设地基造成不利影响,甚至形成事故。 对于已形成的溶洞、溶沟、石芽等,可能形成不均匀地基或软弱地 基,对建筑的沉降变形形成不利影响;对于构造破碎带、断层交汇 处、越流潜蚀层,以及基岩上覆隔水层缺失等,存在潜在的渗水通 道,长期作用下导致地基变形或失稳。因此,对于正文所述存在的 69 问题,需要分析其发育规律和不利影响,并采取可靠的治理措施, 消除其危害。 漏水天窗,主要是指在北方第四系覆盖型岩溶场地中,可溶性 岩的顶部分布第四系粘性土或红黏土隔水层, 在地质或构造作用下, 导致隔水层局部缺失,形成第四系水和岩溶水之间通道,成为“漏 水天窗”,是形成地面塌陷的主要因素之一,在工程中应重点治理。 70 4 勘察与评价 4.1 一般规定 4.1.1 河北省的可溶性盐岩分布相对较集中,裸露型和覆盖型基岩 均有分布,在唐山市区内覆盖型岩溶分布较多,发生过一些岩溶、 土洞等导致的工程事故。 勘察时,要搜集已有区域性资料和工程实例,采用物探钻探相 结合的方法,按先物探后钻探的原则开展工作。浅埋型、深埋型岩 溶的发育类别、发育程度有所差异,且对工程的影响也不相同,在 实际工程中,要结合岩溶的埋藏特征、发育类型,结合建筑的特点 进行勘察,并采取有效的治理措施。 4.1.2 岩溶区建设项目勘察,场地等级和地基等级是根据岩溶发育强 烈程度和地面的稳定性情况进行划分的,各分为三级。结合河北省 岩溶发育特点,岩溶发育中等和强烈均按一级考虑,岩溶和塌陷不 发育的场地与地基按三级考虑。 本标准附录 A 中岩溶强度发育分级表,从岩溶形态、连通性、 地下水、地面稳定性等要素综合评价。其中,地面稳定性主要是针 对覆盖型岩溶场地,本标准结合唐山地区百余项工程经验,确定了 判定方法。由于岩溶发育条件的复杂性,在实际应用时应注意不利 或有利因素的影响。 4.1.3 在城市建设过程中,在岩溶发育区有较多的基础性工作,也 有许多治理经验和教训,开展工作前应注意搜集相关资料。 岩溶场地勘察,应采用多种勘察手段,通过对比分析,准确判定岩 溶的发育情况。 71 4.1.4 物探方法选择时应注意现场的工作条件和要查明的对象,应 注意:1 被探测对象与其周围介质间存在明显的物性差异;2 被探 测对象的几何尺寸相对于埋藏深度或探测距离应具有一定的规模; 3 被探测对象激发的异常场应能够从干扰背景场中分辨;4 有适宜开 展探测工作的地形与环境。 4.2 勘察阶段划分及任务要求 4.2.2~4.2.6 岩溶勘察阶段的划分,主要是针对资料较少、建设工程 经验不足的地方,遵循由浅入深的工作思路和方法。以工程地质测 绘和调查为先导,按照各个阶段的勘察工作目标开展,逐步掌握岩 溶发育区的区域特征、地下水特征、岩溶发育强烈程度以及对工程 建设形成的影响等。 在城镇规划建设区,工程经验相对丰富的条件下,可以合并勘 察阶段开展工作。在施工阶段,在土洞、塌陷可能分布的地段,宜 在已开挖的基槽内通过钎探或钻探勘察, 评价可能存在的隐伏土洞、 软弱土层的分布范围;采用桩基础的建筑物,采用超前探孔、物探 检测孔等,重点查明桩端以下影响范围内的溶洞(隙)、溶沟(槽) 、 石芽、溶蚀漏斗、伴生土洞塌陷的分布与发育程度,对地基稳定性 进行评价。 4.3 勘察方法及工作量布置 4.3.1 不同阶段的勘察方法选择,对勘察成果的准确性具有至关重 要的作用。