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岩溶地区建筑地基基础技术标准 GBT51238-2018.pdfVIP免费

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UDC

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

中华人民共和国国家标准

 

 

GB/T

 

 

 

 

 

 

51238-2018

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

岩溶地区建筑地基基础技术标准

 

Technical standard for building foundation in karst area

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2018-11-01    发布            2019-04-01    实施

 

 

 

 

 

 

 

 

中华人民共和国住房和城乡建设部                 

 

联合发布

 

 

 

 

中华人民共和国国家标准

 

 

 

岩溶地区建筑地基基础技术标准

 

 

Technical  standard  for  building   foundation  in  karst  area

 

 

GB/T     51238-2018

 

主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期:2  0  1  9    4    1  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

中国计划出版社

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

中华人民共和国国家标准

岩溶地区建筑地基基础技术标准

GB/T   51238-2018

中国计划出版社出版发行

网址:www.jhpress.com

地址:北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C 座 3 

邮政编码:100038  电话:(010)63906433(发行部)

三河富华印刷包装有限公司印刷

 

 

850mm×1168mm        1/32   3.125  印张 76千字

2018年12月第1版 2018年12月1次印刷 

统一书号:155182 ·0287 定价:19.00元

 

版权所有  侵权必究

侵权举报电话:(010)63906404

如有印装质量问题,请寄本社出版部调换

 

 

 

 

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

 

 

2018年  265号

 

 

 

 

住房城乡建设部关于发布国家标准

《岩溶地区建筑地基基础技术标准》的公告

 

 

 

 

现批准《岩溶地区建筑地基基础技术标准》为国家标准,编号  GB/T      51238—2018,2019年4月1日起实施。

本标准在住房城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)

公开,并由住房城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社 出版发行。

 

 

 

 

中华人民共和国住房和城乡建设部

2018年11月1日

 

 

 

     

 

 

 

 

根据住房城乡建设部《关于印发<2010年工程建设标准规范 制订、修订计划>的通知》(建标〔2010〕43号)的要求,标准编制组 经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先 进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本标准。

本标准共分7章和4个附录,主要技术内容是:总则、术语和 符号、基本规定、勘察与评价、地基计算和基础设计、岩溶地基处理 与施工、检验与监测等。

本标准由住房城乡建设部负责管理,由华东交通大学负责具 体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送华东交 通大学土木建筑学院(地址:江西省南昌市双港东大街808号,邮

政编码:330013)。

本标准主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:

   华东交通大学

江西中煤建设集团有限公司

   江西省建筑设计研究总院

中国建筑科学研究院

贵阳建筑勘察设计有限公司

深圳市粤鹏建筑设计有限公司

唐山市规划建筑设计研究院

深圳市勘察研究院有限公司

江西省勘察设计研究院

河北省建筑科学研究院

贵州理工学院

湖南大学

 

广州大学

合肥工业大学

广西电力工业勘察设计研究院

江西省地质工程(集团)公司

中交第一公路勘察设计研究有限公司

主要起草人郑福焱  钱力航  谌润水  黄志广  高文生

   宋泽华      袁志英  刘小敏 曾马荪  宋建波  张振栓  赵明华  郝江南 陈忠平  周光孔  杨成斌  张和平  江中乐 曹忠民  邬国锋  吴春萍  张红芹  刘晓明 王冠亚  张留俊 刘洪春

主要审查人龚晓南  顾晓鲁  宫剑飞  刘汉龙  康景文

柳建国      周同和  卢玉南  唐建华 刘献刚

 

 

 

 

 

 

 

1      

 

 

 

 

1.0.1 为在岩溶地区地基基础设计与施工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、保证质量、保护 环境,制定本标准。

1.0.2     本标准适用于岩溶地区建筑工程的勘察和地基基础的设 计、施工与检测。

1.0.3  岩溶地区建筑地基基础设计与施工,应进行岩土工程勘察 与评价,综合考虑工程结构类型、材料与施工条件等因素,因地制 宜,精心设计与施工。

1.0.4 岩溶地区建筑工程的勘察和地基基础的设计、施工与检 测,除应符合本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准的 规定。

 

 

 

 

2  术语和符号

 

 

 

2.1      

 

2.1.1      岩溶    karst

可溶性岩层被水长期溶蚀而形成的各种地质现象和形态,又 称喀斯特。

2.1.2       岩体结构面    rock    discontinuity    structural    plane

岩体内开裂和易开裂的面,如层面、节理、断层、片理等,又称 不连续构造面。

2.1.3      土岩组合地基    soil-rock   composite   subgrade

在建筑地基主要受力层范围内,有下伏基岩表面坡度较大的 地基;石芽密布并有出露的地基;大块孤石或个别石芽出露的 地基。

2.1.4      红黏土地基    red  clay  subgrade

地基主要受力层由碳酸盐岩系露出的岩石经红土化作用形成 的颜色为棕红、褐黄色的高塑性黏土组成的地基。

2.1.5      岩溶地基    karst    subgrade

岩体中存在溶洞、溶蚀裂隙,或岩体表面在石芽、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地基。

2.1.6  石芽地基    clint   subgrade

由溶沟(槽)间突起的石芽与红黏土在水平方向上交替分布组 成的地基。

2.1.7  溶洞地基    cave    subgrade 岩体中存在溶洞的岩石地基。

2.1.8  溶蚀(裂隙、漏斗)地基    dissolution(fractures,funnel)

 

subgrade

基础持力层为溶蚀(裂隙、漏斗)岩石的地基。

2.1.9   发泡倍率    foaming     ratio

泡沫与产生该泡沫的发泡剂原液的体积比。

2.1.10   大             depth     of    climate    influenced markedly     layer

在自然气候作用下,由降水、蒸发地温等因素引起的升降变形 的有效深度。

2.2      

 

2.2.1  作用及作用效应:

E——主动土压力; F——   浮力作用值; G——    

M——   作用于基础底面的力矩或截面的弯矩; p——   基础底面处平均压力;

—— 基础底面处平均附加压力;

Qk——  相应于荷载效应标准组合时,桩基中单桩所受竖向力。

2.2.2  材料性能和抗力:

c——  黏聚力;

E,—— 土的压缩模量;

e —   

fa—— 修正后的地基承载力特征值; fak—— 地基承载力特征值;

frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值; 9pa—— 桩端土的承载力特征值;

9sa—— 桩周土的摩擦力特征值;

Ra—— 单桩竖向承载力特征值;

γ ——土的重力密度,简称土的重度;

 

v—— 泊松比;

φ——内摩擦角;

w—— 土的含水量; WL——液限;

wp—— 塑限。

2.2.3  几何参数:

A—— 基础底面面积;

b——基础底面宽度(最小边长),或力矩作用方向的基础底面边长; d—— 基础埋置深度,桩身直径;

H——基础高度;

H——   自基础底面算起的建筑物高度; Hg——  自室外地面算起的建筑物高度;

L——  房屋长度或沉降缝分隔的单元长度; l——  基础底面长度;

s ——沉降量;

u——周边长度;

zn——地基沉降计算深度; zo——标准冻深。

2.2.4  设计参数和计算系数:

a—— 压缩系数;

a—— 平均附加应力系数;

β——边坡与水平面的坡角;

δ——填土与挡土墙墙背之间的摩擦角;

δ,——填土与稳定岩石坡面之间的摩擦角; θ ——地基的压力扩散角;

μ——土与挡土墙基底之间的摩擦系数;

7b——基础宽度的承载力修正系数;

7d——基础埋深的承载力修正系数;

ψs—— 沉降计算经验系数。

 

 

3     

 

 

 

 

