复杂岩溶地基处理

复杂岩溶地基处理
复杂岩溶地基处理

第 25 卷 第 4 期 2004 年 月 8
河 南 科 技 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Journal of Henan University of Science and Technology (Natural Science)
Vol. 25 No. 4 Aug. 2004
文章编号 :1672 - 6871 ( 2004) 05 - 0075 - 03
复杂岩溶地基处理
马琳琳
( 中色科技股份有限公司 工业所 河南 洛阳 471039)
摘要 : 结合工程实际 ,重点介绍溶洞灌浆 、 旋喷桩和钢管桩在工程实例中的运用 。实践证明 ,针对建筑场地的 不同地质情况 ,采用溶洞灌浆 、 旋喷桩和钢管桩进行地基处理均是可行的 。溶洞灌浆和旋喷桩对多溶洞地基 处理效果明显 ,而钢管桩适用于基岩岩溶强烈发育 ( 特别是多层溶洞) 的地基处理 。 关键词 : 溶洞 ; 地基处理 ; 灌浆 ; 桩 中图分类号 : TU472 文献标识码 :A
0 前言
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 [1 ] 。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 ,建筑物倒坍 ,当其上履盖土层时 ,由于土层厚度 不均 ,往往导致地基产生不均匀沉降 ,影响建筑物的使用 。目前国内外对于建设在岩溶地区的高层 、 住 宅等民用建筑的地基处理已有一定的成熟的经验 [2~4 ] ,如大直径嵌岩桩基础方案就是多数设计部门设 计高层建筑时的首选基础方案 [2 ,5 ] ,而对于与工程质量 、 工程造价 、 工程进度等密切相关的工业建筑岩 溶地基处理还需进一步的讨论和研究 。岩溶地基的处理方法有很多 ,如挖填或填充 、 、 跨越 灌注或支承 、 [6 ,7 ] 压浆 、 处理流动水 、 排导等 ,这些都是一些很常规的处理方法 , 现在随着工程技术的发展 , 岩溶地基 的处理的方法更加可靠 、 、 先进 经济 ,本文结合工程实际 ,就如何结合工程的地质情况 、 场地特征 、 工程实 际等探讨了针对不同基础采用不同的方法处理复杂岩溶地基 ,并对所采用的方法进行一些探讨 。
1 工程概况
1. 1 工程概况
乳源东阳光精箔有限公司一期工程位于广东省韶关市乳源县城东面 , 占地面积大 , 约为 33000m2 ; 主要建筑物为铝板带箔工程压延车间 ,熔铸车间 ,为多跨 ( 5 跨) 单层装配式厂房 ,最大跨度 24m ; 车间内 有对沉降敏感的重型设备 ; 有多台吊车 ,最大吊车吨位为 50t ; 边柱柱距 6m ,中柱抽柱 ,柱距 12m ,柱底内 力大 ; 车间内还分布着许多小型设备基础 ,以及辅助设施 ,如通风机室 、 变压器室 、 过滤间 、 电控室 、 高压 配电室 、 办公室等等 。 1. 2 建筑场地的地质特征 1. 2. 1 地质情况 自上而下为 ( 1) 素填土 : 主要成份为粉质粘土 ,夹少量砾砂 、 卵石 ,土质均匀性较差 ,厚度约 0. 3~4. 5m 。 (2) 粉质粘土 : 湿~很湿 ,可塑 ,局部呈硬塑状 ,分布于场地的西南面 ,层厚约 1. 2~2. 5m 。地基承载 力建议值为 60~120kPa 。 ( 3) 中粗砂 : 含 5 %~8 %的卵石 ,稍密 ,湿 ,厚度约 0. 9~2. 4m 。 (4) 卵石层 : 主要成份为砂岩及石英岩 ,层厚为 1. 3~3. 4m 。 ( 此层在第一期的勘察报告中为 6. 5~ 10. 2m ,呈厚层状 ,与实际情况严重不符 ,地基承载力为 350kPa) 。 (5) 砾砂 、 中粗砂粉土或粉质粘土 : 残积层 ,浅黄色 ,稍密或软塑~可塑 ,局部流塑状 ,湿 ,压缩性高 , 厚度一般为 0. 3~8m ,局部呈巨厚层出现 ( 厚度达 9. 8~19. 6m) 。
作者简介 : 马琳琳 (1972 - ) ,女 ,河南洛阳人 ,工程师 ,一级注册结构工程师 . 收稿日期 :2004 - 05 - 26

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河 南 科 技 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
2004 年
(6) 灰岩 : 灰色 、 深灰色 ,含较多的碳质物 ,岩质较坚硬 ,局部为泥灰岩 ,局部裂隙发育 ,溶洞发育 ,洞
内多见粉质粘土及砂砾充填物 ,呈软塑到流塑态 ,岩层埋深一般为 5~9m ,岩面起伏大 。 1. 2. 2 场地内溶洞发育情况 该工程在进行施工图详勘阶段 ,从钻孔资料已发现岩溶都比较发育 ,洞内充满着淤泥质土和泥浆 , 为进一步摸清溶洞的分布情况和建筑扬地的工程地质条件 ,勘察部门进行了多次补勘 。 (1) 本工程场地先后四期勘察共 92 个钻孔 , 其中有 16 个钻孔揭露发育溶洞 , 溶洞高约为 0. 3 ~ 6.
4m ,洞内多充填流塑粘土 ,部分为开口溶洞 ,灰岩顶板厚度很小 ,厚为 0~2. 2m ,大部分溶洞顶板破碎 ,裂
隙发育 ,钻进时严重漏水 ,很可能相互串通 ,且岩面陡倾 ,场地工程条件很复杂 。 ( 2) 场地内的溶洞发育无一定的规律性 ,溶洞的大小 、 埋深 、 规模也很难确定 。同时灰岩面上多发育 软塑及流塑的软土层 ,为保证建筑物的安全稳定 ,必须对场地内灰岩溶洞及局部软弱地基 ( 包括软土层) 进行加固处理 ,以切断溶洞与第四系的地层的水力联系 ,并防止溶洞继续发展 ,提高地基承载力 ,消除溶 洞及软弱土层对建筑物基础的影响 。
2 地基处理
本工程针对以上工程情况及地质情况 ,在建筑场地内针对不同的基础采用了溶洞灌浆 、 高压旋喷注 浆及灌浆钢管桩三种方案 。 ( 1) 溶洞灌浆 : 溶洞灌浆是加固方法之一 ,主要针对众多的小型设备基础及辅助用房下的浅层多溶 洞及软弱土 ,处理范围广 ,但造价低 。其加固机理主要是使溶洞填充密实 ,形成具有一定强度的稳定体 , 其次尽量切断溶洞与土层及地下水之间联系 ,防止溶洞的发展 ,危害建筑物的安全 。由于场地溶洞多为 软塑状粘性土或夹有砂砾充填 ,存在严重漏水现象 ,有的则与上部土洞相通 ,为了保证加固效果 ,采用联 合灌浆方法 : 即对溶洞内的充填物进行扰动清洗后 ,旋喷一定量的水泥浆 ,然后采用类似水下混凝土浇 注方法对溶洞灌注水泥混合浆 ,至孔口返浆 ,使溶洞内的冲填饱满 ,达到加固目的 。对洞内无充填物则 不进行旋喷洗孔 。高压旋喷清水及注浆为了是保证灌注水泥混合浆液前溶洞内浆液的稳定 ,也保证加 固处理后形成的灌浆体性质均匀稳定 ,不存在软弱 “灶”并使溶洞没有继续发育的条件及空间 。 , 施工中 应注意地层情况 ,准确控制需处理的溶洞的规模 、 、 深度 范围及充填情况 。 复合地基承载力要求为 150kPa ,实践证明溶洞灌浆是大面积处理小型设备基础及辅助用房下的浅 层溶洞的首选方案 。 ( 2) 高压旋喷注浆 : 主要针对厂房基础加固 ,由于施工时发现地质情况与第一期的地质报告 ( 提供给 设计院的) 严重不符 ,而且工程必须赶在雨季来临前完成厂房基础的施工 ,厂房基础的地基处理必须后 延至基础完成后进行 ,即施工完成后进行加固处理 ,对需加固的基础采用高压旋喷注浆法及砂浆灌浆加 固处理 ,即对溶洞先进行高压旋喷注浆后 ,再砂浆灌浆处理 ,形成旋喷桩 ,并在桩端及承台底部分进行复 喷 ,以达到类似扩孔桩的效果 。加固效果如图 1 所示 。 设计要求地基承载力为 350kPa ,根据 《建筑地基处理技术规范》 求出的复合地基承载力及静载试验 证明 ,高压旋喷注浆处理地基完全可以满足设计要求 ,达到对新建建筑地基加固的目的 。施工中特别应 该引起注意的是灌浆量的控制 ,以免出现厂房柱基隆起或产生水平位移 。 ( 3) 灌浆钢管桩 : 对重型设备及动荷设备的基础 ,对沉降要求严格 , 应以完整灰岩作持力层 , 可采用 有孔钢管作为灌浆孔进行灌浆 ,以扩大灌浆影响范围 ,并利用钢管支承在完整灰岩中 ,获得较大的桩端 承载力 ,最后在钢管内灌注强度较高的水泥砂浆成为钢管桩 。灌浆钢管桩加固效果如图 2 所示 。钢管 桩具有强度高 、 施工进度快 、 施工工艺易行和施工质量易保证等特点 。其他方案如 : 人工挖孔桩基础 ,虽 然成本低 、 施工简单 ,施工技术 、 施工工艺也比较成熟 、 完善 ,但受施工手段的限制 ,对于持力层深度大 、 地下水丰富 、 有软弱土或基岩岩溶强烈发育的地方 ,如果强行开挖 ,往往因护壁困难或涌水量聚增而无 法施工 ,由此而导致基础施工停滞 ,工期延长 ,甚至造成环境质量等问题 。 钢管桩布置根据要求的复合地基承载力 f k = 250kPa ,钢管桩的单桩承载力 ,应按照桩身强度与地基
? 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