对于浅层岩溶,可采用探井、探槽,对浅埋土洞可采用 钎探的方式,应注意结合岩溶发育的特征,在发育变化较强烈的位 置布置。对于覆盖型深埋岩溶,可采用标准贯入试验或静力触探试 72 验方法,采用标准贯入试验间距宜为 1.0m,静力触探宜选择双桥探 头进行试验,采用旁压试验的测试间距不大于 1.0m;采用物探方法 时,应注意多种方法互相印证,不宜以未经场地内验证的物探成果 作为施工图设计和治理的依据。对于存在非可溶性岩石的地区,可 按一般地区条件选择勘察方法。 4.3.4、4.3.5 根据河北省目前岩溶区的建设经验,在缺乏经验的区域, 工程项目的可研阶段一般是以调查为主,条件确实复杂的场地可适 当布置勘探工作量。 4.3.2 条第 2 款中,强调了基岩应穿过岩溶发育段,进入完整性 较好的基岩一定深度,正文所述的完整性较好的基岩,其判定方法 和标准可按《岩土工程勘察规范》GB 50021 中 RQD 不小于 75 或 满足本标准附录 A.0.2 条判定为较完整的基岩,可以是岩溶不发育 的可溶岩、也可以是非可溶岩。条文中只规定了钻孔进入完整性较 好的基岩段深度的基本要求。在工程实际中,还应该结合工程的需 要考虑钻孔进入基岩的深度,如:重要建筑的桩基础,桩身要穿过 岩溶段进入非岩溶段较大的深度才能满足荷载要求,此时钻孔的深 度就应该按可能采用的桩身长度确定钻孔深度,因此,项目实施过 程中的钻孔深度,在满足正文要求的前提下,还应结合岩溶发育情 况、建筑基础形式和荷载要求综合确定。 初勘阶段勘探工作要在区域地质资料的基础上进行,勘探线应 垂直于微地貌界线、岩层走向、构造线等布置。在勘察实施过程中, 要注重测绘调查、物探、钻探相结合。在大的、复杂的建设场地, 应重点查清岩土体结构;查明地表水体、第四系地下水、基岩地下 水的水力联系以及各层水的补、径、排条件。 在可研和初勘阶段,本标准指出钻孔进入完整性较好的基岩段 一定深度,勘察时应结合物探和钻探所揭露的岩溶发育程度确保钻 孔进入非岩溶发育段,以便判定岩溶的发育情况和地基的稳定性。 73 在详勘阶段,勘探点深度的确定应首先结合初勘资料、附近已 有工程经验、以及物探资料综合判定岩体的基本质量等级,再根据 表 4.3.5 综合确定。 在实际工作中,要结合整个场地岩溶发育层的分布情况确定, 对于具备岩溶水平发育特征的,钻孔应确保控制发育区;对竖向裂 隙或呈串珠状发育的,控制性勘探点深度应结合其发育程度、强度 和深度综合确定。 表 4.3.5 是按工程重要性等级结合岩石的质量等级确定的控制 孔入岩深度,此要求是建立在已查明场地岩溶发育分布特征的条件 并结合工程实践给出的数值。如钻探过程发现差异较大,岩溶发育 条件复杂,规律不明确,则不能直接按表中取值,应结合实际情况 查明基础或桩端以下的地层特点。 4.3.6 主要规定了钻孔的类型、比例,由于覆盖型岩溶可能有土洞 发育,因此,在勘察实施过程中,对于有可能出现溶蚀塌陷的地层, 均应进行测试(如:标准贯入试验);条文中给出了不同勘察阶段 对于取样和原位测试不少于 6 个(组)的要求,实际的往往大于上 述数量要求,应确保统计剔除异常值后不少于 6 个(组)。 4.3.7 为查明隐伏土洞或软弱土层,勘探点应根据基础的尺寸布置, 对于独立基础宜按 2.0m2~4.0m2 范围布置一个探孔,对于条形基础 宜沿中心及两侧按以上面积呈梅花状布置探孔。 