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5.1 岩溶


5.1.1拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的岩溶时,应进行岩溶勘察。

5.1.2岩溶勘察宜采用工程地质测绘和调查、物探、钻探等多种手段结合的方法进行,并应符合下列要求:
1. 可行性研究勘察应查明岩溶洞隙、土洞的发育条件,并对其危害程度和发展趋势作出判断,对场地的稳定性和工程建设的适宜性作出初步评价。
2. 初步勘察应查明岩溶洞隙及其伴生土洞、塌陷的分布、发育程度和发育规律,并按场地的稳定性和适宜性进行分区。
3. 详细勘察应查明拟建工程范围及有影响地段的各种岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深,岩溶堆填物性状和地下水特征,对地基基础的设计和岩溶的治理提出建议。
4. 施工勘察应针对某一地段或尚待查明的专门问题进行补充勘察。当采用大直径嵌岩桩时,尚应进行专门的桩基勘察。

5.1.3岩溶场地的工程地质测绘和调查,除应遵守本规范第8章的规定外,尚应调查下列内容:
1. 岩溶洞隙的分布、形态和发育规律;
2. 岩面起伏、形态和覆盖层厚度;
3. 地下水赋存条件、水位变化和运动规律;
4. 岩溶发育与地貌、构造、岩性、地下水的关系;
5. 土洞和塌陷的分布、形态和发育规律;
6.土洞和塌陷的成因及其发展趋势;
7. 当地治理岩溶、土洞和塌陷的经验。

5.1.4可行性研究和初步勘察宜采用工程地质测绘和综合物探为主,勘探点的间距不应大于本规范第4章的规定,岩溶发育地段应予加密。测绘和物探发现的异常地段,应选择有代表性的部位布置验证性钻孔。控制性勘探孔的深度应穿过表层岩溶发育带。

5.1.5详细勘察的勘探工作应符合下列规定:
1. 勘探线应沿建筑物轴线布置,勘探点间距不应大于本规范第4章的规定,条件复杂时每个独立基础均应布置勘探点;
2. 勘探孔深度除应符合本规范第4章的规定外,当基础底面下的土层厚度不符合本节第5.1.10条第1款的条件时,应有部分或全部勘探孔钻入基岩;
3. 当预定深度内有洞体存在,且可能影响地基稳定时,应钻入洞底基岩面下不少于2m,必要时应圈定洞体范围;
4. 对一柱一桩的基础,宜逐柱布置勘探孔;
5. 在土洞和塌陷发育地段,可采用静力触探、轻型动力触探、小口径钻探等手段,详细查明其分布;
6. 当需查明断层、岩组分界、洞隙和土洞形态、塌陷等情况时,应布置适当的探槽或探井;
7. 物探应根据物性条件采用有效方法,对异常点应采用钻探验证,当发现或可能存在危害工程的洞体时,应加密勘探点;
8. 凡人员可以进入的洞体,均应入洞勘查,人员不能进入的洞体,宜用井下电视等手段探测。

5.1.6施工勘察工作量应根据岩溶地基设计和施工要求布置。在土洞、塌陷地段,可在已开挖的基槽内布置触探或钎探。对重要或荷载较大的工程,可在槽底采用小口径钻探,进行检测。对大直径嵌岩桩,勘探点应逐桩布置,勘探深度应不小于底面以下桩径的3倍并不小于5m,当相邻桩底的基岩面起伏较大时应适当加深。

5.1.7岩溶发育地区的下列部位宜查明土洞和土洞群的位置:
1. 土层较薄、土中裂隙及其下岩体洞隙发育部位;
2. 岩面张开裂隙发育,石芽或外露的岩体与土体交接部位;
3. 两组构造裂隙交汇处和宽大裂隙带;
4. 隐伏溶沟、溶槽、漏斗等,其上有软弱土分布的负岩面地段;
5. 地下水强烈活动于岩土交界面的地段和大幅度人工降水地段;
6. 低洼地段和地表水体近旁。