第4期
马琳琳 : 复杂岩溶地基处理
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强度分别计算 , 取最小值 。本工程最 后取钢管桩的单桩承载力为 343kN ,钢 管桩为群桩承载 , 端承桩群桩承载力 等于各单桩承载力之和 , 根据设备基 础的地面积即可确定桩数 。钢管桩施 工应保证纯水泥浆灌浆量及砂浆灌浆 量 ,以保证钢管桩的桩径 。目前国内 运用钢管桩处理岩溶地基还未普及 , 经济方面应该是主要原因 , 有关施工 规范尚需完善 , 对钢管桩间非完整基 岩承载力的利用 , 更需在今后的实际 工程和实验中加以总结和归纳 。
3 结语
溶洞灌浆及旋喷桩地基处理可以起到地基加固和基坑止水双重作用 ,可将石灰表面的溶沟 ,溶槽及 浅层溶洞充填密实 ,若桩端下有 3m 厚的完整石灰岩岩面 ,保证桩端及上部结构的稳定可靠 , 可不考虑 下部石灰岩溶洞对地基基础稳定性的影响 ,溶洞灌浆和旋喷注浆在浅层多溶洞 ,且岩面凹凸不平 ,高差 变化大的情况下 ,对地基进行处理 ,是能满足加固要求的 ,且技术上是可行的 。 钢管桩是将数根钢管通过钢孔由基岩面安放在下部完整基岩上 ,使上部荷载通过钢管桩直接作用 于深部完整基岩上 ,因此不需要考虑桩底基岩的岩溶发育程度 ,涌水大小 ,基岩完整程度等等因素 ,并可 将单桩承载转化为群桩承载 ,比较适用于持力层深度大 ,地下水丰富 ,基岩岩溶强烈发育的地方 。 参考文献 :
[1 ] 吴珊瑚 . 石灰岩地区桩基设计与施工 [J ] . 西江大学学报 ,2002 , (2) :46 - 48. [2 ] 程树生 ,杨 . 钢管桩在岩溶地基处理中的应用 [J ] . 中国岩溶 ,1998 ,17 (2) :119 - 124. 刚 [3 ] 张运标 . 新建城镇隐伏型岩溶的勘察与治理 [J ] . 中国地质灾害与防治学报 ,1998 ,9 ( 增刊) :375 - 380. [4 ] ,李志荣 . 岩溶地区钻孔灌注桩的设计与施工方案研究 [J ] . 武汉工业大学学报 ,2000 ,22 (1) :41 - 43. 夏 林 [5 ] . 复杂岩溶地基处理实例 [J ] . 勘察科学技术 ,1999 , (5) :23 - 26. 杨 涟 [6 ] 莫洪东 . 溶洞灌浆在具体工程中的应用 [J ] . 广西地质 ,2002 ,15 (4) :59 - 61. [7 ] 沈清林 . 旋喷桩在多溶洞地基中的应用 [J ] . 福建建筑高等专科学校学报 ,2001 ,3 (4) :80 - 82.
Treatment to the Complex Karst Foundation
Ma Lin2Lin
( Industry Project Designing Department ,China Nonferrous Metals Processing T echnology Co ,Ltd ,Luoyang 471039 China) Abstract :Based on a foundation treatment project ,the wses of karst cave grouting ,the churning pile and the steel pipe pile are introduced emphatically. The results show that every of them based on different geologic conditions can and steel pipe pile in highly karstified bedrock areas ( especially in multilayer2caves) . Key words :Caves ; Ground treatments ; Grouting ; Piles
? 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
be feasible. Karst cave grouting and churning pile are effective for the foundation treatment in multi2karst cave areas ,

岩溶地段桩基处理方案.(优选)

四通特大桥岩溶地段桩基处理方案 一、工程概况 四通特大桥起始里程为DK746+849.24-DK750+510,桥梁全长3660.39公里,中心里程为DK748+672.695,桥墩为双线圆端实体墩,基础全部为钻孔灌注桩基础。孔跨布置20-32m简支梁+(32+48+32)m连续梁+88-32m简支梁。 该桥基底岩溶发育强,桩基穿越多层溶洞,成桩较难。岩溶发育给桥梁基础带来了较大隐患,对在岩溶地质条件下进行钻孔施工,主要应控制钻机平稳,防止斜孔、防止串孔、钻孔漏水和钻孔进度问题。 二、处理方案 要根据地质条件,可以分别采用抛填片石、高压注浆、钢护筒跟进等施工技术措施,确保钻孔施工顺利进行。为确保岩溶发育地段桥梁钻孔桩及扩大基础施工,高质量完成该地段施工任务,特制定以下施工方案: ①岩溶强烈发育区,所有桩孔均做到一桩一探,以实际的钻探资料来确定各个桩孔的桩尖位置,勘测设计阶段未逐桩钻探的桩,施工前要进行必要的地质钻探,并跟进地质资料重新设计。 ②桥址处存在无填充物溶洞地段,钻孔桩施工应采取钢护筒跟进的施工方法进行施工。 ③岩溶地段桩基础施工遵循先长桩,后短桩的顺序进行施工。 ④根据地质资料,部分岩溶发育地段存在裂隙发育现象,此地段基础应采用压浆处理后再进行基础施工。

⑤严格按照设计的有关规定进行溶洞处理,对于要求桩尖透过溶洞的钻孔桩基础,必须严格施工、精心探查,穿越溶洞时采取可靠措施,确保万无一失。 (一)处理方法 ①岩溶处理原则 每根桩先用地质钻机钻探,详细记录地质状况、溶洞深度、高度、填充物类型,并画图列表,为制定相应施工方案提供详实依据。 对填充物进行土工试验,分析其物理力学特性,检测容重、含水量、孔隙率等,为注浆参数计算提供依据。 根据地质钻探资料和填充情况,为每根桩设计出相应的溶洞处理方案、成孔方法及施工措施。 对每种处理方案,都要进行仔细的计算,施工前在桥位外进行溶洞注浆及钻孔试桩试验,取得经验数据,完善施工方案,指导施工。 遇到大溶洞时请监理工程师核查,明确处理方案,并报监理批准后实施。 根据溶洞的大小、形状、特征等分类采取相应的处理方案,具体见下表所示。 溶洞处理对策一览表