基础以下地基影响范围一般指基础底面以下独立基础宽度的 3 倍或条形基础的 6 倍,当预计深度内有溶(土)洞存在且可能影响 地基稳定性时,探孔应穿过地基影响深度范围进入稳定层不少于 5.0m。 岩溶微发育和中等发育地段,独立基础均应布置探孔,条形基 础可按 6m~12m 间距布置探孔;对于岩溶发育地段,独立基础下 宜一柱多孔,具体应结合基础尺寸和实际发育条件现场确定,对于 74 条形基础布孔间距不宜大于 6.0m。 设计等级为甲级基础或嵌岩桩基础施工勘察时,应确保查明桩 端无岩溶和破碎岩体分布,否则可能改变嵌岩桩的承载力性状,造 成承载力不能达到要求;对于重要建(构)筑物,应结合详勘阶段 的资料和要求。基础边长或桩径不大于 0.8m 时,应布置不少于 1 个钻孔,基础边长或桩径为 0.8m~1.5m 时,应布置 1~3 个钻孔, 基础边长或桩径大于 1.5m 时,应布置不少于 3 个钻孔,也可采用 其他的物探方式探测,减少钻孔的布置。 4.4 钻探与取样 4.4.1~4.4.8 岩溶区勘察钻探时,钻机的钻进状态也是分析岩溶发育 情况的重要信息,无论是第四系发育的土洞,还是岩溶溶洞、溶隙 的发育情况,在钻进过程中钻机的钻进状态都有体现,应注意观察 钻进状态;钻进时,尤其对于破碎的基岩地层中,应采用双重或三 重管钻具钻进,以提高破碎岩层岩芯的采取率。 4.4.6 采取岩石试样时,试样应有代表性,岩样应完整,不应包含节 理和裂隙,岩样尺寸应满足岩石试验长径比的要求,抗压强度试验 每组取样不少 3 个。 4.4.10 应根据场地条件及工程特点,采用注浆回填、灰土分层夯实 回填等方法处理钻孔。地下水条件复杂时还应采取分层止水措施。 4.5 地球物理勘探 4.5.1 本条为地球物理勘探工作要求。 1 岩溶区开展地球物理勘探应满足下列要求: 1) 被探测岩溶发育区与周围岩土体之间有明显的地球物理 75 性质差异; 2) 被探测岩溶发育区具有一定的规模; 3) 被探测岩溶发育区形成的地球物理异常场应能够从背景 场中分辨和识别。 2 岩溶区地球物理勘探探测方法主要有: 1) 直流电法:常用的有高密度电阻率法、电测深法和自然 电场法。高密度电阻率法、电测深法主要应用于第四系 覆盖层、风化带、基岩面起伏形态探测、隐伏断裂、破 碎带及裂隙密集带探测、 第四系地层及红黏土厚度探测、 岩溶、土洞探测、地下水探测等。自然电场法主要用于 对岩溶区地下水流向探测; 2) 电磁法:地质雷达、瞬变电磁法、可控源音频大地电磁 作为电磁法探测的主要方法, 主要应用于第四系覆盖层、 浅表基岩风化带、浅表隐伏断裂、破碎带及裂隙密集带 探测等; 3) 浅层地震法:面波法、反射波法及地震映像法常用于解 决地面下 100m 以内深度范围内的地质问题。在岩溶区 开展工作时常用来探测覆盖层厚度、工程地质分层、基 岩起伏、岩溶破碎位置、潜水面深度、地基处理效果检 测等问题; 4) 井中探测法:钻孔全景光学成像和弹性波测井、电磁波 测井、管波探测法是常用方法。钻孔全景光学成像法用 于岩溶区岩溶发育空间展布形态、位置及地下水的渗流 状态等进行直接观察。弹性波测井、弹性波 CT 适用于 岩溶区岩石的波速性质探测,具有探测速度快,精度高 等特点。