岩溶地区地基处理关键技术研究

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岩溶地区地基处理

岩溶地区地基处理

岩溶地区地基处理
岩溶的处理
(1)地基不均性的处理。

(2)洞隙塌滑不稳定的处理
1)结构措施关于总平面布置及竖向设计等方面的建筑措施,可参照“场地宏观评价”的有关内容。

在结构措施中,应选用有利于与上部结构共同工作,并可适应小范围塌落变位、整体性好的基础形式,如配筋的十字交叉条基、筏基、箱基等,同时采取必要的结构加强措施,如砖石结构加强圈梁设置、单层厂房基础梁与柱连成整体,并加强柱间支撑系统等。

当洞隙深大,而两侧有可靠岩体时,可采用跨越结构,根据荷载及跨度,可选用调整柱距,有足够支承的梁、板、拱及悬挑等方式。

2)地基基础措施
①当条件允许时,尽量采用浅基,充分利用上覆性能较好的土层为持力层或使基底与洞体间保留相当厚度的完好岩体。

②当以岩石作持力层时,局部加深基础,通过钻孔灌注桩或墩穿过单个洞体,使基础荷载传递到下部完好的岩体上。

③对已外露的浅埋洞隙,可采用挖填置换,清理洞隙后以碎石或混凝土回填。

当洞体深度较大,而两侧岩体完好,可挖填至一定深度,回填体断面呈
倒梯形,对有地下水活动的洞体,应回填反滤层并留有水流排泄之通
道。

④当顶板薄、跨度大时,可在洞底设置附加支撑以减少洞跨,也可加固洞顶,用浆砌块石嵌补洞顶岩体及洞隙边坡。

⑤当洞体开口较小,开挖清理困难时,可用灌浆填塞,灌填材料视要求而定,可选用砂石砂浆或混凝土,也可用小压力灌浆法加固基底下一定厚度的溶隙及破碎岩体。

3)水的整治对水的处理应贯彻宜疏勿堵的原则,对地表水做好有组织的排水,对地下水以疏导为主,即使堵也应留有出路,设置反滤层以减少淘蚀。

岩溶地区的主要工程地质问题与处理措施方案

岩溶地区的主要工程地质问题与处理措施方案

三、岩溶地貌的工程处理实例
1、工程概况 某工程位于广州市白云区内,是一个以住宅为主,集商业、娱乐 综合建设的小区。有多幢单层、低层及多层建筑物,最高为十层住宅 楼。 2、地质条件 该工程场区位于广花高速公路庆丰收费站附近,地处丘陵-洪冲 积地带。从初步地质钻探资料反映,场地内基岩以石炭系灰岩为主, 局部为炭质页岩,并存在溶洞等不良现象。场地地层自上而下分别为: 人工填土层,耕植土,第四系冲积层(由淤泥、中砂、淤泥质土、粉 砂、砾砂、细砂、粉质粘土、粘土等构成),全风化、强风化炭质页 岩、中风化、微风化灰岩。其中全风化岩带厚度变化较大,从2m5.5m。 强风化岩层厚1.9m-12.8m。场地地下水主要赋存于第四系冲积砂 层、溶洞及基岩裂隙中。粉质粘土及粘土层为弱透水层,连续性较差, 大部分地区阻隔孔隙水与岩溶水、裂隙水的联系。有部分砂层直接与 基岩接触,孔隙水与岩溶水、裂隙水水力联系密切。
c.若溶洞顶板不完整,裂隙、节理发育,则可按裂隙节理分布特征采用受 力的梁(板)计算弯矩,根据弯矩和岩体应力求洞顶板的厚度。
பைடு நூலகம்
2、渗漏和突水问题
(1)、库区的选择 库区应选在地势低洼,四周地下水位较高,上游有大泉出露而下 游无大泉出露,上下游流量没有显著差异的河段上,要避免邻区有深 谷大河。如果发现库底有渗漏,可采用堵、铺、截、围、引等方法进 行处理。多数情况下,由于渗漏形式和通道较复杂,需要采取综合处 理。 堵:是处理集中渗漏通道的主要办法。可利用不同的材料堵塞空洞, 堵塞材料可因地制宜采用块石、砂、混凝土或粘土等。 截:系指在地下管道的集中渗水出筑隔水墙截断渗漏通路。 围:库区有个别大溶洞或反复泉 ,采用简单的堵法不能见效,可以修 筑高烟筒圆形围墙,将其与水库隔离以达到防渗的目的。 铺:是处理地表呈面状或带状的分散渗漏带的常用办法。库岸斜坡常 用混凝土盖板或粘土斜墙。库底则常用粘土铺盖。 灌:灌入浆液充塞孔洞和裂隙,并使经过灌浆的地带连成一帷幕,以 起到防止渗漏的作用,这是防止坝基和绕坝防渗最常用的办法。