3.0.1  岩溶地区地基基础的设计等级应符合现行国家标准《建筑 地基基础设计规范》GB   50007的规定。

3.0.2  岩溶地区的勘察应查明建设场地岩溶的发育程度和分布 规律、地基岩土的工程特性和地下水埋藏条件,并应对场地及地基 做出综合评价。

3.0.3  岩溶发育程度的划分应符合表3.0.3的规定。

3.0.3 岩溶发育程度

 

   

岩溶场地条件

 

 

 

 

 

岩溶强发育

地表有较多岩溶塌陷、漏斗、洼地、泉眼;

溶沟、溶槽强发育,石芽密布,相邻钻孔间存在临空面且基岩 面高差大于5m;

地下有暗河、伏流;

钻孔见洞(隙)率大于30%或线岩溶率大于20%; 溶槽或串珠状竖向溶洞发育深度达20m以上

岩溶中等发育

介于强发育和弱发育之间

 

 

 

 

岩溶弱发育

 

地表无岩溶塌陷、漏斗;

溶沟、溶槽弱发育;

相邻钻孔间存在临空面且基岩面相对高差小于2m; 钻孔见洞(隙)率小于10%或线岩溶率小于5%

3.0.4  岩溶地区的地基根据地层组成状况可分为下列类型:

1  土质地基:根据土的特性可分为红黏土地基、软土地基、填 土地基和混合土地基;

2  土岩组合地基:根据岩土组合特征可分为半岩半土、多岩 少土、多土少岩、上岩下土等土与岩石组合的地基;

 

3  岩溶地基:根据埋藏条件可分为裸露型、浅覆盖型、深覆盖 型和埋藏型等地基;根据岩溶发育条件可分为溶洞地基、溶沟(槽) 地基、溶蚀(裂隙、漏斗)地基、石芽地基、土洞地基;

4  岩石地基。

3.0.5  地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物宜避开岩溶强发育 的地段。存在下列情况之一且未经处理不应作为建筑物地基:

1  浅层溶洞成群分布,洞径大,洞体不稳定的地段;

2  溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、漏斗)、石芽等强发育,其中充填物 为软弱土体的地段;

3  溶洞、土洞以及塌陷等岩溶强发育的地段;

4  岩溶水排泄不畅,可能造成场地淹没的地段;

5  导水构造破碎带或断层交汇的地段;

6  岩溶中等发育且存在层流、越流潜蚀形成土洞条件的 地段。

3.0.6  地基基础设计时,所采用的作用效应与相应的抗力限值应 符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB  50007 的规定。

3.0.7  岩溶地区地基基础的勘察、设计尚应符合现行国家标准 《建筑抗震设计规范》GB  50011的规定。

 

 

 

4  勘察与评价

 

 

 

4.1     

 

4.1.1  岩溶地区工程勘察应根据工程重要性、场地和地基复杂程 度划分为甲级、乙级和丙级,并应符合下列规定:

1  甲级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级 中,有一项为一级;

2  乙级:除甲级和丙级以外均为乙级;

3  丙级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级 均为三级。

4.1.2      工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级的划分应 符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB   50021的规定。

4.1.3  岩溶地区红黏土的状态、结构、复浸水特性和均匀性分类 应符合本标准第A.0.1  条~第A.0.4   条的规定,石芽地基根据空 间产状分类并应符合本标准第 A.0.5   条的规定。

4.1.4      岩溶地区的岩土工程勘察应综合运用工程地质测绘和调 查、钻探、物探、原位测试等,查明下列内容:

1  拟建场地的地形地貌、地质构造、地层岩性与产状;

2  岩溶发育的特征及主要影响因素;岩溶类型、发育程度、形 态、大小、分布、充填情况,发育成因;

3  岩溶顶板和覆盖层厚度、性质,岩面起伏、形态;

4  地下水赋存条件、类型,动态特征,水位变化,补给、径流、 排泄条件,地表水与地下水、覆盖层与岩层之间的水力联系;

5  溶洞、土洞和塌陷的成因及其发展趋势;

6  溶沟(槽)地基、溶蚀漏斗地基、石芽地基、溶洞(隙)地基、 土洞岩溶地区地基的治理经验。

 

4.1.5  岩溶地区勘察报告除应符合现行国家标准《岩土工程勘察 规范》GB   50021的规定外,应重点评价下列内容:

1  拟建场地岩溶地下水的赋存、动态、补给、径流、排泄条件, 地表水、覆盖层地下水与岩溶地下水之间的水力联系;

2  岩溶发育的成因类型、发育程度、形态和分布特征;溶洞充 填程度与充填物;覆盖层厚度、性质;

3  溶洞(隙)、溶沟(槽)、溶蚀漏斗、石芽、土洞、岩面形态、岩 溶顶板和覆盖层等岩溶地基的稳定性评价;

4  溶洞、土洞和塌陷的成因及其发展趋势;

5  对岩溶中等发育和强烈发育的浅覆盖层岩溶地基,当基岩 面上部存在软弱土、混合土和易产生潜蚀土层时,应评价地下水的 渗流与土洞塌陷的形成、发育关系,分析评价地基土的稳定性;对 稳定性不良地段,应提出工程治理措施;

6  溶洞(隙)地基、溶沟(槽)地基、溶蚀漏斗地基、石芽地基、 土洞地基的处理措施和基础方案的建议,降水排水截渗方案的建  议,基坑开挖与支护方案的建议等;

7  岩溶治理设计所需岩土参数,建筑地基基础、地下水等监 测要求的建议。

 

4.2  红黏土地基

 

4.2.1  红黏土地基工程勘察应包括下列内容:

1  不同地貌单元红黏土的分布、厚度、组成、性质等特征及其   

2  下伏基岩岩性、岩溶发育特征及其与红黏土的性质、厚度 变化的关系;

3  地裂缝分布、发育特征及其成因、土体结构特征,土体中裂 隙的密度、深度、延展方向及其发展规律;

4  地表水及地下水的分布、动态变化;

5  红黏土状态竖向分带,并确定大气影响急剧层深度;

 

6  既有工程经验。

4.2.2      红黏土地基的勘探孔应沿建(构)筑物轴线布置,各勘察阶 段勘探孔的间距和勘探孔的深度应符合下列规定:

1    初步勘察勘探孔间距宜取30m50m, 其中控制性勘探孔 宜为勘探孔总数的1/5~1/3,且每个地貌单元均应有控制性勘探 孔;对均匀地基,勘探孔的深度可按表4.2.2确定;对不均匀地基, 勘探孔应深入稳定分布的岩层。

4.2.2 初步勘察勘探孔深度(m)

 

勘察等级

一般性勘探孔

控制性勘探孔

甲级

≥15

≥30

乙级

10~15

15~30

丙级

6~10

10~20

2    对均匀地基详细勘察勘探孔的间距宜取12m24m, 对不 均匀地基宜取6m12m, 独立基础宜按一柱一孔布置,勘探孔施 工顺序宜先疏后密,先鉴别土性后取土试样。

3  详细勘察的勘探孔深度应大于红黏土地基主要受力层的 深度,对于条形基础不应小于基础底面宽度的3倍,对于单独柱基 不应小于基础底面宽度的1.5倍,且不应小于5m

4  对高层建筑和需进行变形计算的地基,详细勘察控制性勘 探孔不应少于勘探孔总数的1/3;控制性勘探孔的深度应大于地 基变形计算深度。

5  当基础底面下红黏土层厚度小于地基变形计算深度时,详 细勘察深度应按本标准第4.3.7条的规定执行。

6  在浅层岩溶发育地区的红黏土中分布有土洞、软弱土时, 应采用物探方法初步查明土洞的成因、形态、规模和下伏基岩岩溶  发育状况,并应采用加密、加深勘探孔的方法验证确定,勘探孔进  入土洞或溶洞洞底完整土(岩)层的深度不应小于3m。