电磁波测井、电磁波 CT 通常用于岩溶区地层 单元划分,与地层的电阻率特性有关,受围岩影响小、 76 探测深度较大、分层能力较强。管波探测法主要应用于 岩溶地区嵌岩桩基础底部围岩状态的探测,一般是在桩 位超前钻探或详细勘探阶段进行。 4.5.2 对于在岩溶发育的构造破碎带、褶皱轴部、可溶岩与非可溶 岩接触带和岩溶洞穴、塌陷地带应加密地球物理勘探测线。为了便 于对比分析,部分地球物理勘探测线应与钻探测线同测线布置;对 于地球物理勘探异常点应钻探验证。唐山地区对于探测浅表岩溶地 球物理异常及复杂地段地球物理异常时,地球物理勘探方法及布置 点距应适当加密,测线点距可采用 1m~2m。 4.6 现场测试与室内试验 4.6.1 原位测试方法一般采用标准贯入试验和静力触探试验的方法 较多。由于松散体一般呈类似“漏斗形”分布,采用原位测试发现 或查明土洞的位置、埋深和高度后,应在其周围以其高度为半径布 置原位测试孔,查明土洞的空间分布范围。 4.6.4 岩基静载荷试验点,应选择有代表性的位置,对于石芽、溶 蚀和溶洞分布区应首先结合建筑物的分布划分地质单元,选择代表 性的位置进行试验,避免造成试验不具备代表性。取值时注意试验 值的离散性,离散性大时应分析原因,不能采用删除最大值或最小 值后取平均值的方式作为最终的代表值。 4.7 地下水 4.7.1~4.7.3 地下水勘察评价是岩溶地区工程勘察的重要内容。区域 资料和工程经验比较多的地区, 可参考已有资料并结合场地的特点, 进一步查明、验证、掌握其发育规律;在经验较少地区,考虑到岩 77 溶区地层的复杂性,地下水勘察宜采用多种方法进行,应重视通过 现场试验测定相关的水文地质参数。对采用泥浆护壁的钻孔,应先 洗孔再进行量测。当存在多层含水层的时,应采取分层止水措施分 层进行量测,在隔水层厚度较小的情况下,可设置不同层位观测的 观测孔。 4.7.4 地下水位变化可能对基底稳定性产生影响时,为了掌握地下 水的变化趋势,分析其变化影响,应进行水位观测或孔压测试;布 置观测水位孔时, 应考虑地下水的层位分布和相互之间的水力联系。 在孔压测试孔中,孔压计应按土层竖向布设,每隔 2.0m~5.0m 设 置一个测点,每层土不少于 1 个测点。 4.8 成果报告 4.8.9 成果所包含内容可根据勘察级别适当增减,勘察成果中所附 图表一般包括: 1 勘探点平面布置图 2 物探平面布置图 3 工程地质剖面图 4 工程钻孔柱状图 5 物探解释成果图 6 地下水等水位线图 7 原位测试成果图表 8 室内试验成果图表 9 场地稳定性分区图 78 5 岩溶地基处理 5.1 一般规定 5.1.2 探治结合原则就是治理与探查相结合,从而在地基处理中不 断优化地基处理方案,达到最佳处理效果。随着地基处理工作的开 展,对处理区岩溶的发育程度、发育特征、发育规律的认识会越来 越深刻;地基处理中也应根据需要增加部分勘探工作,从而彻底查 清处理区的岩溶发育情况,这样才能逐步优化地基处理方案,进而 达到最佳处理效果。 5.1.4 地基基础设计等级为乙级或丙级的建筑,对岩溶发育较弱且 处于稳定和较稳定区, 松散沉积层厚度大于建筑地基压缩变形厚度、 岩溶活动不会影响地基稳定性的地基可按非岩溶地基进行地基处 理,各种处理方法的施工尚应符合现行行业标准《建筑地基处理技 术规范》(JGJ 79)的规定。 