5.1.8岩溶勘察的测试和观测宜符合下列要求:
1. 当追索隐伏洞隙的联系时,可进行连通试验;
2. 评价洞隙稳定性时,可采取洞体顶板岩样和充填物土样作物理力学性质试验,必要时可进行现场顶板岩体的载荷试验;
3. 当需查明土的性状与土洞形成的关系时,可进行湿化、胀缩、可溶性和剪切试验;
4. 当需查明地下水动力条件、潜蚀作用,地表水与地下水联系,预测土洞和塌陷的发生、发展时,可进行流速、流向测定和水位、水质的长期观测。

5.1.9当场地存在下列情况之一时,可判定为未经处理不宜作为地基的不利地段:
1. 浅层洞体或溶洞群,洞径大,且不稳定的地段;
2. 埋藏的漏斗、槽谷等,并覆盖有软弱土体的地段;
3. 工洞或塌陷成群发育地段;
4. 岩溶水排泄不畅,可能暂时淹没的地段。

5.1.10当地基属下列条件之一时,对二级和三级工程可不考虑岩溶稳定性的不利影响:
1. 基础底面以下土层厚度大于独立基础宽度的3倍或条形基础宽度的6倍,且不具备形成土洞或其他地面变形的条件;
2. 基础底面与洞体顶板间岩土厚度虽小于本条第1款的规定,但符合下列条件之一时:
1)洞隙或岩溶漏斗被密实的沉积物填满且无被水冲蚀的可能;
2)洞体为基本质量等级为Ⅰ级或Ⅱ级岩体,顶板岩石厚度大于或等于洞跨;
3)洞体较小,基础底面大于洞的平面尺寸,并有足够的支承长度;
4)宽度或直径小于1.0m的竖向洞隙、落水洞近旁地段。

5.1.11当不符合本规范第5.1.10条的条件时,应进行洞体地基稳定性分析,并符合下列规定:
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. 有工程经验的地区,可按类比法进行稳定性评价;
4. 在基础近旁有洞隙和临空面时,应验算向临空面倾覆或沿裂面滑移的可能;
5. 当地基为石膏、岩盐等易溶岩时,应考虑溶蚀继续作用的不利影响;
6. 对不稳定的岩溶洞隙可建议采用地基处理或桩基础。

5.1.12 岩溶勘察报告除应符合本规范第14章的规定外,尚应包括下列内容:
1. 岩溶发育的地质背景和形成条件;
2. 洞隙、土洞、塌陷的形态、平面位置和顶底标高;
3. 岩溶稳定性分析;
4. 岩溶治理和监测的建议。

条文说明

5.1 岩 溶

5.1.1 岩溶在我国是一种相当普遍的不良地质作用,在一定条件下可能发生地质灾害,严重威胁工程安全。特别在大量抽吸地下水,使水位急剧下降,引发土洞的发展和地面塌陷的发生,我国已有很多实例。故本条强调“拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的岩溶时,应进行岩溶勘察”。

5.1.2 本条规定了岩溶的勘察阶段划分及其相应工作内容和要求。
1. 强调可行性研究或选址勘察的重要性。在岩溶区进行工程建设,会带来严重的工程稳定性问题;故在场址比选中,应加深研究,预测其危害,做出正确抉择;
2. 强调施工阶段补充勘察的必要性;岩溶土洞是一种形态奇特、分布复杂的自然现象,宏观上虽有发育规律,但在具体场地上,其分布和形态则是无常的;因此,进行施工勘察非常必要。
岩溶勘察的工作方法和程序,强调下列各点:
1. 重视工程地质研究,在工作程序上必须坚持以工程地质测绘和调查为先导;
2. 岩溶规律研究和勘探应遵循从面到点、先地表后地下、先定性后定量、先控制后一般以及先疏后密的工作准则;
3. 应有针对性地选择勘探手段,如为查明浅层岩溶,可采用槽探,为查明浅层土洞可用钎探,为查明深埋土洞可用静力触探等;
4. 采用综合物探,用多种方法相互印证,但不宜以未经验证的物探成果作为施工图设计和地基处理的依据。
岩溶地区有大片非可溶性岩石存在时,勘察工作应与岩溶区段有所区别,可按一般岩质地基进行勘察。