复杂岩溶地基处理实例

复杂岩溶地基处理实例 1 工程概况 广西某市中心广场拟建一座24层的贸易大厦,该大厦地基工程地质条件和水文地质条件复杂,岩溶、土洞发育。基坑北5m紧邻七层高的图书馆及四层高的电影院,南面相距4m处为该市主干道。地基处理施工难度大,施工中引进一些新的施工措施进行尝试,并取得了良好效果。该楼为一层地下室,基坑开挖深度4~4.4m,采用一柱一桩独立基础形式,单桩最大垂直荷载21000kN。原设计为先开挖基坑,四周用毛石砌挡土墙,坑内采用人工挖孔桩。由于人工挖孔桩施工中抽取大量地下水,造成电影院、图书馆多处开裂,建筑物地基有向下滑移现象,同时挖孔桩没办法穿过多层溶洞,施工难以进行,造成停工。在此情况下,对该项工程进行了基础设计修改,采用冲孔和挖孔灌注桩相结合,并制订一套科学、合理、可行的施工程序,以保证相邻建筑物的安全及施工的顺利进行。 2 工程地质及水文地质条件 根据勘察报告及桩孔的超前钻资料,基坑开挖已经挖除了人工填土层及淤泥层,基坑底地下有6~9m厚的履盖土层,其下为灰岩。该地区属于岩溶发育区,地质条件非常复杂,土洞、溶洞发育,尤其主楼部位岩洞最为发育,最深溶洞达32m,方向呈多方位;洞的大小不一,最大的顶底板间距21m,最小的仅有十几厘米,有的溶洞全被充填或部分充填,有的为空洞并形成地下暗沙。土洞埋藏较浅,常发展到地

面。多层溶洞分布在不同的平面上,岩面起伏不平,高差较大并发育有大量溶槽、溶沟等。大部分基岩上部为块状风化堆积层,充填有黑色淤泥,且厚度大。 该场地地下水属于潜水及岩溶裂隙水,地下水系与相离不远的义昌江相联,场地地下水位高,常高于基坑底面,且流量大,为紊流状态。有的地段钻孔或桩孔地下水往上涌,有的溶洞夯穿时,数台抽水机也无法灌满,所灌浆水进入地下暗河流进义昌江。 3 岩溶地基处理方案 由于地基复杂,普遍存在土洞、溶洞,因此该楼采用一柱一桩的形式,要求桩端置于稳定完整的微风化基岩上。 a.在每个桩孔上钻进1~3个超前钻孔,钻孔深度进入稳定持力层不小于5m。主要目的:查明每个桩孔的地层结构及分布特征;查明土洞、溶洞分布及大小、规模、连通程度、充填情况;查明强风化层厚度,溶洞顶板厚度;查明稳定持力层的准确顶面标高及其标准承载力;初步判定地下水类型、大小及流向。 b.根据超前钻孔资料及建筑荷载进行桩的选型设计。当桩孔下无溶洞或厚层强风化带时,采用人工挖孔桩处理地基,人工挖孔桩要求进入稳定微风化岩石不得小于0.5m,对于起伏较大的持力层面,可打成30cm 宽的台阶;当桩孔下有溶洞或厚层强风化带时,采用大直径冲孔灌注桩处理地基。要求该桩穿过溶洞、土洞或厚层强风化带,进入稳定持力层不小于一倍桩径。

岩溶地区地基处理及稳定性分析

《现代工程地质学》 读书报告 岩溶地区 地基处理及稳定性分析 姓名:罗国才 学号:15121158 班级:硕1508班 专业:地质资源与地质工程 指导老师:王连俊教授

岩溶地区地基处理及稳定性分析 岩溶地区的地质构成常常会引起地基的不均与沉降、承载力不足以及地基的塌陷或滑动等严重破坏。而随着经济的发展,越来越多的建筑工程在岩溶地区展开,岩溶地基就成为了工程建设过程中最为突出、亟待解决的重要问题。 一、岩溶地区存在的工程地质问题 岩溶地区就是我们常说的喀斯特地貌,是硫酸盐岩、碳酸盐岩等可溶性的岩石在水的腐蚀和崩塌的作用下,产生的各种地质形态、作用和现象的统称。在这样的地区进行工程建设,建筑物的基础很容易遇到土洞、溶洞等不良的地质问题。这些天然的土洞和溶洞都是由能够溶于水的石灰岩组成的,由于石灰岩长期受到水的冲刷和溶蚀,石灰岩的结构出现变化,日积月累就会形成土洞和溶洞。这些天然的土洞和溶洞不管是大小还是分布都会造成工程建筑在设计和施工方面的重大影响。 在岩溶地区进行工程建筑,地基处理是工程施工中的难点,更是重点。以下是岩溶地区可能出现的工程地质问题。 (1)地基不稳及塌陷问题 由于地表的岩溶作用,石灰岩的表层会有溶沟发育,在这些发育的溶沟之间常常会残留尖棱状或者锥状的石芽,导致石灰岩地基出现高低不平的现象,从而形成石芽地基。此外,石芽间的溶沟会被土填充,所以具有较低的强度和较高的压缩性,容易引起建筑地基的不均匀沉降,从而无法保证建筑的稳定性。土洞地基和溶洞地基也容易在建筑物的荷重作用下产生塌陷,给建筑物造成严重的安全隐患。 (2)突水和渗漏问题 在岩溶地区,由于岩体中存在的缝隙、溶洞和管道,导致在地基基坑开挖或隧道开挖时,如果有承压水,那么很容易引起地下突水,从而导致地基基坑的排水困难,严重的还会把地基淹没。 影响岩溶地基稳定性的自身因素有:溶洞顶板的厚度和跨度,洞体完整程度和充填情况,岩体强度和产状分布,岩溶裂隙发育和。外部因素有:荷载大小和作用时间长度等。 二、岩溶地区的地基处理 岩溶地基变形破坏主要形式有地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动、地表坍塌等。

岩溶地层中的盾构隧道施工(精)

岩溶地层中的盾构隧道施工 摘要:研究目的:岩溶地层中采用盾构法施工在国内尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、陷落,地层大量失水、坍塌,严重差异沉降而致隧道结构破坏等事故。对溶洞的空间分布、大小及充填情况,溶洞处理,盾构掘进技术措施3个方面进行深入研究,并组织精心设计、精心施工,以保证施工及运营安全。 研究方法:采用多种勘查手段分析岩溶地层,充分注重盾构机及盾构施工的特点,比选、优化设计施工方案。 研究结果:顺利完成岩溶段盾构隧道施工,验证了勘查及加固方案,填补了国内的空白。 研究结论:综合运用多种探测方法对探明溶洞的分布很有成效;根据盾构施工特点制定地层加固方案并有效实施以及对盾构机设计进行针对性的改进并采取相应的掘进技术措施都是适宜的。 关键词:广州地铁;岩溶地层;盾构施工 广州轨交通5号线草暖公园—小北站区间,在F1、F2两断裂带间地石炭系灰岩地层149.105m(YCK7+903.505-YCK8+052.610)范围内,详勘阶段有7个钻孔揭示存在溶洞。 但由于钻探孔间距(约20~40m)过大,未能完整揭示溶洞的大小、分布及充填物的物理力学性质。 经对草暖公园—小北站区间整体地质与环境的综合分析,确定其区间隧道(埋深22.86~24.30m)采用土压平衡盾构施工,而在岩溶地层中采用盾构法施工在国内外尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、陷落,地层大量失水、坍塌,严重差异沉降而致隧道结构破坏等事故。 为确保施工及运营安全,对溶洞的空间分布、大小及充填情况,溶洞处理,盾构掘进技术措施3个方面进行深入研究,并组织精心设计、精心施工。 1 运用多种勘查方法,探明溶洞情况 根据目前可行的勘测手段,为切实探明溶洞的分布与填充状况,拟定以钻探为主、多种方法综合运用的探测方案。即:高密度电阻率法地面物探(总体探查溶洞分布情况)加密钻孔(直观掌握溶洞及充填物状况)电磁波深孔CT(在钻孔间加密剖切面勘查,判断边界)综合判断后结合注浆孔布置补孔探测。 1.1 高密度电阻率法物探 对YCK7+880~YCK8+035范围内纵向进行探测,共设计物探剖面6条,剖面长均为177m(详见 图2)。每条剖面均有2个基点控制。 勘察的结果表明,本区地下有4处岩溶发育区(见图1)。据其成果将勘察范围划分为5个区域单元进一步深入勘察。