5.1.6 岩溶地基处理需考虑岩溶水的处理。对岩溶水的处理应遵从 疏导为主、封堵为辅的原则,对地表水做好排水措施。 5.2 充(回)填法 5.2.1 当充填部位在地下水位以下、埋藏较深时,不宜采用素土、 灰土充填;有防渗要求时,不宜采用砂砾、碎石、泡沫轻质土充填。 5.2.5 现有技术对浅埋型岩溶区地面塌陷治理,一般采用素土、灰 土、砂砾、碎石、混凝土材料充填法处理,但是都存在不足。其中 素土、灰土的自稳定性差,容易造成二次塌陷,只能作为辅助充填 79 材料;混凝土充填效果好,但制造过程存在高能耗、高排放、高污 染的问题,而且混凝土填充物改变了陷坑处地下水的流通路径,可 造成他处水位上涨,又形成新的塌陷隐患;砂砾、碎石等材料易于 获取,充填效果较好,但材料粒径和级配若选择不当,细颗粒或土 层会被冲刷造成二次塌陷。本标准附录 G 提供的环保型充填方法, 解决了目前常用的岩溶填充治理方法中,由于填充料问题导致的地 下水通道堵塞或侧壁冲刷导致继续塌陷的技术问题。 5.3 跨越法 5.3.3 一般情况下,岩溶洞隙侧壁由于受溶蚀风化的影响,此部分 岩体强度和完整程度较内部围岩要低,为保证建筑物的安全,要求 跨越岩溶洞隙的梁式结构在稳定岩石上的支承长度应大于梁高的 1.5 倍。 5.4 注浆法和填料注浆法 Ⅰ 注浆法 5.4.2 注浆处理前应进行室内配比试验和现场试验确定注浆设计参 数,并检验施工方法和设备的适宜性。因溶洞、土洞和松散覆盖层 的注浆量不能精确计算,现场试验时注浆终止宜采用以注浆压力控 制的原则。注浆压力的控制可参考《建筑地基处理技术规范》JGJ 79 的有关规定。 5.4.6 全孔一次注浆的止浆位置宜选择基础底面附近。注浆孔壁为 完整基岩、无纵向裂隙(或有纵向裂隙,但已注浆封堵)或孔壁规 则、稳定时,止浆可选择机械或水压膨胀式止浆塞。否则,宜选择 80 在止浆位置设置托盘,其上浇筑水泥+水玻璃速凝浆液进行止浆。 分段注浆宜采用袖阀管注浆方式。 袖阀管结构主要由外管、橡胶套、堵头、接头、注浆内管、注浆器 组成,注浆外管上设有出浆孔。它是一种只能向管外出浆,不能向 管内返浆的单向闭合装置。注浆时,压力将注浆孔外的橡胶套冲开, 浆液进入地层,如管外压力大于管内时,小孔外的橡皮套自动闭合。 每个注浆段长度一般为 50cm,也可以根据地层情况调整注浆长度, 实现定量、定尺、可控注浆。 袖阀管注浆时需要先钻孔, 钻至设计孔深后用套壳料置换孔内泥浆, 然后放入注浆外管, 套壳料强度满足要求后向外管内放入注浆内管, 对预定深度处进行注浆。这样,可根据需要对任何一个注浆段进行 注浆,还可重复注浆,注浆体在地层中能够均匀分布,均匀连接。 Ⅱ 填料注浆法 5.4.11 填料注浆法利用岩溶发育区裂隙发育、联通性好的特点,采 用水力冲填法向溶洞内填入砂石料后再向溶洞内注浆,充填的砂石 料既可占据溶洞内空间,大幅减小注浆量,降低处理成本,又可堵 塞或减小溶洞与洞外的连接通道,有利于注浆压力的提升,控制浆 液扩散范围,提高溶洞的充填处理效果。 5.4.14 水力冲填法填料是在保护套管顶部安装填料装置,填料装置 的尾部与 3PNL 泵的送水管相连,开启 3PNL 泵后向填料漏斗内填 入砂石料,砂石料在水力作用下被冲入溶洞内。