岩溶地基工程问题及处理对策研究

岩溶地基工程问题及处理对策研究
岩土工程 ■
岩 溶 地 基 工 程 问题 及 处 理 对 策 研 究
口 牛 秋 生 齐宏 武
( 红旗 渠建 设集 团有 限公 司 河 南

安阳
4 5 5 0 0 0 )
要 本 文对 岩 溶地 区变 电站 地 基基 础 的 处理 中应 注 意 的 内容进 行 了分 析 , 主要 就溶 洞 、 土 洞 或岩 溶 塌 陷等地 基处 理
中图分 类 号 : P 6 4 2 . 2 5 4
变 电站站址 选择 时应 遵循 “ 变 电站 建 设应 符合 国家土 地使 用政 策, 节约用 地 , 尽量利 用荒 地 、 劣地 、 坡地, 不 得将 站址建 在 已有滑 坡 、 泥 石流 、 大型溶 洞 、 矿 产采 空 区等地质 灾 害地 段 ” 和“ 站 址选 择应 根据 电力系统规划 设计 的 网络 结构 、 负荷分 布 、 城 乡规划 、 征 地拆迁 以及 电 力通 道等要求 进行 全面综 合考虑 ” 的规 定 , 对 不利地段 , 应 提 出避 开要 求, 当无法 避开 时 , 应 采取 有效措 施 。岩 溶地 区存 在溶 洞和 土洞 或岩 溶 塌陷 , 将严 重影 响建筑地 基 的稳 定性 , 降低 地基的承载 能力 , 及 加大 地基 的沉 降变 形 。若 对存在 的溶洞 、土 洞或 岩溶塌陷进行 地基 处理 , 可避 免其对变 电站 地基所 造成 的不利 影响 。 1 . 溶 洞的处 理方法 在 不稳定 的岩溶 地 区进 行变 电站 的修建 ,应 结合工 程实 际情 况 、 岩溶 的发育情 况 、 施 工条件 、 经济 与安全 的原 则, 进行考 虑 。 1 . 1单层溶 洞 的处 理 根 据 工程地质 资 料 , 地 基 下为单层 溶 洞 , 同 时溶洞 的顶 板又 不 能 满足对 上部荷 载 的承载要求 时 , 必 须对溶 洞进 行处理加 固 。 1 . 2重叠溶洞 的处 理 在 复杂 的岩溶 地 区工程 基础 建筑 中, 常会 遇 到重叠 的溶 洞 , 为了 使 工程满足经 济 、 稳定、 安 全、 可靠 的要求 , 可 以作 如下 处理: 1 . 2 . 1 平面布 置 的调 整 。由于 重要建 筑的荷 载均较 大 , 其支承 点恰 巧在 重叠 溶洞上 , 应 与设计 部 门和城 市规 划部 门研 究 , 调整 平面 布置 和 调整 柱 间距 离 , 使 其 避 开重 叠溶 洞 , 达 到 既经 济 、 又 安全 可靠 的 目 的, 这 是最经 济的 处理方 法。 l _ 2 . 2在 结构上 采用 大梁 跨越 重叠溶 洞 ,但需特 别注 意重 叠溶洞 两端 支座岩石 必须 坚 固完 整 , 同时梁 的设计和 施工技 术措施 得当 。 1 . 2 _ 3由于 城市 规划 的要 求及无 法调 整柱 距 的尺寸 ,迫使采 用 嵌 岩 灌注 桩 的方 法穿 过溶洞 顶板 , 此 法造 价 昂贵 、 施工 技术复杂 , 但对 工 程 安全可靠 。 1 - 3溶洞 内有填充 物 的处理 当溶洞 内有松 软土层 、碎块 石及石 灰岩等 碳酸钙沉 积填 充物 时, 因其松散 、 松软、 下沉 量大 、 强度低 、 稳 定性差 , 所 以必须 采取 一定处理 措施 , 才能作 建筑物 的地基 。 1 . 3 . 1 当岩面溶蚀高差大于 l m 或岩溶洞平面 、 剖面尺寸大于 l m者, 可溶性岩层埋深在 8 m 以上, 基底岩层 部分缺 角且 无法嵌补 , 明挖或水 下 施工压浆有 困难时等情况均可使用桩基 。可根据建筑物需要做支承桩或 摩擦桩。 挖孔桩在桩身与基岩相接 的侧面上加打嵌钉 ; 当遇有流塑状粘性 土体与有可能发生缩孔 , 采用护壁仍 不能保 持断面 尺寸者 , 桩身尺寸适当 加大; 钻( 挖' ) 孑 L 桩在穿过溶洞进入完整基岩中深度, 不能小于 5 倍桩径, 若 实际值 小于此项要求时 , 应结合地质 资料进行加深或验算 。 1 . 3 . 2对 于粘 性土 、 砂类土、 以及 砂石 等洞 穴堆 积物 , 用 旋喷 桩 加 固地 基或 已成 建筑 物基 础, 都有较 好 的成 果 , 对块石、 漂石、 卵石 等 堆 积 物效 果较差 , 堆积物 越松软 , 成桩 的直 径越 大 。 1 . 3 - 3 在岩溶地区用灌注桩进行施工处理 过程 中遇岩层裂 隙时 ,会出 现 泥浆漏 失, 此时可加大泥浆密度 , 向桩孔 内抛入细砂、 泥包或夹稻草、 木 屑的泥包 , 然后慢速钻进使泥浆携带草屑充填孔隙、 堆塞裂隙漏浆。