岩溶地区地基处理方法与应用剖析

岩溶地区地基处理方法与应用剖析 建筑物的沉降,以解决高层建筑主体和裙房之间差异沉降问题。不论采用哪种方法,如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝,却有可能出现裙房与高层建筑物的整体倾斜。因此,如何保证高层建筑物整体使用寿命,除质量安全、材料、工艺要求外,首先要把握基础施工方案,这是关键。地基处理的好坏将直接关系到基地的造型和造价,所以岩溶地区地基处理方法更值得探讨。 关键词:岩溶地区;地基处理;方法与应用 引言 岩溶地区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 岩溶地区地基特点 岩溶又称喀斯特地貌,是水对可溶性岩石(碳酸盐岩、硫酸盐岩等)进行以化学腐蚀为特征,并包括水的机械侵蚀和崩塌作用,以及物质的携出、转移和再沉淀的综合地质作用以及由这种作用产生的现象的统称。岩溶发育的基本条件是:可溶性岩体、具有溶蚀力的水以及水的循环交替。土洞是指埋藏在岩溶地区可溶性岩层的上覆土层内的空洞,是岩溶地基常见的一种岩溶作用产物。它的形成和发育与土层的性质、水

的活动、岩溶的发育等因素相关。其中地下水或地表水的活动是土洞发育最重要最直接的影响因素。地下水或地表水的活动与运移,将对土层产生潜蚀作用及山脚解作用而形成土洞。土洞洞体形成后,其洞壁周围产生应力集中现象,当地下水位发生变化时,将进一步改变土洞壁周围土体的应力状态,并有可能导致洞边土体产生破坏,土洞进一步扩大而塌陷。岩溶地区的土层特点是厚度变化大,孔隙比高,地基很容易产生不均匀沉降从而导致建筑物倾斜开裂甚至破坏。 2 常用的岩溶地基处理方法 2.1岩溶地基加固法 溶洞灌浆主要面向的是机械设备小型化和辅助用房下的浅层岩溶的处理,由于其成本造价低,应用范围较为广泛。其对岩溶的处理原理是填实溶洞,使其有一定的稳定性和一定的强度,然后切断其与地下水之间的联系,以防溶洞的再次扩大,进而对建筑物造成危害。对于有粘性土或沙砾填充的场地溶洞,其本身的构成决定了其漏水现象严重,甚至有的还与上部溶洞相连,为了对溶洞的加固效果更加稳定,适合采用联合灌浆技术。对洞内无充填物则不进行旋喷洗孔。高压旋喷清水及注浆是为了保证灌注水泥混合浆液前溶洞内浆液的稳定,也保证了加固处理后形成的灌浆体性质均匀稳定,不存在软弱灶,并使溶洞没有继续发育的条件及空间。施工中应注意地层情况,准确控制需处理溶洞的规模、深度、范围及充填情况。对埋深较大的岩溶土洞,宜采用压力注浆法加固,压力注浆是将浆液通过压浆泵注浆管注入岩土层中,以填充、渗透和挤密等方式,驱走岩石裂隙中或土颗粒问的水分和气体,并填充其位

复杂岩溶地基处理

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摘要 : 结合工程实际 ,重点介绍溶洞灌浆 、 旋喷桩和钢管桩在工程实例中的运用 。实践证明 ,针对建筑场地的 不同地质情况 ,采用溶洞灌浆 、 旋喷桩和钢管桩进行地基处理均是可行的 。溶洞灌浆和旋喷桩对多溶洞地基 处理效果明显 ,而钢管桩适用于基岩岩溶强烈发育 ( 特别是多层溶洞) 的地基处理 。 关键词 : 溶洞 ; 地基处理 ; 灌浆 ; 桩 中图分类号 : TU472 文献标识码 :A
0 前言
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 [1 ] 。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 ,建筑物倒坍 ,当其上履盖土层时 ,由于土层厚度 不均 ,往往导致地基产生不均匀沉降 ,影响建筑物的使用 。目前国内外对于建设在岩溶地区的高层 、 住 宅等民用建筑的地基处理已有一定的成熟的经验 [2~4 ] ,如大直径嵌岩桩基础方案就是多数设计部门设 计高层建筑时的首选基础方案 [2 ,5 ] ,而对于与工程质量 、 工程造价 、 工程进度等密切相关的工业建筑岩 溶地基处理还需进一步的讨论和研究 。岩溶地基的处理方法有很多 ,如挖填或填充 、 、 跨越 灌注或支承 、 [6 ,7 ] 压浆 、 处理流动水 、 排导等 ,这些都是一些很常规的处理方法 , 现在随着工程技术的发展 , 岩溶地基 的处理的方法更加可靠 、 、 先进 经济 ,本文结合工程实际 ,就如何结合工程的地质情况 、 场地特征 、 工程实 际等探讨了针对不同基础采用不同的方法处理复杂岩溶地基 ,并对所采用的方法进行一些探讨 。
1 工程概况
1. 1 工程概况
乳源东阳光精箔有限公司一期工程位于广东省韶关市乳源县城东面 , 占地面积大 , 约为 33000m2 ; 主要建筑物为铝板带箔工程压延车间 ,熔铸车间 ,为多跨 ( 5 跨) 单层装配式厂房 ,最大跨度 24m ; 车间内 有对沉降敏感的重型设备 ; 有多台吊车 ,最大吊车吨位为 50t ; 边柱柱距 6m ,中柱抽柱 ,柱距 12m ,柱底内 力大 ; 车间内还分布着许多小型设备基础 ,以及辅助设施 ,如通风机室 、 变压器室 、 过滤间 、 电控室 、 高压 配电室 、 办公室等等 。 1. 2 建筑场地的地质特征 1. 2. 1 地质情况 自上而下为 ( 1) 素填土 : 主要成份为粉质粘土 ,夹少量砾砂 、 卵石 ,土质均匀性较差 ,厚度约 0. 3~4. 5m 。 (2) 粉质粘土 : 湿~很湿 ,可塑 ,局部呈硬塑状 ,分布于场地的西南面 ,层厚约 1. 2~2. 5m 。地基承载 力建议值为 60~120kPa 。 ( 3) 中粗砂 : 含 5 %~8 %的卵石 ,稍密 ,湿 ,厚度约 0. 9~2. 4m 。 (4) 卵石层 : 主要成份为砂岩及石英岩 ,层厚为 1. 3~3. 4m 。 ( 此层在第一期的勘察报告中为 6. 5~ 10. 2m ,呈厚层状 ,与实际情况严重不符 ,地基承载力为 350kPa) 。 (5) 砾砂 、 中粗砂粉土或粉质粘土 : 残积层 ,浅黄色 ,稍密或软塑~可塑 ,局部流塑状 ,湿 ,压缩性高 , 厚度一般为 0. 3~8m ,局部呈巨厚层出现 ( 厚度达 9. 8~19. 6m) 。
作者简介 : 马琳琳 (1972 - ) ,女 ,河南洛阳人 ,工程师 ,一级注册结构工程师 . 收稿日期 :2004 - 05 - 26