为防止堵塞钻孔, 充填骨料时应先冲水后填料,中间暂停填料时应先停料后停水。填 料过程中水与填料的比例按 5:1~10:1 的比例控制。砂石料的最 大粒径一般应小于 30mm。 81 5.5 复合地基 5.5.2 散体材料复合地基增强体形成了地下水的渗流通道,不利于 阻断地下水的下渗。 5.6 桩基法 5.6.2 岩溶发育场地,其分布情况比较复杂,有些情况下详勘阶段 勘察不能完全查明桩端持力层岩溶的发育特征和完整性情况,无法 满足设计要求。为了确保桩端的稳定性要求,在桩基施工前对场地 按桩位进行施工勘察,以查明桩端完整岩层的分布情况,为桩长设 计提供可靠的依据。 5.6.4 岩溶地区桩基设计前须进行勘察,分析评价溶洞、土洞分布 范围情况,对岩溶、土洞发育的地段,可采取注浆治理措施并进行 检测验收。在桩基础设计前,应收集场地勘察报告和治理的相关资 料,分析岩溶发育的特征,了解岩溶治理的范围和效果,根据地层 分布情况、确定基桩设计参数。 5.6.7 岩溶发育场地基桩类型选择时,应充分考虑岩溶和土洞的发 育条件、发育程度、发展趋势、分布特征,以及地下水的影响。 岩溶发育场地采用预制桩,且岩面倾斜度较大时,预制桩施工 前应制定防止滑桩、断桩的措施。 当岩溶发育场地不良地质作用较发育、施工条件较差,难以保 证施工人员安全,特别是遇有涌水、涌砂、流动性淤泥层等不利情 况时,不得选用人工挖孔桩。 在较复杂的岩溶地段进行钻(冲)孔施工时,经常会发生偏孔、 掉钻、卡钻及泥浆或混凝土流失等情况,应在施工前制定出相应的 82 处理方案或编制专项方案。 5.6.8 对于荷载较大的建(构)筑物,由于单桩设计承载力要求较 高,对于有岩溶或土洞分布的地基,为了保证基桩承载性能的稳定 性,一般考虑采用大直径桩。岩溶地区基桩设计参数的取值,当条 件不明确或在建成后存在可能出现不利条件时, 应按不利条件考虑。 岩溶地区基桩承载特性的研究表明,穿越溶洞型基桩荷载传递 过程中,由于溶洞顶板缺少下部的有效支撑,溶洞顶板底部易发生 张拉破坏,溶洞跨径越大、填充条件越差,张拉破坏的范围亦越大。 溶洞顶板张拉破坏范围内岩体相对桩身产生向下的位移,对基桩施 加向下的拉力。根据溶洞顶板范围内岩体与桩身的相对位移、应力 分析结果,顶板岩体与桩身相对位移为零,岩体给桩身施加向下荷 载的位置发生在 0.45h~0.65h(h 溶洞顶板厚度)之间。因此,本标 准规定:溶洞顶板厚度大于 3.0m 时,溶洞顶板侧阻力计算时顶板 厚度宜乘以折减系数,折减系数建议值为 0.4~0.6,岩石强度越高、 岩体完整性越好折减系数取大值,否则取小值。 现行规范规定:嵌岩桩桩端平面以下 3 倍桩径且不小于 5m 范 围内,应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布。该规定没有量化考 虑溶洞顶板岩体完整性、岩体强度、溶洞形态、桩径等因素的影响。 桩端岩体质量、岩石硬度不同,桩端以下基岩的安全厚度亦不一样。 为此,本标准将桩端以下无岩溶发育的基岩厚度与岩体质量建立相 关关系,提出了具体量化指标。 5.6.9 在岩溶发育区,岩溶漏斗、垂直裂隙或竖向串珠状溶洞有时 发育的比较深,通过增加桩长的方法提高基桩承载力时,无疑会大 大增加基桩施工难度,而且工程建设费用也非常高昂,因此,不建 议通过增加桩长的方法提高基桩承载力。