岩溶地区岩土工程勘察及地基处理

岩溶地区岩土工程勘察及地基处理

岩溶地区岩土工程勘察及地基处理的探讨摘要:岩土工程勘察是地基设计的基础,主要是为建(构)筑物基础设计,地基处理和施工提供详细的工程地质资料和技术参数。

而岩土参数的合理提供关系到基础设计的安全性、经济性和可行性。

而岩溶区因地质条件复杂,岩溶现象十分发育,基岩面起伏强烈,给岩溶区桩基础施工带来较大困难。

本文结合了工程勘察的实践经验,总结了岩溶地区勘察工作及地基处理方面的内容,以供参考。

关键词:岩溶地区;岩土工程勘察;地基处理工程地质勘察的目的是为设计和施工提供工程地质依据。

但在岩溶地区岩石面高低起伏变化大,岩石露头无连续性和规律性,表层岩层往往十分破脆。

普通的地质钻探难度大,很难反映场地的岩溶情况,常常不能完全满足设计要求,往往在施工过程中还要对场地环境进行复查,给地基处理、基础选型方案的选择带来很大难度,造成工期长,造价高,施工质量还难以保证。

岩溶不良地质构成的岩溶地基常常引起地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动和塌陷等地基变形破坏。

随着越来越多的工程兴建在岩溶地区,岩溶地基问题就成为工程建设中的突出问题,加强岩溶地基稳定性沿途工程勘察及分析评价,采用合理、经济的地基处理措施,有着重大的技术价值和经济意义。

1岩溶地区工程地质特点1.1 地层分布岩溶地区地层大致分布有:(1)人工填土层;(2)冲洪积层:分布有粉质粘土、粉土、砂、砾等。

呈软塑至可塑状态,孔隙潜水量大,渗透性能好;(3)残积层,由灰岩风化残积而成、一般为湿—饱和,流塑至可塑状态,与基岩的接触带部分由于潜水影响呈流塑状态;(4)岩层:为灰岩(大理岩)、断层、裂隙、岩溶发育,基岩面溶沟溶槽等溶蚀现象严重。

1.2 岩溶发育特征岩溶地区的岩溶发育具有一定的规律,普遍表现为:(1)自上而下,由强变弱;基岩面上分布着溶沟、溶槽,浅部基岩岩溶发育较强,有的甚至呈串珠状自上而下分布,深部为古老溶洞,分布较少、暗河为古老溶洞连通而成。

(2)浅部溶洞充填物多,深部充填物少;充填物呈全充填——半充填——无充填,一般呈流塑——软塑状态:(3)构造裂隙发育,地下水活动频繁地方溶洞较发育。

岩溶地区的地基处理和基础设计分析

岩溶地区的地基处理和基础设计分析

岩溶地区的地基处理和基础设计分析岩溶地区的地基处理对于建筑的安全与质量有着十分重要的影响,本文对以往的设计经验进行了总结与分析,对岩溶地区地基设计、地基处理以及地基评价等方面的方法进行了详细的介绍,希望可以起到参考作用。