岩溶地区勘察规范---要点

《岩土工程勘察规范》--岩溶勘察 4.1. 5 初步勘察的勘探工作应符合下列要求: 1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置; 2 每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密; 3 在地形平坦地区,可按网格布置勘探点; 4 对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第4.1.6条~第4.1.10条的规定。 4.1. 6 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表4.1.6确定,局部异常地段应予加密。

4.1.8 当遇下列情形之一时,应适当增减勘探孔深度: 1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时,应按其差值调整勘探孔深度; 2 在预定深度内遇基岩时,除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外,其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进; 3 在预定深度内有厚度较大,且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时,除控制性勘探孔应达到规定深度外,一般性勘探孔的深度可适当减小; 4 当预定深度内有软弱土层时,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或达到预计控制深度; 5 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。 4.1.9 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的l/4~l/2; 2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距,应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6个。 4.1. 10 初步勘察应进行下列水文地质工作: 1 调查含水层的埋藏条件,地下水类型、补给排泄条件,各层地下水位,调查其变化幅度,必要时应设置长期观测孔,监测水位变化; 2 当需绘制地下水等水位线图时,应根据地下水的埋藏条件和层位,统一量测地下水位; 3 当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。 4.1.11 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基作出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作: 1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点,基础形式、埋置深度,地基允许变形等资料; 2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议; 3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力; 4 对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征; 5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物; 6 查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度;

岩溶地区的工程地质勘察方法研究

岩溶地区的工程地质勘察方法研究 谢文 桂林市工业设计研究院广西桂林541001 摘要:岩溶地区的工程地质勘察具有一定的复杂性,地质勘察往往因为岩溶发育的不确定性以及隐蔽等客观性陷入困境,在实际的地质勘察过程中要谨慎认真地做好具体的勘探工作,以便于取得较好的勘察结果。本文详细论述岩溶地区的地质勘察方法,通过对工程地质勘察方法的深入研究为实际的勘探工作提供有力的支持。 关键词:岩溶地区;工程地质勘察方法;工程应用 Abstract:The complexity of engineering geological survey in karst area,often because of karst geological survey uncertainty and hidden trouble such as objectivity,in the actual geological investigation process carefully to do specific exploration survey results,obtained better.This paper discusses the karst geological investigation method in detail,through in-depth study of engineering geological investigation method provides a strong support for the practical exploration. Key words:karst region;engineering geology survey;engineering application 中图分类号:P642.25 0前言 岩溶别名喀斯特,指的是以石灰岩、白云岩等为典型代表的可溶性岩石在水的作用下发生溶解溶蚀的现象,通常在地下流动水的作用下还会形成一系列的洞穴、裂隙等地质构造。在岩溶发育地区,地下水与地表水长期侵蚀可溶性岩石,逐渐形成了多种多样的岩溶地貌与形态,流水的作用使得岩层的完整性受到破坏,相应岩石的强度也会下降,此时岩层是不稳定的,无法为上部建筑物提供可靠的承载力。岩溶地区的工程项目建设首要做好的工作就是工程地质勘察,具体了解地下岩层的岩溶发育情况,掌握岩溶分布区域以及发育规律,以便于认知地下岩层的实际情况,收集有用的地质数据,为工程建筑的后续建设提供数据支持。岩溶地区的工程地质勘察是保障建筑物整体安全稳定的一项重要前期工作,必须认真对待。1岩溶地基简述 岩溶地区往往地下岩层各种溶沟、裂隙丛生,严重时会极大程度地影响岩层整体的稳定性,进而影响岩层上部建筑的安全。岩溶地区各种建筑物必须建立在一个可靠的地基之上,建筑物在建设开工之前必须对岩层地基有清晰的了解,依据碳酸盐出露条件等,岩溶地基可

论复杂地质情况下地基处理

论复杂地质情况下地基处理 摘要:复杂地基情况下,桩基施工无法一次完成的情况下,需采用多种桩基结合处理,最终达到设计要求的结果。本文简述了六横电厂特殊地质情况下,灌注桩施工无法一次成孔情况下,先采用高压旋喷桩进行地基加固后,再实施冲孔灌注桩施工,以达到顺利成孔,最终完成成桩的过程。并对高压旋喷桩加固地基的相关参数以及高压旋喷桩养护时间与后续灌注桩施工成孔影响等做出了比对。 关键词:复杂地质;地基处理;水泥掺量;养护时间 为了满足工程桩的顺利展开,并综合考虑经济、进度要求,本工程对冲孔灌注桩前的高压旋喷桩地基加固的技术参数进行了一系列的试验,并最终总结出比较合适的施工方法。 一、工程概况 本工程为浙江浙能六横新建电厂工程,位于浙江省舟山市六横岛蛟头镇东北侧。本文描述的复杂地基处理区域施工场地原为海涂,后采用塑料排水板(约20m深)进行地基处理,局部因原石柱头村排水通道影响,无法完成排水板处理,后采用开山塘渣料回填形成,填渣层厚度约3~10米,回填料粒径局部达2米左右。设计桩型为冲孔灌注桩,桩径Ф800mm,孔深28~55米,桩身砼强度等级为水下C35P8。经塑料排水板处理区域可完成灌注桩成孔,原排涝河道区域无法完成灌注桩成孔,经现场讨论,先对灌注桩区域进行高压旋喷桩进行地基加固后再行灌注桩成孔作业。 二、工程地质条件及工程特点 1、地质条件:本文所述桩基施工区域所涉及的地层从上而下为中等风化凝灰岩块石、碎石填层、流塑状淤泥质粉质粘土、全风化基岩,遇水易崩解,零星分布,易形成不均匀地基。 2、工程特点:(1)桩基施工区域为原有排涝河道,先前未打设排水板进行地基固结处理,后直接采用石料回填至4.0米高程,回填块石深度约5~9米,粒径均为0.2~1.0米,最大可见1.5米左右;(2)回填层底部20米深度范围内为淤泥质粉质粘土,含少量有机质,偶见少量贝壳碎屑或夹粉砂微薄层,局部为淤泥,整体水量饱和,呈流塑状;土体灵敏度达到8.0。(3)受邻近循环水管开挖时坍塌的影响,本区域内上部约12米范围内的土体再次被扰动,施工前临时回填,沉降未稳定。 三、高压旋喷桩地基加固处理前灌注桩施工情况 选取了湿磨区桩基进行了试打,桩径ø800mm预计孔深约50m,于2013年3月17日10:30开孔。上部块石填层利用挖机挖至4m左右,然后埋入长4m、直径ø900mm钢护筒,周边回填密实。开孔前钢护筒内加入大量

地基处理实例

大厚度地基处理: 北京公路五环阜石路立交桥大厚度杂填土地基处理 一、工程概况及地质条件: 北京公路五环老山北路--阜石路主路及阜石路立交桥位于北京西郊石景山区,拟建场地分布在大型杂土坑上,原为采石场,上部的砂石已采空,最深处达三十多米,最浅处有十余米深,形成深浅不一、大小不等的采石坑。后经工业垃圾、建筑垃圾(砼块径最大2-3m)、生活垃圾回填,回填时间有长有短,填土厚度不一,分布范围广,堆积自重固结还未形成,软硬不均,因而变形大,并具有湿陷性。其承载力标准值仅有100Kpa,压缩模量为5.0Mpa,该大厚度杂填土地基远远不能满足设计要求。 经设计单位和专家论证,建设单位决定采用孔内深层超强夯(SDDC)技术对该地基进行处理。 施工时间: 2001年,成桩数量:638根。 二、地基处理的目的和要求: 1、复合地基承载力fk≥160Kpa; 2、地基整体刚度均匀。 三、地基处理方法: 1、采用孔内深层超强夯(SDDC)碴土桩及孔内深层超强夯(SDDC)淤泥置换法; 2、成孔直径φ1400mm,平均成桩直径φ2600mm,处理深度5m; 3、桩体填料为:碴土(碎砖瓦、混凝土块、石料、工业无毒废料以及它们的混合物等)。 四、处理效果: 由建设单位委托第三方国家级检测单位进行检测,检测结论为:承载力标准值fk≥200Kpa,整体刚度均匀,满足设计要求。 五、结论: 本工程采用孔内深层超强夯(SDDC)碴土桩进行施工,在施工中穿透了由各种垃圾回填的