5.1.3 本条规定了岩溶场地工程地质测绘应着重查明的内容,共7款,都与岩土工程分析评价密切有关。岩溶洞隙、土洞和塌陷的形成和发展,与岩性、构造、土质、地下水等条件有密切关系。因此,在工程地质测绘时,不仅要查明形态和分布,更要注意研究机制和规律。只有做好了工程地质测绘,才能有的放矢地进行勘探测试,为分析评价打下基础。
土洞的发展和塌陷的发生,往往与人工抽吸地下水有关。抽吸地下水造成大面积成片塌陷的例子屡见不鲜,进行工程地质测绘时应特别注意。

5.1.4 岩溶地区可行性研究勘察和初步勘察的目的,是查明拟建场地岩溶发育规律和岩溶形态的分布规律,宜采用工程地质测绘和多种物探方法进行综合判释。勘探点间距宜适当加密;勘探孔深度揭穿对工程有影响的表层发育带即可。

5.1.5 详勘阶段,勘探点应沿建筑物轴线布置。对地质条件复杂或荷载较大的独立基础应布置一定深度的钻孔。对一柱一桩的基础,应一柱一孔予以控制。当基底以下土层厚度不符合第5.1.10条第1款的规定时,应根据荷载情况,将部分或全部钻孔钻入基岩;当在预定深度内遇见洞体时,应将部分钻孔钻入洞底以下。
对荷载大或一柱多桩时,即使一柱一孔,有时还难以完全控制,有些问题可留到施工勘察去解决。

5.1.6 施工勘察阶段,应在已开挖的基槽内,布置轻型动力触探、钎探或静力触探,判断土洞的存在,桂林等地经验证明,坚持这样做十分必要。

5.1.7 土洞与塌陷对工程的危害远大于岩体中的洞隙,查明其分布尤为重要。但是,对单个土洞一一查明,难度及工作量都较大。土洞和塌陷的形成和发展,是有规律的。本条根据实践经验,提出在岩溶发育区中,土洞可能密集分布的地段,在这些地段上重点勘探,使勘察工作有的放矢。

5.1.8 工程需要时,应积极创造条件,更多地进行一些洞体顶板试验,积累资料。目前实测资料很少,岩溶定量评价缺少经验,铁道部第二设计院曾在高速行车的条件下,在路基浅层洞体内进行顶板应力量测,贵州省建筑设计院曾在白云岩的天然洞体上进行两组载荷试验,所得结果都说明天然岩溶洞体对外荷载具有相当的承受能力,据此可以认为,现行评价洞体稳定性的方法是有较大安全储备的。

5.1.9 当前岩溶评价仍处于经验多于理论、宏观多于微观、定性多于定量阶段。本条根据已有经验,提出几种对工程不利的情况。当遇所列情况时,宜建议绕避或舍弃,否则将会增大处理的工程量,在经济上是不合理的。

5.1.10第5.1.9条从不利和否定角度,归纳出了一些条件,本条从有利和肯定的角度提出当符合所列条件时,可不考虑岩溶稳定影响的几种情况。综合两者,力图从两个相反的侧面,在稳定性评价中,从定性上划出去了一大块,而余下的就只能留给定量评价去解决了。本条所列内容与《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)有关部分一致。

5.1.11本条提出了如不符合第5.1.10条规定的条件需定量评价稳定性时,需考虑的因素和方法。在解决这一问题时,关键在于查明岩溶的形态和计算参数的确定。当岩溶体隐伏于地下,无法量测时,只能在施工开挖时,边揭露边处理。

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