标签:基础设计;地基处理;岩溶地区岩溶地区普遍存在漏斗、暗河、溶槽、溶洞等地质情况,存在形式十分隐蔽。

岩溶作用指的是流水对岩石造成腐蚀与冲击,部分情况下表现为机械式的侵蚀,使岩石形态发生变化。

岩溶不良地质所构成的岩溶地基普遍存在不均匀沉降、承载力不足等方面的问题,严重情况下还可能会导致地基塌陷或地基滑动。

在我国建筑工程领域不断发展的过程中,在岩溶地区兴建高层建筑方面的技术也取得了一定的进展。

设计单位需要对岩溶地基建设房屋时所存在的关键问题进行重点的解决,做好岩溶地基稳定性分析工作,对岩溶地基基础形式进行有针对性的设计,使所制定的地基处理方案更具合理性与经济性。

1、岩溶地基相关方面的评价设计单位需要重点设计好岩溶地区的房屋基础,选择正确的处理方法对于工程的造价与施工安全性有着十分重要的意义。

施工区域或周围所存在的岩溶均会在一定程度上影响到施工安全,需要对岩溶进行勘察,综合性地对岩溶地基进行评价,根据评价结果科学客观地制定地基处理方案。

计算方法、数学模型以及力学模型是最为重要的评价步骤,在我国建筑行业不断发展的过程中,岩溶地基分析评价流程得到了进一步的简化,尤其是在稳定性分析方面已经可以由以往十分繁琐的定量分析转化为直观、简化的定性分析。

定性评价法通常应用于常规工程地基稳定性分析与初勘阶段的场地选择,具体包含经验比拟法与综合分析法两种。

依照对洞体稳定性造成影响的有关因素与与洞隙边界条件做出合理的评价与综合性的分析。

半定量评价法是定性评价法的延伸与补充,具体包含顶板厚跨比法和顶板安全厚度计算法。

其中顶板厚跨比法不需要考虑顶板性质、荷载和大小,选取顶部最薄处厚度和水平投影跨度两项数值,能够计算出厚跨比,该数值能够用来对顶板厚度的安全性做出评价。

岩溶地区地基处理技术综合应用

岩溶地区地基处理技术综合应用
处理方式。 () 4 锤击 P C桩 结合土洞注浆 H

对各种地基处理技术进行 组合优化 , 发挥各 自的优 点, 免单一技术的不足 , 避 从而达到技术可行、 经济合理 。
【 词】 岩溶地区 复合地基 关键
l前言 、
我国岩溶分布 总面积 3 4 3万 k 2 4. m ,龙岩盆地面 积 16平方公里, 8 地 层为中石炭系至下二叠系石灰岩 , 匀厚度 30 。赋存碳酸盐岩类岩溶洞 彳J 0m 裂隙承压水 , 分布面积 10平方公里 , 中裸露型岩溶区面积 5平方公里, 5 其 大部分隐伏地下 。覆盖型岩溶 区面积约 5 O平方公里, 分布于盆地中部, 主 干流两侧河谷平原冲积 I级阶地 , 岩溶发育 , 强岩溶发育带深度 10米, 0 岩 溶率平均 1 .3 , 9 7% 富水性强 , 易产 生塌 陷: 其余 为埋藏 型岩溶 区, 分布于盆 地四周低山及丘陵区,面积约 10平方 公里 ,岩溶 不发育 ,岩溶率 0 5 0 .%
工 程 科 学
岩溶地区地基处理技术综合应用
郑添 寿
( 福建永强岩土工程有 限公司 福建龙岩 34 0 ) 60 0
【 摘
要】 根据岩溶地区场地、 地基 土和建筑结构的不同情况 , 综合运用各种地基 处理技术 , 使处理后的地基满足承载力、 变形和稳定性的要求 。 通过
综合应用 场地邻近 已建建筑物或局部范围静压沉管机械设备工作面不够的情况 , 宜 以 C G桩处理大范围地基, F 高压旋喷桩处理上述两种情况下的部分地基。 因 C G桩 具有工艺简单 , F 能就地取 材, 利用工业废料粉煤灰可利废节 能, 化废 为宝, 并可达到大幅度提高地基承 载力, 减少地基变形 , 故优先采 用。 高压旋喷桩对厚度较大的卵 ( 石层穿透力强, 碎) 施工时无振动, 已建 对 建筑物无影 响, 故可对 卵 ( 石层下 软弱层进行处理, 碎) 对场地工作面要求 不高 , 对紧邻 已建建筑物 一侧地基可进行处理 。 () F 2 C G桩结合小断面静压预制桩复合地基 场地局部 范围出现承载力 明显偏差 。同时工期偏紧 的情况 , 以 C G 宜 F 桩处理大范围地基, 小断面静压预制桩处理承载力明显偏低的部分地基。 小断面静压 预制桩无噪声 、 无污染 、 无振动、 施工速度快 , C G桩两 与 F 者在受力特性上相当, 处理后沉降协调一致。采用本工艺可 以大大节约工 期 , 少 对 周 围 环 境 的影 响 。 减 () 3 小断面静压预制桩结合天然地基 对某一建筑场地在大部分地基土能满足承载力及变形前提下 , 只有局 部地基存在软弱土层 时, 可采用小断面静压预制桩结合 天然地基这种地基