大厚度杂填土坑,取得了较好的技术效果,处理后的地基刚度均匀。这一实例说明,孔内深层超强夯(SDDC)技术在处理大厚度杂填土地基,具有其它技术无法比拟的优势。 一、工程概况及地质条件: 北京时代庄园西区工程建于北京市朝阳区北苑来广营乡红军营村北,拟建住宅为12栋5-6层混合结构住宅楼。原场地为鱼塘,其含水量高,淤泥较厚,后经清淤及碴土回填,故场地表层分布较厚的人工堆积房碴土,土质松软,软硬不均,无法保证本工程的设计要求,需对该地基进行处理。 开发建设单位经对几种地基处理方案比较后,决定采用孔内深层超强夯(SDDC)碴土桩对该地基进行处理。 施工时间2001年,成桩数量1224根。 二、地基处理的目的和要求: 1、复合地基承载力fk≥180Kpa; 2、地基整体刚度均匀。 三、地基处理方法: 1、采用孔内深层超强夯(SDDC)碴土桩; 2、成孔直径φ1400mm,平均成桩直径φ2400mm,处理深度5m; 3、桩体填料为:碴土(碎砖瓦、混凝土块、石料、工业无毒废料以及它们的混合物等)。 四、处理效果: 由建设单位委托具有检测资质的第三方检测单位对该地基进行检测,其结果是经孔内深层超强夯技术处理的12栋楼的地基,全部满足设计要求。 实例三 工程名称: 北京时代庄园住宅小区东区高含水量杂填土地基处理 一、工程概况及地质条件: 北京时代庄园东区工程,位于北京市朝阳区北苑来广营乡红军营村北。拟建住宅楼原场地为多个鱼塘,由于工期较紧,建设单位未将鱼塘内的水排放和清淤,就直接用渣土回填,故杂填土下部还存有含水量较高的淤泥土。 地基处理方法经过几种方案比较后,决定采用孔内深层超强夯(SDDC)碴土桩对该地基进行处理。 施工时间:2002年,成桩数量:1064根。

岩溶分类

第五章岩溶分类 对岩溶进行合理的分类,根据不同类型岩溶特征,制定针对性的施工方案。 (一)按型态大小分类 按照岩溶的型态大小不同,可以将岩溶分为洞穴型、裂隙型、管道型和大型溶洞四个类别。 1、洞穴型 洞穴型是指发育规模小于50m3的干溶洞或充填型溶洞。 2、裂隙型 裂隙型是指由各种构造裂隙经溶蚀形成的岩溶裂隙。岩溶裂隙宽度一般在1cm~1m,平面延续性好,地下水运动已不符合达西定律。 3、管道型 管道型是指岩溶裂隙经进一步溶蚀扩大呈汇流的的管道特征。 4、大型溶洞 大型溶洞指发育规模大于50m3的干溶洞或充填型溶洞。 (二)按充填特征分类 根据岩溶的充填特征,可将岩溶分为充填型岩溶、半充填型岩溶和无充填型三个类别。 1、充填型岩溶 由充填物充填的岩溶称为充填型岩溶。

2、半充填型岩溶 岩溶溶腔内既有部分充填物,又有一部分空腔的岩溶称为半充填型岩溶。 3、无充填型岩溶 岩溶溶腔内无充填物,为干溶腔的岩溶称为无充填型岩溶。 (三)按充填物性质分类 根据岩溶内充填物的不同,可将岩溶分为充填粘土型、充填淤泥型、充填粉细砂型、充填块石土型、充水型五个类别。 1、充填粘土型 充填粘土型是指岩溶内充填物为粘性土的充填型溶洞。 2、充填淤泥型 充填淤泥型是指岩溶内充填物为淤泥的充填型溶洞。 3、充填粉细砂型 充填粉细砂型是指岩溶内充填物为粉细砂型的充填型溶洞。 4、充填块石土型 充填块石土型是指岩溶内充填物为块石土的充填型溶洞。 5、充水型 充水型是指岩溶内充填物为水的充填型溶洞。 (四)按岩溶水量分类 按岩溶涌水量大小可将岩溶分为特大涌水型、大量涌水型、中等涌水型、少量涌水型、微量涌水型。如表5-1。 表5-1 岩溶涌水类型表

高速铁路复杂岩溶环境下超长钻孔桩施工技术

高速铁路复杂岩溶环境下超长钻孔桩施工技术 新建潍坊至莱西铁路大白村特大桥大理岩一般呈层状分布或以夹层、透镜体产于吕梁期侵入岩斜长角闪岩中,地质特征较为复杂。受构造作用、地层结构及地下水等影响,大理岩岩溶强烈发育,呈现出竖向串珠状、横向强连通性的特征,尤以59#墩最为显著。该墩钻孔灌注桩设计为75.5m,屬超长岩溶桩,成孔困难,综合比较后采取冲击钻成孔,长钢护筒、溶洞反复回填冲击、泥浆护壁等综合施工方法,保证了成孔质量及施工进度。 标签:高速铁路;岩溶;钻孔灌注桩;冲击钻 我国高速铁路建设快速发展,但是岩溶地区桩基尤其是超长桩基施工,质量控制较为困难,前人研究采用注浆、钢护筒跟进等方法,但该类方法经济成本高、工期较长,本文通过对复杂岩溶环境下超长桩基施工过程中卡钻、埋钻、漏浆、偏斜等难点进行分析,结合本研究区现场实际施工情况,采用长钢护筒、片石及黏土反复回填等综合施工方法,有效控制了施工质量。 1 工程地质概况 新建潍坊至莱西铁路平度市云山镇区段为剥蚀丘陵、剥蚀斜坡地貌,地层属华北地层区。研究区主要分布元古界中深变质岩,以工程性质较为稳定的硬质岩为主,岩性主要为大理岩;元古界上覆中生界泥岩、泥质粉砂岩、砂岩,以软质岩为主;地表第四系广泛发育,主要为黏土、砂类土等松散堆积物。研究区风化程度界线起伏大,地层软硬不均显著,吕梁期斜长角闪岩侵入显著,大理岩及斜长角闪岩互层,地层产状变化大,加剧了地层的不均匀性,地质特征较为复杂[1,2]。 大白村特大桥大理岩一般呈层状分布或以夹层、透镜体产于斜长角闪岩中。受构造作用、地层结构及地下水等影响,岩性交界面大理岩岩溶强烈发育,溶洞见洞率及层数多,大多数泥浆漏失严重,尤以59#墩为最。该处溶洞以竖向串珠状、横向强连通性为主要特征,地勘取芯揭露洞高2m居多,最大达6.3m,溶洞底板最深达75.7m,充填、半充填及无充填均有分布,充填物以大理岩全风化及强风化碎屑为主,夹少量黏性土、砂类土。 该墩基础采用摩擦桩基础,设计单桩承载力3719.8kN,容许单桩承载力5167.3kN。设计为8根φ1.0m钻孔灌注桩,单根桩长75.5m,下部基岩为强风化斜长角闪岩(W3,σ0=500kPa),基岩面起伏较大。桩长范围内弱风化大理岩(W2,σ0=1500kPa)、溶洞及强风化斜长角闪岩(W3,σ0=500kPa)交替出现,极易出现卡钻、掉钻、塌孔埋钻及泥浆严重漏失等异常情况,桩基成孔难度大。通过对该区复杂岩溶环境下桩基成孔技术研究,采取适宜施工方法,对桩基质量控制具有重要意义。 2 难点分析及设备选型