4.2.3      初步勘察时取土试样和进行原位测试的勘探孔宜为勘探 孔总数的1/4~1/2,采取土试样和进行原位测试的数量均不应少

 

6个(组);详细勘察取土试样和进行原位测试的勘探孔不应小 于全部勘探孔的1/2,且每栋主要建筑物不应少于3个;钻探取土 试样孔的数量不应少于勘探孔总数的1/3;采取土试样和进行原 位测试的数量均不应少于6个(组)。

4.2.4  红黏土的勘探、取样、测试应符合下列规定:

1  钻探施工应采用干作业;

2  鉴别孔质量等级为Ⅲ、IV级的取样孔,可采用锤击钻进 方式;

3  质量等级为I、Ⅱ级的土样,应采用静压法、重锤少击法、 探井取样法;

4    质量等级为级的土样和原位测试位置1.0m 以内的 深度不得采用锤击钻进;

5  对红黏土地裂缝的勘探应采用井探或槽探,钻孔和探井 (槽)工作完成后,应及时回填;

6  原位测试应根据土性采用静载荷试验、标准贯入、轻型圆 锥动力触探、静力触探、旁压试验或十字板剪切试验;

7  室内试验除测定红黏土一般的物理力学性质指标外,对裂 隙发育的红黏土尚应进行三轴剪切试验或无侧限抗压强度试验; 评价边坡稳定性时,宜进行重复剪切试验;判别红黏土的胀缩性时 应做自由膨胀率试验、膨胀试验、收缩试验,并宜做复浸水试验;

8  土试样质量等级的划分应符合现行国家标准《岩土工程勘 察规范》GB 50021的规定。

4.2.5      红黏土的地基承载力特征值应采用静载荷试验和其他原 位测试、理论公式计算并结合当地经验等方法综合确定。

4.2.6  当基础浅埋、外侧地面倾斜或有临空面以及存在较大的水 平荷载时,红黏土地基的承载力应结合下列因素综合确定:

1  土体结构和裂隙对承载力的影响;

2  开挖面长时间暴露、裂隙发展和浸水对承载力的影响;

3  地表水渗入深度的影响;

 

4  临空面水平荷载对承载力的影响。

4.2.7  红黏土的胀缩性评价应符合下列规定:

1  轻型建筑物的基础埋置深度应大于当地大气影响急剧层   

2  炉窑等高温设备的基础应分析地基土不均匀收缩变形的   

3  开挖明沟时,应分析土体干湿循环过程胀缩的影响;

4  基坑开挖时,宜采取保湿措施,边坡应及时维护,防止失水 干缩 

4.2.8  红黏土地基岩土工程评价应符合下列规定:

1  根据工程需要划分红黏土类型的空间分布,并应分别提出 特性参数及工程评价;

2  分析地表水、地下水、红黏土裂隙及土洞发育特征,评价场 地有无土洞形成的可能性;

3  分析地表水、滞水、土岩界面水、岩溶水分布及相互连通补 给关系,评价其对基坑工程、基础施工及建筑地基正常使用的   

4  评价场地内地裂缝分布和发育规律,并应对密集带或深长 地裂缝提出避让或处理建议;

5  评价石芽露出地段地表水下渗、冲蚀对地基的影响,并应 提出处理建议;

6  在大范围挖方区,应提出保湿和防浸泡措施和建议;

7  对一般轻型建(构)筑物,应确定大气影响急剧层的深度, 提出基础埋深建议。

 

4.3     

 

4.3.1  岩溶场地岩土工程勘察宜分为可行性研究勘察、初步勘 察、详细勘察和施工勘察等阶段,并应符合下列规定:

1  可行性研究勘察应调查溶洞(隙)、溶沟(槽)、石芽、溶蚀漏

 

斗、伴生土洞塌陷等岩溶发育条件,并对其危害程度和发展趋势做 出判断,对场地的稳定性和工程建设的适宜性做出评价;

2  初步勘察应初步查明溶洞(隙)、溶沟(槽)、石芽、溶蚀漏 斗、伴生土洞塌陷的分布、发育程度和发育规律,并对建筑地段的 稳定性和适宜性做出评价;

3  详细勘察应查明拟建工程范围及影响地段的溶洞(隙)、溶 (槽)、石芽、溶蚀漏斗、伴生土洞塌陷的位置、规模、埋深、岩溶堆 填物性状和地下水特征,并对地基基础的设计和岩溶的治理提出 建议 

4  针对地质条件、基础类型和施工过程中需进一步查明的专 门问题应进行施工勘察。

4.3.2 初步勘察(钻探)勘探线、点的间距可按表4.3.2确定。对 下列地段,应进行重点勘察:

4.3.2 初步勘察勘探线、勘探孔的间距(m)

 

地基复杂程度等级

  线  

勘探孔间距

   )

40~80

25~40

     )

60~120

35~80

   )

100~150

50~100

注:表中间距不适用于地球物理勘探。

1  地面塌陷或地表水消失的地段;

2  地下水强烈活动的地段;

3  碳酸盐岩层与非碳酸盐岩层接触的地段;

4  碳酸盐岩埋藏较浅且起伏较大的石芽发育地段;

5  软弱土层分布不均匀的地段;

6  物探成果异常或基础下有溶洞、暗河、伴生土洞分布的 地段 

7  构造导水断层或导水破碎带以及交汇地段;

8  存在采空区和其他人类工程活动强烈的地段。

4.3.3 初步勘察勘探孔的深度可按表4.3.3确定。

 

4.3.3  初步勘察勘探孔深度(m)

 

工程重要性等级

一般性勘探孔

控制性勘探孔

一级(重要工程)

≥15

≥30

二级(一般工程)

10~15

15~30

三级(次要工程)

6~10

10~20

注:控制性勘探孔应为勘探孔总数的1/4~1/3,且每个地貌单元均应有控制 勘探孔 

2  勘探孔包括钻孔、探井和原位测试孔等。

3  特殊用途的钻孔除外。

4.3.4  当遇下列情形之一时,初步勘察宜增减勘探孔深度:

1  当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高不一致时,应按 预计整平地标高调整勘探孔深度;

2  在预定深度内遇碳酸盐岩时,控制性勘探孔钻入基底下完 整碳酸盐基岩的深度不应少于5m, 一般性勘探孔至基岩面下能 确认为碳酸盐岩时即可终止;

3  当预定深度内有软弱土、混合土等特殊土层时,控制性勘 探孔应穿透特殊土层。

4.3.5  岩溶发育地区,综合物探应作为初步勘察阶段首选的方 法,并宜根据工程地质测绘和调查结果,结合地质条件,确定勘探 方法和测点布置。点距宜符合表4.3.5的规定,物探测线应布置 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、塌陷地带等处。

4.3.5  主要物探方法及点距(m)

 

物探方法 岩溶地基类型

 

电法

 

电磁法

 

地震波法

 

声波测井

 

层析成像

裸露型岩溶地基

3~5

3~5

3~5

0.2~0.5

0.1~0.2

浅覆盖型岩溶地基

3~5

3~5

3~5

0.2~0.5

0.1~0.2

深覆盖型岩溶地基

5~10

5~10

5~10

0.5~1

0.1~0.2

埋藏型岩溶地基

5~10

5~10

5~10

0.5~1

0.1~0.2

4.3.6  详细勘察勘探孔应沿建(构)筑物周边和角点布置,高层建

 

筑中心应布置勘探孔,勘探孔间距可按表4.3.6确定。对于岩溶 强烈发育地段应加密勘探孔;对一柱一桩基础,应在每柱点下布置 勘探孔。

4.3.6  详细勘察勘探孔的间距(m)

 

地基复杂程度等级

勘探孔间距

一级(复杂)

8~15

二级(中等复杂)