岩溶复杂地区地基处理的

岩溶复杂地区地基处理的

价值工程0引言贵州省处于西南云贵高原,其独有的喀斯特地貌享誉全球,在这个美丽的地方,对于工程来说它给造成的困难可不小,岩溶问题就是一个。

岩溶是由石灰岩,泥灰岩等可溶性岩石长期受水的化学溶蚀和机械作用而形成的。

基岩内有溶洞存在,在附加荷载或振动作用下,会使地基变形塌陷,对建筑来说是一个不小的隐患。

本文结合工程实际,依据工程的地质情况、场地的特征,针对不同的地基基础来采用不同的方法处理该岩溶地基,并做了相应的探讨。

1地质勘探的任务及目的勘探的目的是为设计和施工提供工程地质依据。

首先要弄清建筑场地和地基施工地区的地层结构、构造特征、岩溶发育情况。

然后对已产生的和潜在的岩溶问题的发展趋势及其成因、控制因素进行评价,并提出相应的控制、消除、治理和保护的措施与建议。

避免或减少损失,提高设计和施工的质量。

勘探的任务是按照工程建筑所处的不同勘察阶段的要求,正确的反映工程地质条件,查明不良工程地质作用和地质灾害,精心勘察,进行分析,提出资料完整,评价正确的勘察报告。

工程地质勘察的具体任务有:①查明建筑场地的工程地质条件,对场地的适宜性和稳定性做出评价。

②查明工程范围岩土休的分布、性状和地下水活动条件。

③分析、研究工程中存在的岩土工程问题,并做出评价结论。

④预测工程施工和运营过程中可能出现的问题,提出防治措施和整治建议。

2岩溶地区地基处理的主要原则措施由于岩溶地质的不良特殊性构成的岩溶地基常常会引起地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动和塌陷等不良情况。

因此,如果当地基评价不能满足稳定性的要求时,就需要对地基进行适当的处理了。

通常对地基稳定性有影响的岩溶洞隙,应根据它的大小、位置、埋深、围岩稳定性和水文地质条件综合分析,按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)采取下列处理措施:①对洞口较小的洞隙,宜采用镶补、嵌塞与跨盖等方法处理;②对洞口较大的洞隙,宜采用梁、板和拱等结构跨越,跨越结构应有可靠的支承面,梁式结构在岩石上支承长度应大于梁高的1.5倍,也可采用浆砌块石等堵塞措施;③对于围岩不稳定、风化裂隙破碎的岩体,可采用灌浆加固和清爆填塞等措施;④对规模较大的间隙,可采用洞底支撑或调整柱距等方法处理。