简述地基处理的目的和意义

一简述地基处理的目的和意义。 目的:保证地基具有足够的强度特性、变形特性、渗透特性。 意义:处理好地基问题,不仅关系所建工程是否可靠,而且关系所建工程投资的大小;处理好地基问题具有较好的经济效益;提高地基处理水平能保证工程质量、加快工程建设速度、节省工程建设投资。 二简述土木工程建设中常见软弱土和不良土的类型和工程特性。 常见软弱土和不良土的类型:软粘土、人工填土、部分砂土和粉土、湿陷性土、有机质和泥炭土、垃圾土、膨胀土、盐渍土、多年冻土、岩溶土洞和山区地基 工程特性:软粘土:天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高,渗透系数小;在荷载作用下,软粘土地基承载力低;地基沉降变形大,不均匀沉降也大,而且沉降稳定历时比较长;人工填土土物质组成与堆填方式:素填土、杂填土和冲填素填土:取决于填土性质,压实程度以及堆填时间;杂填土:成分复杂,性质也不相同,且无规律性,大多数情况下,不均匀;冲填泥沙的来源及冲填时的水力条件有密切关系。部分砂土和粉土在静载作用下有较高的强度,但在振动荷载作用下可能产生液化,另在渗流作用下可能产生流砂或流土现象。湿陷性土:在荷载作用下,受水浸湿后,土的结构迅速破坏,并发生显著的沉降,其强度也迅速降低的黄土。有机质和泥炭土:有机质含量高,强度往往降低,压缩性增大。特别是泥炭土,其含水量极高,有进可达200%以上,压缩性很大,不均匀,一般不宜作为建筑物地基;垃圾土:其性质在很大程度上取决于垃圾的类别和堆积时间。性质十分复杂,成分不仅具有区域性,而且与堆积的季节有关。膨胀土:在温度和湿度变化时会产生强烈的胀缩变形;盐渍土:此种土在地基浸水后,土中盐溶解可能产生地基溶陷,某些盐渍土在环境温度和湿度变化时,可能产生土体积膨胀。多年冻土:多年冻土的强度和变形有许多特殊性。在长期荷载作用下,由于有冰和冰水的存在,可能产生强烈的流变性,另外,人类活动的影响下,可能产生融。岩溶和土洞:对建筑物的影响很大,可能造成地面变形,地基陷落,发生水的渗漏和涌水现象。 三简述复合地基与浅基础、桩基础在荷载传递路线方面的差别,试说明什么是复合地基的本质。 桩体复合地基:荷载通过基础将一部分荷载直接传递给地基土体,另一部分通过桩体传递给地基土。浅基础:荷载通过基础直接传递给地基土体。桩基础:荷载通过基础传递给桩体,再通过桩体传递给地基土体。桩体复合地基的本质是桩和桩间土共同直接承担荷载。 四分析垫层对复合地基的影响。 刚性垫层:提高柔性基础下复合地基桩土荷载分担比,减小复合地基沉降。 柔性垫层:减小桩土荷载分担比,可以改善复合地基中桩体上端部分的受力状态,使桩体上端部分中间向应力减小,水平向应力增大,造成该部分桩体中剪应力减小,也可以增加桩体间土承担荷载比例,较充分利用桩间土的承载潜能。 五、简述石灰桩法加固地基的机理及应用范围。 机理:1,置换作用2,吸水、升温使桩间土强度提高3,胶凝、离子交换和钙化作用使桩周土强度提高应用范围:适用于加固杂填土、素填土和粘性土地基,有经验时也可用于淤泥质土地基加固。主要用于路基加固、油罐地基加固、边坡稳定加固以及多层住宅建筑地基加固。

岩溶的工程地质调查

岩溶的工程地质调查 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

岩溶的工程地质调查岩溶(国际通用术语Karst,译名喀斯特)是指水对可溶性岩石(在我国以碳酸盐岩为主,局部尚有硫酸盐岩、卤化物岩等)进行以化学溶蚀作用与特征(并包括水的机械侵蚀和崩塌使用以及物质的携出、转移和再沉积)的综合地质作用,以及由此而产生的现象统称。岩溶作用的结果在可溶岩表面及其内部形成各种岩溶现象,在地表的如洼地、槽谷、漏斗、落水洞、溶沟溶槽、石芽、石柱、溶峰等;在地下的则为各种形态的溶洞、溶隙、管道等。由于岩溶作用受着地下水水流系统的控制,因而各种岩溶现象也往往组成一定的系统,称为岩溶系统,受各种因素的影响,岩溶的发育有强弱之分,一般可溶岩岩性较纯,连续厚度较大,出露分布较广,断层较发育、岩层较破碎的,岩溶较易发育;可溶岩岩性不纯,含泥质及其它不溶杂质成分较多,连续厚度不大或多类有非可溶性夹层,出露分布较局限,断层不发育、岩层较完整的、岩溶发育较弱。 岩溶调查的目的 通过开展岩溶调查,为矿山开发与整治、自然资源的合理利用和环境保护提供区域性、基础性资料;为矿山工程建设的规划和合理布局提供区域性工程地质资料;为矿山内进一步开展大比例尺岩溶工程地质调查、专门岩溶工程地质和岩溶环境工程地质勘察提供设计依据,为开展岩溶工程地质专题研究、编制专门性岩溶地质和环境地质图提供基础资料,为矿山防灾减灾提供基础支撑。 岩溶调查的任务

查明矿区岩溶发育特征和分布规律;矿区岩溶工程地质条件,阐明在各种主要自然地质因素作用和影响下矿区岩溶工程地质条件的变化规律;查明矿区内岩溶主要地质灾害的分布和发育规律;查明矿山工程活动对岩溶地质环境的作用和影响,对主要岩溶环境工程地质问题和质灾害及其发展趋势做出初步评价和预测。应重点查明岩溶塌陷发育的现状、特征及其水文地质工程地质条件,进行岩溶塌陷易发性区划;岩溶地下水与地表水的水力联系及地下岩溶水形态,研究分析岩溶发育形态、规模等。 1.岩溶塌陷调查 岩溶塌陷发育的基本条件是:岩溶洞隙的存在,一定厚度的松散盖层和水动力条件易于改变的岩溶地下水。围绕其基本条件开展以下调查任务: 1)开展岩溶塌陷现状调查,查明岩溶塌陷的数量、类型、发育特征和分布规律;2)开展岩溶塌陷发育的地质环境背景和水文地质工程地质条件调查,查明可溶岩分布、第四系覆盖层特征、岩溶地下水动力条件和诱发岩溶塌陷的人类工程活动等; 3)开展典型岩溶塌陷勘查,查明岩溶塌陷地质结构和动力条件,分析岩溶塌陷形成深化模式; 4)开展岩溶塌陷易发性区划,建立岩溶塌陷调查评价数据库,提出岩溶塌陷灾害防治对策建议。 2.岩溶地下水调查

这4种都是常见地基处理方法,你必须掌握!

这4种都是常见地基处理方法,你必须掌握! 程项目越来越多,如何采用科学合理的地基处理方法,提高地基土承载力或实现良好的地基加固效果?本文列举一些常用的地基处理方法及常见的质量问题。 换填垫层法 常见质量问题一:接茬位置不正确,接茬处不密实。 预防措施:接茬位置应按规范规定位置留设;分段分层施工应作成台阶形,上下两层接缝应错开0.5米以上,每层虚铺应从接茬处往前延伸0.5米,夯实时夯达0.3米以上,接茬时再切齐,再铺下段夯实。 常见质量问题二:不按规定进行压实系数及承载力检验。 预防措施: 1 换填垫层地基竣工验收应采用载荷试验检验其承载力,原则上每300平方米一个检验点,每个单位工程检验点数量不宜少于3点。 2 对于局部的换填垫层,由设计单位确定其检验方法。 3 对于现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002划分安全等级为丙级的建筑物和一般不太重要的、小型、轻型或对沉降要求不高的工程,地基竣工验收时可按设计要求做压实系数检验;但当设计有要求或垫层厚度大于2m时,仍应按第1条要求做载荷试验来检验其承载力。 4 对于厚度小于1250px,起褥垫作用的换填处理,地基竣工验收时按设计要求做压实系数检验即可。