穿越溶洞型基桩设计时, 83 应综合考虑串珠状溶洞范围内岩体所能提供的有效侧阻力、穿越施 工难易度及工程建设费用等因素,确定经济、合理的基桩穿越溶洞 的层数。根据工程实践经验,基桩穿越串珠状溶洞的难度较大、工 程造价较高,且提高基桩承载力的效果有限,因此,本标准规定基 桩穿越溶洞的层数不宜超过 2 层。 5.6.11 基桩施工工艺对施工质量、施工安全及施工效率都有重要的 影响。选择施工工艺时,首先要借鉴成熟的施工经验,并考虑地层 条件,根据地层的结构特征、第四系土层的厚度、基岩的分布和质 量等级情况综合考虑确定。还应考虑施工对周围环境的影响。常用 的施工方法包括全套管施工法、旋挖法、冲击成孔法、回转钻进法 以及旋挖与冲击组合法等。对于场地狭窄,桩径较小,桩间距较小, 基桩较密的工程则可选择冲击钻机抽渣筒排渣或正循环排渣钻进; 对于直径较大,钻孔深度较深的钻孔应选择冲击钻机反循环排渣钻 进;而在进行超大直径,超大深孔施工时则应选择回转钻机反循环 钻进。 随着旋挖钻机入岩钻进能力的提升,旋挖成孔法已成为岩溶地 基中钻孔灌注桩常用的施工方法,中冀建勘集团有限公司在广东某 岩溶强发育地区,用旋挖钻机完成十几米的入岩施工,取出的岩芯 长度达 1.5m,且完整,基岩的轴心抗压强度为 40MPa。 旋挖钻机全套管法适用范围较广,主要有:1)深厚淤泥层、深 厚松散地层、大粒径孤石地层、卵(漂)石层,杂填土中的碎(块) 石、无充填物溶洞等;2)成孔时缩径、塌孔、漏浆严重,采用其他 工艺成孔困难、无法保证成孔质量时;3)紧邻建(构)筑物,成孔 可能对相邻建(构)筑物造成严重危害时。 岩溶发育地区溶洞、溶槽发育,地层中可能有孤石、鹰嘴岩, 84 进行一般钻孔施工时多选用冲击钻进成孔。近几年随着冲击钻进技 术的发展,钻机功率加大,钻具重量增加,破碎岩石能力增强,特 别是冲击反循环钻机性能不断提高,确定了冲击钻机在岩溶发育地 区进行桩基施工的地位。 旋挖钻孔与冲击成孔组合法也是岩溶地基中钻孔灌注桩的常 用施工方法之一,即覆盖层用旋挖成孔,基岩中用冲击成孔。 5.6.13 当基岩以上存在适宜作桩端持力层的岩土层时,预制桩可以 采用锤击法沉桩,否则不宜采用。此时桩端将进入基岩,岩溶区溶 洞、溶沟、溶槽、石笋(芽)等发育,岩面倾斜度较大,沉桩时, 桩端触及岩面易发生桩尖滑动、桩身断裂等事故,即使不发生滑动, 桩端触及岩面后贯入度突然变小,也易导致桩身的爆裂。据统计, 此类特殊地质条件下桩身破损率高达 30%以上。 当岩面比较平坦时, 采用静压法沉桩则有成功的实例。因此,本标准规定岩溶发育中等 及强烈的场地,预制桩施工宜选用静压沉桩法。 5.6.14 岩溶区溶洞、溶沟、溶槽、石笋(芽)等发育,岩面倾斜度 较大,沉桩时,易发生桩尖滑动、桩身断裂等事故,据统计,岩溶 区预制桩施工质量问题约 60%以上为此类事故。为了预防此类事故 的发生,岩溶区预制桩的桩尖应具有一定抗滑移能力,常见的型式 有:适当增加高度的平底十字形桩尖、底部内凹弧状十字形桩尖、 底部锯齿状工字钢形桩尖、底部锯齿状开口形桩尖等等。 85

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