岩溶地基基础处理探讨

岩溶地基基础处理探讨
可能性
地下水 无地下水
地 震 设 防 地震设 防烈度小于7 度
蚀 充填物 ,洞中见有近期
塌 落物
有 水流或 间歇 性水流 ,流 速大 .有承压性 地震 设防烈度 等于或大于 7 度 建筑 物荷重大 ,为重要建
筑物
①钻探 或冲( 孔桩作 业时 ,发生 漏浆 、漏 水 、塌孔 、卡 钻 、埋 钻) 钻 、掉钻、偏孔 ;② 同一承 台,桩长相差甚 大 ,达 数米到 十余 米 ;③ 地质钻 孔见岩 与钻 ( 桩 、人 工挖孔 桩见 岩不一致 ;④ 出现超长 桩 ; 冲) ⑤人工挖 孔桩 出现 涌水 、涌砂 、掉 人土 洞 ;⑥ 预制桩 压( 破顶板 突 打) 然掉 人 洞穴 ,深层 搅拌 桩掉 人 洞穴 ;⑦静 压 ( 锤击 ) 制 管桩 断桩 率 预 高 ,断桩 率 1%,甚至有 的高达 3% ~ 0 0 0 6 %;⑧ 地面塌 陷 ,相邻建筑 沉裂 ; 同桩抽芯 ,几个钻孔 完全不一样 。 ⑨
量 的水 ;具有地表水下 渗、地下水 流动 的途 径 。一 般地说 ,硫 酸盐岩 层 、卤素类 岩层岩溶发展 速度较 快 ;碳酸盐类 岩层则 发育速度 较慢 。 质纯层厚 的岩层 ,岩溶发 育强烈 ,且 形态齐 全 、规模 较大 ;含 泥质或
其他 杂质 的岩层 岩溶 发展 较弱 。结 品颗 粒粗 大 的岩 石 ,岩溶 较为 发 强度低 育 ;结 晶颗粒 细小 的岩石 ,岩 溶发育较 弱 。岩溶 的发育是 缓慢 的,在 岩层产状 走 向与洞轴正交或斜交 ,倾角平缓 走 向与洞轴平行 ,陡倾 角 埋藏 与基 埋藏浅 。在基底附近 ,洞 建筑 物使用 年 限内可认 为是 不变 的。覆 盖在 岩溶 面 上 的冲积 、洪 积 洞 穴 形 态 深 ,覆盖层 厚 ,洞体 小( 础 层 ,在地表水下渗 或地下水升 降变化 的情况下 ,土颗粒沿 岩溶 、洞穴 裂 隙带走 ,使上层土形成空 洞而形成土洞 。
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第43卷第2期• 90 • 2 0 1 7 年 1 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.43 No.2Jan.2017文章编号:1009-6825 (2017) 02-0090-02岩溶地区地基处理关键技术研究程瑞新(中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司,贵州贵阳550081)摘要:针对岩溶地区的地基特点,分析了岩溶地区工程建设中存在的主要问题,并提出了岩溶地区的地基处理原则,阐述了灌 浆、高压旋喷、灌注桩等地基处理的技术要点,旨在确保岩溶地区建筑的安全稳定性。

关键词:岩溶地区,地基处理,高压旋喷法,灌浆处理法中图分类号:T U472 文献标识码:A岩溶地区的地基处理在工程施工问题中属于难度系数较大 的工程,其处理成果直接影响到施工的工期和质量。

所以,对于 岩溶地区的施工工程而言,进行现场的勘查,综合考虑施工规范 及实际工程要求来确认施工技术是非常必要的。

经济不断发展 使得岩溶地区的工程日益增多,其中地基的处理问题成为了重中 之重,地基处理的结果直接关系到建筑工程的整体水平。

所以,增强岩溶地区的地基处理技术水平,利用经济合理的地基处理方 案具有重大现实意义。

1岩溶地区地基特点岩溶,又被称为喀斯特地貌,这一现象是水以化学腐蚀的形 式腐蚀可溶性岩石为主要特点,其中包括水的机械腐蚀以及水的 崩塌,以及携出、转移物质和再沉淀的综合作用及其产生的现象 的综合描述。

可溶性岩、腐蚀性的水和水的循环作用是岩溶存在 的基础。

土洞,是岩溶地基中最为普遍的岩溶作用的产物,主要 是指那些掩盖在可溶性岩石上方土层的空洞。

其主要形成原因 是水的活动、土层性质和岩溶发育。

水的活动是其发育因素中最 为主要和关键的因素。

运动或迁移的地表水和地下水会潜蚀和 分解土层,从而形成土洞。

形成土洞之后,土洞的洞壁会出现力 的集中现象,此时一旦地下水的水位出现变化,会再次导致洞壁 的土层发生变化,极有可能破坏洞内的土层,从而扩大土洞,进一 步导致土洞的塌陷。

在岩溶地区,较大的厚度变化和较高的孔隙 比是其土层的重要特色,这极容易使得地基发生下沉,使得建筑 物发生倾斜、开裂和破坏。

2岩溶地区工程的主要问题当我们要在岩溶地区进行建筑工程时,需要首先注意到其不 良的地质构造,这是施工过程中最为主要的问题。

因此,无论在 岩溶地区进行哪种类型的建筑时,都要提前做好地质考察和研 究,只有这样才能真正估测和解决其中可能存在的工程隐患。

2.1 地基不稳及塌陷问题受土层的岩溶作用,会使得腐蚀石灰岩的表面培育出溶沟,这些出现的溶沟间常伴有尖锐的棱锥形的石芽,这也使得石灰岩 的地基不平,出现高低不平的现象,进一步促成了石芽地基的形 成。

另外,这些溶沟中容易填充泥土,因而常有低强度和高压缩 性的特点,这往往导致地基的不匀称,出现各种沉降,以至于建筑 物处于不稳定的状态。

在建筑物的荷重不稳定的情况下,土洞和 溶洞的地基常常会出现班塌,带来严重的安全隐患问题。

2.2 突水和渗漏问题受岩体中常常有缝隙、溶洞和管道的作用,岩溶地区在开挖 地基的基坑时,一旦出现承压水,极易引发地下突水,出现地基排水困难的现象,严重时会淹没地基。