5 换填垫层地基除应按要求做载荷试验检验外,尚应在施工过程中对每层的压实系数进行检验。采用环刀法检验垫层施工质量时,取样点应位于每层厚度的2/3处。检验数量,对大基坑每50~100平方米不应少于1个检验点,对基槽每10~20米不应少于1 个检验点,每个独立柱基不应少于1个检验点。 强夯法 常见质量问题一:夯实过程中无法达到试夯时确定的最少夯击遍数和总下沉量,夯击不密实。 预防措施:在饱和淤泥、淤泥质土及含水量过大的土层上强夯,宜铺0.5~2.0米厚的砂石,再进行强夯;或适当降低夯击能量,再或采用人工降低地下水位后再强夯。 常见质量问题二:强夯后,实际加固深度局部或大部分未达到要求的影响深度,加固后的地基强度未达到设计要求。 预防措施: 1 强夯前,应探明地质情况,对存在砂卵石夹层的可适当提高夯击能量,遇障碍物应清除掉;锤重、落距、夯击遍数、锤击数、间距等强夯参数,在强夯前应通过试夯、测试确定;两遍强夯之间,应间隔一定时间,粘土或冲积土间隔时间一般为3周,地质条件良好无地下水的土层,间隔时间可适当缩短。 2 实际施工中当强夯影响深度不足时,可采取增加夯击遍数或调节锤击功的大小,一般增大锤击功(如提高落距),可使土的密实度有显著增加。

岩溶地区地基处理方法-总结

岩溶地基的处理措施 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。岩溶为可溶性岩层的特有现象,基表面形式有溶槽、溶沟、溶洞、石笋等,空隙有的被泥土充填,有的是空洞,一般以隐蔽的形式存在。岩溶所引起的各种地表变形破坏,会严重影响地基稳定性,会造成公路铁路断道,桥涵下沉开裂,水库渗漏,建筑物损坏等等。因此,需要根据岩溶情况慎重研究,作出妥善处理,本文结合工程的地质情况、场地特征、工程实际等探讨了针对不同基础采用不同的方法处理复杂岩溶地基的问题。 1、岩溶地基处理的一般原则: (1)重要建筑物宜避开岩溶强烈发育区; (2)当地基含石膏、岩盐等易溶岩时,应考虑溶蚀继续作用的不利影响; (3)不稳定的岩溶洞隙应以地基处理为主,并可根据其形态、大小及埋深,采用清 爆换填、浅层楔状填塞、洞底支撑、梁板跨越、调整柱距等方法处理 (4)岩溶水的处理宜采取疏导的原则; (5)在未经有效处理的隐伏土洞或地表塌陷影响范围内不应作天然地基。对土洞和 塌陷宜采用地表截流、防渗堵漏、挖填灌填岩溶通道、通气降压等方法进行处理, 同时采用梁板跨越。对重要建筑物应采用桩基或墩基; (6)应采取防止地下水排泄通道堵截造成动水压力对基坑底板、地坪及道路等不良 影响以及泄水、涌水对环境的污染的措施; (7)当采用桩(墩)基时,宜优先采用大直径墩基或嵌岩桩,并应符合下列要求: 1)桩(墩)以下相当桩(墩)径的3倍范围内,无倾斜或水平状岩溶洞隙的浅层洞 隙,可按冲剪条件验算顶板稳定; 2)桩(墩)底应力扩散范围内,无临空面或倾向临空面的不利角度的裂隙面可按滑 移条件验算其稳定; 3)应清除桩(墩)底面不稳定石芽及其间的充填物。嵌岩深度应确保桩(墩)的稳定 及其底部与岩体的良好接触。 2 、岩溶的处理 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。

复杂地基处理(参考)

1.夯填法。对枯井这类的深坑一般应摸清井底的情况,对于虚土掩埋的,应将虚土清除,用灰土夯填密实;对于井底有污泥或有水的,应先抛人石块挤密,再用灰土夯填。夯填土应注意与周围土层一致,不可过硬,避免局部处理不当,引起地基不均匀。 2.开挖夯填法。对埋深较浅的墓穴或一些沟道,可将其挖开,用素土或灰土夯填密实,此法处理快捷,处理效果亦较好。对于墓穴应注意处理范围,一般要处理3—5m,深到受压层底。 3.灰砂桩挤密法。对于枯井、沟道之类的坑、沟,遇已被填土填实,但强度较低,除可用开挖填土方法外,亦可用灰砂桩等挤密桩局部挤密。此法不用再挖除填土,施工快捷,亦应注意挤密部分与场地地基应均匀一致,不可局部过硬。 4.梁、板跨越法。遇枯井、墓穴较深,用素土或灰土夯填工程量较大;遇埋深较深,且现场开挖条件又受限制时,可采用梁、板跨越法。一般枯井、墓穴多用板跨越,板可为矩形或圆形,视空洞情况而定,如跨越较大时,亦可用梁跨 越。梁、板的计算长度视具体支承条件而定,一般支撑处基础局部承压,应适当予以加强。还有时遇到一些土井,或上部砌体已损坏的井,或其它较深的土坑,用梁、板跨越,其支撑长度更应考虑支撑处土质松软的不利情况而予以加长。 5.基础加深法。当沟道穿越建筑物又无法避开时,除可处理沟道地基外,尚可采取局部加深基础法。如某住宅楼,北外纵墙坐在旧河沟上,河沟底一3,56m,即将北外纵墙基础加深至河沟底,南外纵墙基础埋深取值一2.OOm,南北基础高差通过内横墙基础连系。这种做法使基础全部坐落到承载力较高的地基上,有的墓穴靠近建筑物,且埋置较深,也可以不处理墓穴将基础局部加深,以保证该处基础正常传力。 6.局部设地下室法。有的建筑物局部地下有枯井、墓穴或其它空洞,本应处理,但建设单位将计就计,对该局部做成地下室,这样可省去处理地基的费用,又为建筑物增加部分地下使用面积。但由于局部地下室对抗震不利,故应对基础选型、埋深及上部结构通盘考虑。使地基、基础及上部结构协同工作,防止地基变形引起墙体裂缝。 7.沟道保留,并做防水处理法。有些工业建筑,由于工艺要求确定的建筑场地,遇厂区通过的下水道,又不能移位,此种情况下,对下水道暂停用或暂时改道,作防水处理后再使用。这种留在地下的有水的空洞,除柱子避开压空洞外,最关键问题是防止渗漏。如某厂一车间的室内保留的主下水道就是这样处理的,通过多年使用,效果尚较好,这也是一种处理有水空洞的方法。 8.加强上部结构或设沉降缝断开法。有的场地枯井、墓穴或其它空洞较多,且地基又较软虽经采用上述处理方法处理后,但因建筑物较长,为避免由于处理空洞数量较多,面积过大,土质不均匀,引起地基不均匀变形,可采取将建筑物用沉降缝断开法。若建筑物不太长,亦可加强上部结构的整体刚度,以适应由于地基中存在空洞,使地基承载力不均匀,基础产生不均匀沉降。应把地基,基础及上部结构视为一整体进行考虑。 1.枯井、墓穴、沟道及其它空洞的处理要根据场地具体条件确定,要查清空洞、沟道的位埋深、走向、覆盖土情况及周围地质情况,以及自身结构情况,要掌握工程地质勘察资料建筑物上部结构及基础形式,综合分析后,确定处理方法。 2.要注意对处理的空洞、沟道局部地基与建筑场地大面积地基要基本均匀一致,不可局硬,否则造成地基不均匀。 3.要重视对空洞及沟道的处理。要将空洞及沟道处理视为地基处理的重要组成部分处理要与全部地基处理相结合,使处理后的地基均匀一致。同时,且不可只依赖加大基面而忽视地基处理。一些工程实例说明,只顾加大基础断面,不顾及地基处理,特别是空洞及沟道的处理,其结果导致出现工程质量问题。4.要重视工程地质勘察,对于地质情况较复杂的地基,一定要适当多布一些钻孔,要彻清场地地质情况,以便与处理空洞及沟道提供可靠依据,避免事先做一般勘察,开槽后现问题,临时确定处理方法,既费工费时,又延误工期,且有时处理结果还不够理想。

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