15~20

三级(简单)

20~25

4.3.7      详细勘察勘探孔的深度除应符合现行国家标准《岩土工程 勘察规范》GB  50021的规定外,尚应符合下列规定:

1  当基础底面以下土层厚度不大于独立基础宽度的3倍或 条形基础宽度的6倍且具备形成土洞或其他地面变形条件时,全 部勘探孔进入完整基岩的深度不宜小于5m;

2  当预计深度内有溶洞存在且可能影响地基稳定时,全部勘 探孔进入洞底基岩面下的深度不应少于5m, 并宜增加勘探孔和 孔间物探剖面圈定洞体范围;

3  采用桩基础时,勘察深度不应小于桩底面下3倍桩径,且 不小于5m, 当相邻桩底的基岩面起伏较大时应加深勘探孔的 深度 

4.3.8  岩溶地基岩体的完整程度可采用声波测井方法定量划分, 也可采用电磁波测井、放射性测井、电阻率辅助测井等方法划分。 测点间距宜根据岩性结构及岩体破碎程度确定为0.2m0.4m

4.3.9  当需要提供水文地质参数和确定岩溶水的连通性时,应进 行抽水试验。抽水试验井孔宜按不同岩溶发育地段布置,岩溶强 烈发育地段不宜少于2个,岩溶中等发育地段不应少于1个,当抽 水试验可能造成对环境的不良影响时,应采用压水试验或注水 试验 

4.3.10  取样、原位测试、现场试验除应符合现行国家标准《岩土 工程勘察规范》GB50021  的规定外,尚宜符合下列规定:

 

1  当追索隐伏洞隙的联系时,可进行物探或连通试验;

2  评价洞隙稳定性时,可采取洞体顶板岩样和充填物土样进 行物理力学性质试验,并宜进行现场顶板岩体的静载荷试验;

3  当需查明土的性状与土洞形成的关系时,可进行复浸水、 胀缩、可溶性和剪切试验;

4  当需查明地下水的动力条件、潜蚀作用、与地表水或地下 水径流的联系,预测土洞和塌陷的发生、发展时,宜进行流速、流 向、流量的测定和水位、水质的观测。

4.3.11  施工勘察工作量应根据建筑工程地基基础设计要求和场 地复杂程度确定。应重点查明基底以下对地基稳定性影响范围内 的溶洞(隙)、溶沟(槽)、石芽、溶蚀漏斗、伴生土洞塌陷的分布、发 育程度和发育规律,并应对地基稳定性做出评价。

4.3.12      岩体坚硬程度分类、完整程度分类以及基本质量等级划 分应符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB  50021的规定。

 

4.4      

 

4.4.1  岩溶地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。当地下水 对地基稳定、地下结构抗浮、工程降水等有重大影响时,应进行专 门水文地质勘察,并应符合下列规定:

1  水文地质测绘应在现场踏勘、收集并初步掌握场地水文地 质资料的基础上进行,应重点调查微地貌、地层岩性、地质构造、地 表岩溶发育、井(泉)等内容。

2  水文地质物探应在水文地质测绘的基础上,结合水文地质 勘察需要布置。

3  水文地质勘探点布置数量应满足查明和评价岩溶场地地 下水特征的要求;勘探点深度应根据场地地层、地下水条件和地下 结构基底埋深确定。基底位于上覆土层时,勘探点深度应至上覆 土层中最下一层含水层的底板以下不少于3.0m; 基底位于岩溶

 

层时,勘探点深度应至岩溶主要含水层底板以下不少于2.0m

4  水文地质参数应根据评价工作的需要选择抽水试验、连通 试验、注(压)水试验、流速流量测试等试验测定方法确定,试验测 定方法应符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB  50021  规定。

5  应对与工程相关的地表水、地下水水位和水量进行动态 观测。

4.4.2  岩溶地区地下水勘察应重点查明下列特征:

1  地下水的埋藏条件、分布范围、水位与动态变化特征等;

2  地下水的补给、径流、排泄条件;地表水、上覆土层孔隙水、 上覆土层含水层与岩溶层地下水的水力联系;

3  当存在多层地下水时,应查明每层地下水的赋存条件、动 态特征及各层地下水之间的越流渗透关系;

4  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。

4.4.3  当工程需要降排地下水时,地下水勘察应符合下列规定:

1  应提供含水层降深与补给水量,查明可压缩土层厚度等;

2  勘探孔应穿过含水层,至其下可压缩土层的下限,并应进 行原位测试及采样进行土工试验;

3  应分析评价降排岩溶层中的地下水对上覆土层或岩土接 触带中已有土洞或引发新土洞的影响;

4  分析评价降排水对地面沉降、坍陷、地基沉降、基坑与边坡 稳定和周边环境的影响,分析降排水的可行性及方式。

4.4.4  当埋藏型岩溶地区地下结构的基底位于上覆土层时,宜进 行孔隙水压力测试,测试孔数量不应少于3个,平面上测试孔宜沿 地层变化大的方向布置,测试孔竖向应按土层布设,每隔2.0m~  5.0m  设置一个测点,每层土不应少于1个测点。

4.4.5  地下水作用评价除应符合现行国家标准《岩土工程勘察规  GB    50021的规定外,尚应重点分析评价下列内容:

 

1  水位变化对基础、地下结构、基坑和挡土墙的静水压力或 动水压力作用;

2  因水头压差、水位波动、渗流等对地基产生潜蚀破坏作用;

3  地下水补给排泄产生的水位升降对地基沉降或地面抬升 的影响;

4  根据地下水渗透条件进行分析,判别基底产生管涌、流土 (砂)等的可能性。

4.4.6 地下结构物抗浮设防水位应按下列原则确定:

1  当地有长期地下水观测资料时,宜采用长期观测期间的地 下水最高水位,结合场地水文地质条件综合确定;

2  当地无长期地下水观测资料时,应根据当地抗浮设防水位 经验、场地水文地质条件,结合勘察期间的地下水水位与预测远期 地下水位最大变幅综合确定;

3  当场地地下水受地表水补给,且对地下水位变化有直接影 响时,宜取地表水最高水位时的地下水位;

4  位于山区坡地的场地,应根据地形地貌特征与地表冲沟和 汇水区分布,绘制沿坡地的地下水位分布线,按基础或地下结构埋 置深度,取最不利条件下的最高水位;

5  当地下结构的基底位于含水层之间的弱透水层时,宜通过 竖向一维渗流分析及现场孔隙水压力测试等确定基底相应位置最 大孔隙水压力,并根据最大孔隙水压力计算抗浮水位,确定最大孔 隙水压力时宜以弱透水层上下相对稳定含水层不利条件下最高水 位作为边界条件。

 

 

 

 

5  地基计算和基础设计

 

 

 

5.1     

 

5.1.1  岩溶地区地基基础设计除应符合现行国家标准《建筑地基 基础设计规范》GB50007  的有关规定外,尚应符合下列规定:

1  当满足地基稳定性和变形要求时,基础宜浅埋;

2  稳定溶洞的完整顶板经验算满足强度要求后可作为基础 持力层;

3  地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物应进行地基稳定性 分析。

5.1.2  岩溶地区地基基础设计时应进行下列分析:

1  有无崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、地裂缝等不良地质现象;

2  有无影响场地稳定性的断层、破碎带、采空区、溶洞和土洞;

3  挖方、填方、堆载和卸载对地基基础稳定性的影响;

4  基岩面的起伏变化,有无影响地基基础稳定性的岩层倾角 和临空面;

5  地表水和地下水对地基基础的影响。

5.1.3  岩溶地区的基础埋深应符合下列规定:

1  基础宜埋置在地下水位以上。当必须埋置在地下水位以下 时,应采取地基土(岩)在施工时不受扰动的措施。当基础埋置于易 风化、易软化、裂隙发育的岩石上时,施工时应在基坑开挖后立即浇 筑垫层进行封闭。当地下水有腐蚀性时,应对基础采取防腐措施。

2  置于红黏土地基上的三层或三层以下砌体建筑,确定其基  础埋深时应分析红黏土的胀缩性对上部结构的影响,其埋深宜大 于大气影响急剧层深度;当基础埋深小于大气影响急剧层深度时, 宜采取防水保湿等措施。

 

3  当地基为斜坡时,基础宽度方向的埋置深度不宜有差异; 条形基础在长度方向可设置台阶,土质地基每级台阶高度不宜大  500mm, 长度不宜小于台阶高度的2倍;岩石地基基底台阶的 高宽比,可根据岩石原表面的坡度及基础材料确定,但台阶高度不 宜大于1000mm, 长度不宜小于台阶高度。

4  嵌岩桩的嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩质量、桩径 和桩长等因素确定。当桩端全断面嵌入平整、完整的坚硬岩和较 硬岩时,基桩嵌岩深度不宜小于0.2倍桩径,且不应小于0.2m;  桩端嵌入倾斜的完整和较完整岩时,基桩全断面嵌入深度不宜小 0.4倍桩径,且不小于0.5m; 当桩端嵌入倾斜度大于30%的中 风化岩时,宜根据倾斜度及岩石完整性加大嵌入深度。

 

5.2  地基稳定性计算

 

5.2.1  当地基中下伏基岩面为单向倾斜,岩面坡度大于10%,基 底下的土层厚度大于1.5m 时,基础设计应符合下列规定:

1  当结构类型和地基承载力符合表5.2.1-1的规定时,可不 进行地基变形验算。

5.2.1-1 下卧基岩表面允许坡度值

 

地基土承载力  特征值fak(kPa)

四层及四层以下的

砌体承重结构,三层及

三层以下的框架结构

150kN150kN以下吊车的 一般单层排架结构

带墙的边柱和山墙

无墙的中柱

≥150

≤15%

≤15%

≤30%

≥200

≤25%

≤30%

≤50%

≥300

≤40%

≤50%

≤70%

2  当不满足表5.2.1-1的条件时,应考虑刚性下卧层的影 响,并应按下式计算地基的变形:

Sgz=βgzsz                                            (5.2.1)

式中:5gz——具刚性下卧层时,地基土的变形计算值(mm);

βg₂——  刚性下卧层对上覆土层的变形增大系数,按表5.2. 1-2 采用 

 

S—— 变形计算深度,相当于实际土层厚度按现行国家标准 《建筑地基基础设计规范》GB   50007 计算确定的地基 最终变形计算值(mm)

5 .2 . 1-2   具                β

 

h/b

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

βgz

1.26

1.17

1.12

1.09

1.00

注:h—基底下的土层厚度;b—基础底面宽度。

3  在岩土界面上存在软弱层时,应验算地基的整体稳定性。

4  当土岩组合地基位于山间坡地、山麓洼地或冲沟地带,存 在局部软弱土层时,应验算软弱下卧层的强度及不均匀变形。

5.2.2      地基基础设计应考虑石芽及溶洞对地基稳定性的影响。 石芽地基的稳定性可按本标准附录 B 验算,溶洞地基的稳定性可 按本标准附录C 验  

5.2.3  对于承受较大水平推力的建筑物,其水平抗滑移稳定性应 符合下列公式要求:

                      (5.2.3-1)

 

E=μW                                         (5.2.3-2)

  E——  水平抗滑力总和(kN);

H—— 作用于基础底面的水平推力(kN);

Ks——  水平抗滑移稳定安全系数,可取Ks=1.3;

μ   岩土体对建筑物基底的摩擦系数,由试验确定,也可 按表5 . 2 . 3选用;

W—— 作用于基础底面的竖向压力(kN)

5 . 2 . 3  岩土体对建筑物基底的摩擦系数

 

 

 μ

 

 

黏性土

可塑

0.20~0.25

硬塑

0.25~0.30

坚硬

0.30~0.40

 

 

续表5.2.3

 

     

摩擦系数μ

软质岩

0.40~0.60

       

0.65~0.75

5.2.4  具有外倾结构面的岩石地基,应考虑岩体结构面的最不利 组合,按刚体极限平衡法验算稳定性,其稳定安全系数不应小 1 . 35。

5.2.5      地基稳定性计算时,应根据岩土实际性状选择物理力学指 标。当土层已经扰动或施工中可能扰动,宜取土的残余抗剪强度 指标;新近填土或尚未固结土宜取土的直剪指标;地下水以上应取 天然重度,地下水位以下应取浮重度。

5.2.6  在地下水强烈活动于岩土交界面的岩溶地区,应预估地下 水在施工和建筑物使用期间的变化,分析地下水作用对地基稳定 性的影响。

5.2.7    对地基基础设计等级为丙级且荷载较小的建筑物,当地基 遇有下列条件之一时,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  基础底面与洞顶之间的岩土层厚度虽小于独立基础宽度 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,但遇有下列条件之一时:

1)溶洞、溶隙或岩溶漏斗的堆积物充填密实,地基承载力特 征值大于150kPa, 上覆土层均匀且无地下水影响;

2) 岩体基本质量等级为I  级或Ⅱ级,洞体顶板岩石厚度大 于或等于跨度,经验算顶板稳定;

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,不存在伴生土洞形成条件;

4)竖向洞隙、落水洞的宽度或直径小于1.0m, 且不存在伴 生土洞形成条件的近旁地段。

 

5.2.8      当不符合本标准第5.2.7条的条件时,应进行洞体地基稳 定性分析,并应符合下列规定:

1  当顶板不稳定、洞内堆积物充填密实、无地下水影响时,可 按堆积物受力的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,并应分析岩溶作用的不利影响。

5.2.9      对位于溶沟(槽)、溶蚀漏斗、石芽、岩石陡坎近旁的基础, 当岩体中有倾向临空面的不利软弱结构面时,应验算地基滑移稳 定性。软弱结构面的抗剪强度宜由试验确定,初步分析时,可按现 行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB  50330 选用。当稳定系 数大于或等于1.35时,可不考虑地基滑移。

5.3  地基基础设计

 

5.3.1  岩溶地区基础设计选型应根据地基土质、上部结构体系、 柱距、荷载大小、使用要求以及施工条件等因素确定。可采用无筋 扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、岩石锚杆基础、筏形基础、桩  基础等类型。基础设计计算及构造要求尚应符合现行国家标准  《建筑地基基础设计规范》GB 50007 的规定。

5.3.2  红黏土地基基础设计应符合下列规定:

1  采用天然地基时,宜充分利用上部硬塑或可塑土层作为持 力层;

2  当红黏土层的厚度或沿深度的状态急剧变化时,地基变形 除应控制总变形外,尚应验算沉降差,在沉降计算深度范围内有基 岩时,应按刚性下卧层条件下的附加应力验算地基变形。

5.3.3  岩组合地基基础设计应符合下列规定:

1  置于土岩组合地基上的建筑物不宜采用独立基础,并应采

 

取增强基础和上部结构整体刚度的措施,且应进行沉降变形验算;

2  在土岩组合地基上不宜建造底部框架及多层内框架建筑;

3  土岩组合地基基础设计应考虑石芽稳定性对地基稳定性 的影响;

4  当土岩组合地基局部范围内存在软弱下卧层时,应进行软 弱下卧层承载力验算,计算土中附加应力和地基不均匀沉降时,应 考虑坚硬基岩的影响;

5  在地基压缩性相差较大的部位,宜根据建筑物平面形状和 荷载条件设置沉降缝。

5.3.4      岩石地基基础设计应符合下列规定:

1  置于完整、较完整、较破碎岩体上的建筑物可仅进行地基 承载力计算;

2  地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物,当同一建筑物的 地基存在坚硬程度不同、两种或多种岩体变形模量差异达2倍及 2倍以上时,应进行地基变形验算;

3  地基主要受力层深度内存在软弱下卧岩层时,应考虑软弱 下卧岩层的影响,进行地基稳定性验算;

4  当建筑场地内存在临空面时,应验算基础向临空面倾覆和 滑移的稳定性,当基础存在不稳定的临空面时,应将基础埋深加大 至下伏稳定基岩,也可在基础底部设置锚杆,锚杆应进入下伏稳定 岩体,并满足抗倾覆和抗滑移要求,同一基础的地基可以放阶处 理,并应满足抗倾覆和抗滑移要求。

5.3.5  岩溶地基基础设计应符合下列规定:

1  岩溶地基基础设计应根据岩溶裂隙、溶蚀、溶洞、土洞等发 育条件和发育程度,对基础选型进行论证;

2  当岩溶上部覆盖土层较厚时,宜利用上覆土层作为建(构) 筑物的天然地基,当天然地基不能满足要求时,可采用复合地基或 桩基;

3  当桩端以下3倍桩径及5m 深度范围内为完整或较完整

 

岩层时,可利用溶洞顶板作为基桩持力层,并应对顶板进行强度计 算和稳定性验算,当溶洞顶板不能作为基桩持力层时,桩端应进入 强度和稳定性符合要求的岩层或对溶洞进行处理;

4  位于溶洞顶(隔)板岩体之间的基桩应进行桩身压屈稳定    

5  基桩竖向承载力计算时,不宜计入溶洞顶(隔)板和洞内天 然充填物产生的桩身侧阻力,当溶洞顶(隔)板岩体的基本质量等 级为级或Ⅱ级且厚度大于2时,可将溶洞顶(隔)板产生桩身 侧阻力乘以0.75的系数;

6  对于完整、较完整的坚硬岩、较硬岩地基,且洞体较小,基 础底面尺寸大于溶洞的平面尺寸,并有足够的支承长度,顶板岩石 厚度大于或等于溶洞的跨度时,可不考虑岩溶对地基稳定性的影 响,不符合以上要求时应进行洞体稳定性分析。

 

5.4     

 

5.4.1  当建筑物地下室底板位于抗浮水位以下时,应进行抗浮稳 定性验算。当存在地下水渗流时,应分析渗流作用及其对地下结 构上浮的影响;当存在岩石裂隙时,尚应考虑裂隙水在基坑内积聚 对抗浮设计水位的影响。

5.4.2      计算上浮力时,不宜考虑地下结构侧壁及底板与岩土接触 面的摩擦力和黏滞作用。除有可靠的长期控制地下水措施外,不 应对地下水浮力进行折减。

5.4.3  岩溶地区存在承压地下水时,应根据地下水勘察报告的实 测数据,确定承压地下水的水头压力,并分析其对地下结构上浮的   

5.4.4  地下结构抗浮设计应符合下列规定:

1  当地下结构整体及其上建筑物自重与其他竖向永久荷载 标准值的总和小于上浮力时,应对地下结构整体或建筑物在施工 和使用期间的抗浮稳定性进行验算,满足整体抗浮要求;

 

2  当地下结构局部存在上浮作用时,应对该部分地下结构进 行局部抗浮验算,除满足局部抗浮要求外,尚应满足与地下结构其 他部分的变形协调;

3  有抗浮稳定要求的地下结构构件均应保证在地下水上浮 作用下有足够的强度和刚度,并应满足构件抗裂或裂缝宽度控制 要求。

5.4.5  当抗浮验算不能满足要求时,可采用配重法、底板增厚法、 抗拔桩或抗浮锚杆法等抗浮结构措施。施工期间,可采取降低地  下水位或压载等临时抗浮技术措施。抗浮稳定性计算应符合现行 国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 的规定。

5.5  基坑工程设计

 

5.5.1  岩溶地区基坑工程设计安全等级、基坑支护结构安全使用 期限、支护结构重要性系数等,应符合现行国家标准《建筑地基基 础设计规范》GB  50007的规定,并应保证基坑开挖、地下结构施工 的安全和周围环境不受损害。

5.5.2      岩溶地区基坑工程支护设计应包括下列内容:

1  上覆土层与岩溶层的支护结构方案比选;

2  坑底位于土岩接触带时的整体稳定性验算;

3  坑壁为半土半岩且坑底位于岩溶发育带时,坑底涌水、涌 (砂)验算;

4  降排岩溶地下水的方式与地面沉降与坍陷的控制措施;

5  基坑施工对周边环境影响的控制措施且不应影响邻近建 筑物或地下管线的正常使用;

6  基坑土层与岩溶层开挖方案;

7  岩溶区基坑工程影响范围的监测要求;

8  作用于支护结构的荷载除土压力和水压力外,尚应包括基 坑工程影响范围内建(构)筑物荷载、地面附加荷载、施工荷载等。

5.5.3      红黏土层土压力宜根据其上硬下软的特点,按含水率、液

 

性指数与塑性指数等指标进行分层计算;埋藏型岩溶地层上覆的 碎石土层土压力宜按黏性土计算;填土型岩溶场地填土为黏性土  类时,应按黏性土计算土压力,填土为非黏性土类时,宜按砂土类  土计算土压力。位于地下水位以下的红黏土层或碎石土层,当含  砂量或碎石含量大于40%时,宜采用水土分算,并采用有效重度、 有效应力强度指标。

5.5.4  当基坑深度大于土层与岩溶面的接触带,且接触带含水 时,应考虑地下水的渗流作用,并应验算抗渗及抗管涌稳定性。

5.5.5  地下水控制设计应根据周边环境、地下水特点和开挖深 度、支护形式等进行,可采用集水明排、降水、截水和回灌等方法进 行处理。当坑底位于土岩接触带或岩溶层时,应对岩溶地下水实 施控制性降排,防止地面沉陷。采用截水帷幕时,截水帷幕底部应 穿过土岩接触带或岩溶层。

5.5.6  地层中承压水对支护结构有影响时,宜设置减压井。减压 井布设的数量、间距应满足控制承压水头的要求,深度应大于承压 水层,水头高度应降至基础底面以下。

5.5.7    岩溶层基岩采取爆破开挖时,应防止爆破作业对上部支护 结构产生的损害。当存在较大溶洞或开放性岩溶通道时,应查明 溶洞充填物性质或岩溶通道是否存在地下暗河等情况,基岩开挖 应防止溶洞充填物突涌引发安全事故,或地下暗河大量涌水淹没 基坑。

5.5.8      基坑支护结构采用支护桩时,在支护桩嵌固深度范围内遇 溶洞时,桩端应穿过溶洞,进入溶洞底板以下不宜少于1.0m;  有土洞时,桩端穿过土洞的嵌固深度应满足计算要求。土(溶)洞 应采用素混凝土、塑性混凝土或水泥砂浆封填。

5.5.9  支护结构采用锚杆时,锚杆应避免穿过土洞或溶洞。无法 避免时,应先对土(溶)洞进行充填,并加大锚杆的长度,增加锚杆 的锚固段。当基坑开挖深度较大,坑壁为半土半岩,支护桩桩端坐 落于基岩时,应在支护桩下部设置锁脚锚杆,并验算其稳定性。

 

5.5.10  基坑监测应符合下列规定:

1  基坑开挖前,应对需要监测的周边建(构)筑物和市政道 路、地下管线等设置观测基准点和观测点,观测点的观测数据精度 应满足二级测量精度的要求;

2  从基坑降排水或开挖开始,即应进行支护结构顶部位移观 测和邻近建(构)筑物、市政道路、地下管线等的变形观测,及时反 馈监测数据信息,实行信息化施工;