3岩溶地区地基处理原则在处理地基的过程中,应当充分研究当地的地质资料和历史,将技术人员安排到现场进行勘探,从而把握清楚当地的地质 实际情况,完成这些工作后方可制定相应的处理方式和施工方 案。

施工前,应当通过注浆处理的方法处理溶洞,加固溶洞内的 填充物,以避免施工过程中发生混凝土的流失。

针对较小的溶洞 时,最先应放置碎石,再注浆处理溶洞。

当出现溶洞顶部存在砂 层的情况时,要在钻探之前充人钢护管道,以保证施工的正常。

4岩溶地区地基处理的关键技术4.1溶洞灌浆的地基处理技术溶洞的灌浆处理法是岩溶地区进行建筑工程中最为常见的 加固方法,这主要是通过填充溶洞,使得土层更加密实以加大土 层的强度和硬度,保证稳定性。

然而,要真正地避免溶洞对于建 筑物稳定性和安全性的进一步影响,我们应当尽可能阻断溶洞与 地下水和土层间的联系。

而溶洞的灌浆处理法主要应对的是较 浅的土层,这就需要我们投人更多的资金,加人许多的小型机械 设备,以增强处理范围的广度。

4.2 高压旋喷地基处理技术为克服施工过程中存在的不良地质现象,这主要由大量的溶 洞、土洞、软土层和土层裂缝引起,施工单位主要通过高压旋喷的 方式来增强地基的稳定性,从而保证施工的安全。

使用高压旋喷 的方法时,应当注意地下水,当水量较大和水流较快时,这一方法 就很难确定喷桩的直径大小,尤其是难以确定其深部的直径。

另 外,使用高压旋喷法有着严格的前提条件,需要优良的施工工艺,先进的机械设备,以及有着丰富经验的施工工人,另外对施工材 料也有着严格的要求。

因此,即便其施工效果较好,但由于条件 较高,其使用范围较窄。

4.3桩基处理技术桩基处理主要应用在有着较大溶洞、较深塌陷和多层溶洞发 育的岩溶地区的地基建筑中。

对于有着多层溶洞,但洞穴较小,且洞穴的上方板层较薄的地质条件中,往往使用冲孔灌注桩的方 法,这可以钻过上层的溶洞顶板,直达下层顶板。

对于有着丰富 经验的施工工人而言,通过冲击声可以判断出顶板的厚度,从而 发现是否达到持力层。

安全的方法可以先做个超前钻,以了解洞 穴具体情况,再用冲击钻冲击,到达符合条件的岩层。

对于负荷 较大的单桩,且孤石密集和夹层较多的,岩溶表面不平的溶洞,主 要采取钻孔桩的方式。

钻孔桩可以直接钻过孤石、夹层,直达持 力层,将桩端有力可靠地放置在持力层。

这一方法不可用于有着收稿日期:2016-11-06作者简介:程瑞新(1979-),男,硕士,工程师第43卷第2期 山 西建筑Vol .43No .22 0 1 7 年 1 月SHANXI ARCHITECTUREJan . 2017• 91 •文章编号:1009-6825 (2017) 02-0091-03基于渗流一应力耦合的深基坑开挖对临近桥基的影响李红亮1周小涵2(1.上海城铁建筑科技有限公司,上海200233 ; 2.中铁大桥勘测设计院集团有限公司,湖北武汉430050)摘要:利用有限元软件,建立了某地铁基坑模型,考虑基坑降水过程中渗流一应力的耦合作用,研究了强透水性地层地铁车站深 基坑开挖过程对临近桥桩的影响,结果发现:考虑基坑降水渗流一应力耦合作用后,基坑开挖变形比不考虑渗流一应力耦合作用 时加大;临近桥柱受到基坑开挖和基坑降水的影响,在施工中应>主意保护。

关键词:地铁,深基坑,渗流一应力耦合,桥墩中图分类号:T U 463文献标识码:A如今,城市地铁建设面临诸多挑战,当明挖地铁车站周边既 有建筑众多、既有建筑基础多样且距离很近时,对车站深基坑开 挖的要求颇高。

而当深基坑遇到破碎地层等透水性很强的地层 时,由于水的作用产生的风险也是基坑顺利施工的控制性要素之 一。

先进的深基坑开挖往往配备了降水措施,施工过程中的降水 会对基坑渗流场和应力场产生影响。

近年来,学界开展了较多的基坑渗流一应力耦合作用研究。

平扬等[1] (2001)将比奥固结理论扩展应用于弹塑性分析领域,将较多溶岩缝隙和溶沟的基岩中,这是因为钻孔在施工中容易出现 卡钻或偏钻的现象,从而出现打偏的情况。

对于淤泥、流沙、土洞 较多的溶洞或者是通往暗河的溶洞时,主要采用预应力管桩,这 是因为预制桩在压桩的过程中不受上述情形的影响。

对于极其 复杂的岩溶表层,且砂土层较厚时,往往采用群桩的方法,这是因 为以上的其他方法都不能施工,或者是无法保障桩的质量和安全。

在桩基建设的过程中,岩溶地区需要考虑较多,对于无法满 足工程要求的岩溶地貌,应当适当处理好岩溶地基。

针对那些影 响桩基和施工的稳定性、安全性的岩溶地貌,应当综合分析其大 小、位置、环境和地质条件等因素,因地制宜地采用以下几个解决 方法:1)不处理。

针对以下几种情况,可以采取不处理的方式:桩基影响范围之外的溶洞;在地基压缩层深度之外的,或者当洞顶 的自重应力不大于垂直附加力时,未出现洞顶破损,受力的边缘 不存在落水、漏斗和土洞的地段;地基在受到微风化的硬质岩的 表面和较窄的竖直型的洞隙旁边,没有被水冲蚀过的且密度较高 的地段;较厚的洞体,有着完整的周围岩。

2)绕避。

依据不同强弱程度和危害程度的岩溶发育,不应该采用修筑桩基础,尽可能使用绕避的方式,主要有以下几个情形: 不利于采用桩基础的建设方式的地貌,如:天坑、天生桥和落水洞 等;孔隙较多、岩溶通往暗河和富水地段的岩溶地区;情形复杂、 无规律的,存在暗流与表流交替的地段;存在严重塌陷和漏水的渗流场水力作用与应力场耦合,通过有限单元法模型分析了深基坑开挖及降水过程中的地面沉降规律;裴桂红等[2] (2004)建立了 地下水非稳定渗流的三维数学模型,基于小变形假设、弹塑性本 构关系及Terzaghi 有效应力原理得到了土体变形方程,通过基坑 渗流一应力耦合数值模拟,研究了群井降水条件下基坑地下水渗 流场变化规律,考虑基坑支护措施,给出了渗流过程中基坑应力 场变化特征;颜勇[3](2011)针对武汉长江一级阶地地铁深基坑, 研究了其降水与开挖施工过程中引起的地面沉降以及基坑稳定岩溶;较大起伏的地基、软土具有可塑性以及有着流塑性土的主 要聚集地,强烈的地下水活动地段;较高地基处理费用和环境保 护地段。

5结语经济的飞速发展,不断加快的城市化进程,使得岩溶地区的 建筑工程越来越多,这就要求施工单位综合考虑地质条件、土层 性质和土层的种类来选择处理地基的技术,保证地基造价既安全 又经济,保证工期更快,且严格把控质量,保证岩溶地区建造的安 全性和稳定性。

参考文献:[1] 刘之葵.岩溶区溶洞及土洞对建筑地基影响的研究[D ].长沙:中南大学,2015.[2] 朱祖友,任惠国.岩溶地面塌陷特征的力学成因分析[J ].科技资讯,2014(26):53-54.[3] 陈洁,孙景海.我国岩溶塌陷预测研究现状[J ].中国水运,2009,9(7):181-182.[4] 周建普,李献民,张可能.岩溶地基处理方法[J ].矿冶工程,2012,22(1) :32-33,[5] 闫志为.源头地下河系统岩溶水文地质特征初探[J ].水利科技与经济,2〇M ,l 2(l l ) :741-747.[6] 李亚武.岩溶地基处理技术[J ].铁道工程学报,2013,76(4) :44-49.On key technique for foundation treatment in karst areasCheng Ruixin(Guiyang Survey and Design Institute Co . , Ltd , Power Construction Corporation of China ^ Guiyang 550081, China )Abstract : According to the foundation features of the karst areas , the paper analyzes the main problems in the engineering construction in karstareas , points out the foundation treatment principles for the karst areas , and illustrates the technical points for the foundation treatment in the grouting , high-pressure injection , and bored piles , so as to ensure the safety and stability of the buildings in karst areas .Key words : karst areas , foundation treatment , high-pressure injection method , grouting treatment method收稿日期=2016-11-04作者简介:李红亮(1987-),男,助理工程师。

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