3  监测点布设和测量仪器应满足监测设计要求;

4  当监测值达到预警值时应及时预警。

5.5.11  基坑支护结构计算、试验和检验应符合现行国家标准《建 筑地基基础设计规范》GB 50007 的规定。

 

 

 

 

 

6  岩溶地基处理与施工

 

 

 

6.1     

 

6.1.1  选择岩溶地区地基处理方法时,应考虑地基、基础和上部 结构的共同作用。

6.1.2  岩溶地区地基处理与施工时,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。

6.1.3  对塌陷或浅埋溶(土)洞宜采用挖填夯实法、跨越法、充填 法、垫层法进行处理;对深埋溶(土)洞宜采用注浆法、桩基法、充填 法进行处理。

6.1.4  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。

6.1.5  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。

6.1.6  对于岩溶地区地貌、地质、水文条件复杂及塌陷量大、影响 范围大的地段,可采用多种方法综合处理。

6.1.7  岩溶地基处理与施工时,应对岩溶水进行疏导或封堵,减 少淘蚀、潜蚀。岩溶水的处理应符合下列规定:

1  对于流量较小、水路复杂、出水点多、影响范围广、水流分 散不易汇集等地段,可采用与水流方向垂直设置的截水盲沟、截水 墙、截水洞等截流(截渗)方法;

2  对于流量大而集中的岩溶水,可采用设置与水流方向一致 的泄水洞、管道、桥涵及明沟等疏导方法;

3  应采取保证岩溶泉水流出和落水洞排水的措施;

4  当地下水量小且呈弥散径流时,可用砂浆、黏土及浆砌片 石等进行堵塞;对水量大而集中及水压力大的岩溶水径流,堵塞措

 

施应充分考虑地下水径流方式空间变化的不确定性,需经室内模 拟、现场水文试验等方法确认后采用;

5  对覆盖型岩溶、土洞发育地段的地下水越流渗透进行地基 处理时,可采用钻孔注浆、旋(摆)喷注浆等措施进行截渗处理。

6.2      

 

6.2.1  充填法适用于溶(土)洞、溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、漏斗)、落 水洞的充填和石芽地基的嵌补。

6.2.2  充填材料可采用素土、灰土、砂砾、碎石、混凝土、泡沫轻 质土等。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   

6.2.3  采用碎石及混凝土材料充填时,应根据岩溶发育程度、地 下水特征、充填材料等因素选择施工机械。材料粒径宜由大到小 的顺序,分层充填密实,逐步过渡至良好级配面层。充填材料中的 碎石抗压强度不宜低于15MPa

6.2.4      泡沫轻质土采用的材料应符合下列规定:

1    水泥应符合国家现行标准《通用硅酸盐水泥》GB 175、《快 硬硫铝酸盐水泥》JC  933的规定;

2    粉煤灰应采用F 类粉煤灰,并应符合现行国家标准《用于 水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T    1596的规定,严禁采用  煤灰作为泡沫轻质土的掺和料;

3    外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB  8076    

4  发泡剂严禁采用动物蛋白类发泡剂,其性能宜符合表

6.2.4的规定;

5  泡沫轻质土的配合比宜符合本标准附录D 的规定;

6  泡沫轻质土的抗压强度应通过试验确定,且不应低 1.5MPa

 

6.2.4 发泡剂性能指标

 

性能指标

  

稀释倍率

40~60

发泡倍率

800~1200

标准泡沫密度(kg/m³)

30~50

标准泡沫泌水率(%)

≤25

6.2.5      泡沫轻质土的制作和充填应采用专用机械。制作时应根 据设计要求通过试验结果确定水泥砂浆配合比和发泡剂用量。

6.2.6      泡沫轻质土充填前应预先清理拟充填的溶洞、土洞或基 坑,清除洞内或坑内的有机杂物,排除积水。充填完成后应加强 养护。

 

6.3      

 

6.3.1  浅埋的开口型或跨度较大的溶(土)洞、溶沟(槽)、溶蚀(裂 隙、漏斗)等岩溶地基,宜采用梁、板、拱等混凝土结构跨越。

6.3.2  采用跨越法时,应根据溶(土)洞、溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、漏 )、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。洞侧支撑体可采用天然的或经过加固的岩(土)体。洞侧 支撑岩(土)体应符合整体稳定性和局部承压的要求。

6.3.3  梁、板、拱等跨越结构,应符合结构计算的要求。跨度大的 洞隙或溶沟、溶槽,可采用支撑调整跨距。支撑的洞底岩体也应符 合强度和稳定性的要求。梁板式结构在支撑体上的长度应大于梁 高的1.5倍。

6.3.4  跨越结构施工前应先检查、清理洞侧支撑岩(土)体,清除 支撑面上的杂草、浮土及岩石碎片,保证支承面清洁平整。应通过 清理支承体侧面的岩石碎片检查岩体的完整性,对影响跨越结构 施工的裂隙应采取灌浆等措施进行填补加固。

6.3.5  跨越结构设计与施工应符合现行国家标准《混凝土结构设计 规范》GB  50010 和《混凝土结构工程施工规范》GB 50666 的有关规定。

 

6.4      

 

6.4.1  当场地存在下列情况之一时,宜采用桩基础进行处理,且 基桩宜穿过不稳定的岩土层:

1  浅埋的溶(土)洞、溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、漏斗)或洞体顶板 破碎的地段;

2  洞体围岩为微风化岩石、顶板岩石厚度小于洞跨或基础底 面积小于洞的平面尺寸并且无足够支撑长度的地段;

3  基础底面以下土层厚度大于独立基础的3倍或条形基础的 6倍,但具备形成土洞或其他地面变形条件的地段,未经有效处理的 隐伏土洞或地表塌陷影响范围内设计等级为甲、乙级的建筑物。

6.4.2  岩溶地区桩基法的设计和施工应符合下列规定:

1  岩溶地基处理桩基础可采用预制桩基础、人工挖孔桩和钻 (冲)孔灌注桩基础等。

2  当桩侧溶洞存在地下水且采用人工挖孔方法施工时,应采 取疏导、堵塞等措施,并应满足干作业施工条件要求;当地下水位 无法降低或发生涌水现象时,可采取钢套筒护壁、高压注浆帷幕法 止水、异型板或斜管节支挡等措施。

3  采用钻(冲)成孔灌注桩穿过溶洞时,应根据溶洞大小备足 泥浆及片石。当冲孔至溶洞位置发现孔内泥浆液面迅速下降时, 应立即抛填片石封堵溶洞,并从储浆池向孔内补注泥浆至孔内泥 浆面稳定后再继续成孔,防止漏浆及混凝土流失。当溶洞规模较 大时,可采用强度等级不低于 C20 的速凝混凝土或水泥砂浆封 堵,混凝土或水泥砂浆中应添加速凝剂。

6.4.3  桩基础的设计、施工及检验尚应符合现行国家标准《建筑 桩基技术规范》JGJ  94 的规定。

6.5  高压喷射注浆法

 

6.5.1  高压喷射注浆法可用于溶洞充填土体和较厚覆盖土层的

 

地基处理,也可与其他地基处理方法综合使用。

6.5.2  高压喷射注浆施工前应根据设计要求进行工艺性试验,数 量不少于2根。

6.5.3  高压喷射注浆分旋喷、定喷和摆喷三种。根据工程需要和 土质条件,可分别采用单管法、双管法和三管法。加固形状可分为 柱状、壁状、条状和块状。注浆孔的平面布置可根据上部结构和基 础特点确定。高压喷射注浆处理的地基和基础之间应设置褥 垫层 

6.5.4      高压喷射注浆的施工技术参数应符合下列规定:

1  单管法和二重管法的高压水泥浆浆液流压力宜为20MPa~ 30MPa, 二重管法的气流压力宜为0.6MPa0.8MPa;

2    三重管法的高压水射流压力宜为20MPa40MPa,  低压 水泥浆浆液流压力宜为0 . 2MPa1.0MPa,     气流压力宜为 0.6MPa0.8MPa;

3    双高压旋喷桩注浆的高压水的压力宜为35MPa±2MPa,    流量宜为70L/min80L/min,    高压浆液的压力宜为20MPa±   2MPa, 流量宜为70L/min80L/min,     压缩空气的压力宜为 0.5MPa0.8MPa,    流量宜为1.0m³/min3.0m³/min;

4    提升速度宜为0.05m/min0.25m/min,     并应根据试桩 确定施工参数。

6.5.5  注浆法的施工参数应根据土质条件、加固要求通过试验或 根据工程经验确定,并在施工中严格控制。水泥浆液的水灰比应 按工程要求确定,可取0.8~1.5。

6.5.6     钻机成孔直径宜为90mm150mm,  钻机定位允许偏差 应为20mm, 钻机安放应水平,钻杆垂直度允许偏差应为1/100。

6.5.7  注浆施工应记录注浆压力和浆液流量,并应采用自动压力 流量记录仪。

6.5.8  注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行,并宜采用先外围后 内部的注浆施工方法。

 

6.5.9  在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆异 常时,应查明原因并及时采取措施。为防止浆液凝固收缩影响桩 顶高程,宜在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。

6.6     

 

6.6.1      对于石芽密布并有出露、石芽间距小于2m、其间为硬塑 或坚硬状态的红黏土的地基,当房屋为六层以上的砌体承重结构、 三层以上的框架结构或吊车荷载大于150kN 的单层排架结构且  基底压力大于200kPa 时,宜利用稳定的石芽作支墩式基础,在石  芽出露部位做褥垫。

6.6.2      对于大块孤石或个别石芽出露的地基,当土层的承载力特 征值大于150kPa, 房屋为单层排架结构或一、二层砌体承重结构 时,宜在基础与岩石接触的部位采用褥垫层进行处理。

6.6.3  褥垫层可采用中砂、粗砂、土夹石、级配砂石、碎石和毛石 混凝土等材料,其厚度宜取300mm500mm,  夯填度应根据试验 确定。初步设计时,夯填度可按表6.6.3的规定取值。

6.6.3 夯填度标准

 

褥垫层材料

    

中砂、粗砂

0.87±0.05

土夹石(其中碎石含量为20%~30%)

0.70±0.05

注:夯填度为褥垫夯实后的厚度与虚铺厚度的比值。

 

6.7  其他处理方法

 

6.7.1  岩溶地区地基处理采用顶柱法、复合地基、爆破挖除法等 方法时,应符合下列规定:

1  当顶板较薄、裂隙较多、洞跨较大、顶板强度不足以承担上 部荷载时,为保持地下水通畅,条件许可时可采用附加支撑减少 洞跨 

2  对溶(土)洞内软土较深地段,宜采用砂桩、碎石桩、石灰

 

桩、灰土桩、混凝土桩或钢(板)管桩等打入洞内形成的复合地基;

3  对浅埋的溶(土)洞,可采用挖除法进行处理;

4  当采用爆破处理岩溶地基时,应采取有效措施避免爆破对 周围建(构)筑物的震害,当爆破对周围建(构)筑物震害较严重时, 宜部分或全部采用人工开挖方案。

6.7.2  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。

 

 

 

 

7  检验与监测

 

 

 

7.1     

 

7.1.1  岩溶地基处理的试验、施工以及竣工验收阶段,均应进行 地基处理检测。为设计提供依据的试验阶段的检测应在设计前 进行。

7.1.2  岩溶地基处理的检验要求宜根据工程重要性、工程地质情 况、处理方法等综合确定,应选择浅层、深层、薄弱部位、特殊部位 等采用多种方法综合检测,并应符合先简后繁、先粗后细、先面后 点的原则。

7.1.3  检测内容宜包括地基承载力、基桩承载力、变形参数、复合 地基增强体、地下水条件等方面的施工质量评价。检测方法可选 择载荷试验、钻芯、静力触探试验、动力触探试验、标准贯入试验、 物探、波速测试、孔内数字成像、水文试验等。

7.1.4  工程验收检测静载荷试验最大加载量不应小于设计承载 力特征值的2倍。为设计提供依据的静载荷试验宜加载至破坏。

7.1.5  工程验收检测应在竖向增强体及其周围土体物理力学指 标基本稳定后进行,岩溶地基处理施工完毕至检测的时间间隔可 根据工程特点具体确定,对砂土地基,其间隔时间不宜少于7d,  粉性土地基不宜少于14d, 黏性土地基不宜少于28d; 竖向增强体 的检测宜在施工结束28d 后进行。

7.1.6  检测抽检位置应按下列情况综合确定:

1  同类地基的抽检位置宜随机均匀分布,检测结果应具代 表性;

2  建筑工程关键部位;

3  局部岩土特性复杂可能影响施工质量的部位;

 

当采用两种或两种以上检测方法时,应根据前一种方法的 检测结果确定后一种方法的检测位置;

施工出现异常情况的部位。

7.1.7 岩溶地区地基与基础的检验与监测尚应符合现行国家标 准《建筑地基基础设计规范》GB   50007 的规定。

7.2      

 

7.2.1 钻芯法检测应符合下列规定:

1  应采用单动双管钻具,并配备相应的孔口管、扩孔器、卡 簧、扶正器及可捞取松软渣样的钻具,混凝土桩应采用金刚石钻 头,水泥土桩可采用硬质合金钻头,钻头外径不宜小于100mm,  凝土芯样直径不宜小于80mm;

2 钻芯孔垂直度偏差不应大于0.5%,应使用扶正器等确保 钻芯孔的垂直度;

3 水泥土桩钻芯孔宜位于桩半径中心附近,应采用低转速, 采用较小的钻头压力;

4 对桩底持力层的钻探深度应满足设计要求,且不宜小于倍桩径;

5 每回次进尺宜控制在1.2m  

6 抗压芯样试件每孔不应少于6个,抗压芯样应采用保鲜袋 等进行密封,避免晾晒;

7 钻芯孔均应进行分段漏水(浆)、分段注(压)水、全孔段注 (压)水试验,如实记录渗水量、计算分段和全孔段的渗透系数并评 价其地层的渗透性,全部钻芯孔结束后需采用微膨胀水泥等材料 封孔;

8    尚应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 的规定。

7.2.2 高压喷射注浆施工效果检测验收应符合下列规定:

1  注浆工程竣工验收检测应符合设计要求,地基承载力应采

 

用载荷试验检测;

2  注浆加固范围、深度和强度应达到设计要求,其平均无侧 限抗压强度不应低于设计强度,检测效果应根据注浆前后的试验 数据的比较,并应结合沉降观测结果综合评定;

3  注浆效果的渗透性检测应采用钻孔进行注水、抽水、压 水试验,或开挖检查井渗水试验等方法,加固范围内的平均渗透 系数不应大于设计值,或测得的单位吸水量平均值不大于设计 要求;

4  注浆检测可采用静载试验、钻取芯样、标准贯入试验、静力 触探试验、轻型触探试验、室内试验、物探等方法;

5  注浆效果的物探布线应利于加固效果的对比,应布置在有 代表性地段和薄弱部位;

6  取样检测孔宜进行孔内数字成像检验,确定岩溶及裂隙带 内的浆液填充率。

7.2.3  物探检测应符合下列规定:

1  物探方法选择原则应前后方法一致,以利于地基处理效果 的前后比较;

2  常用物探方法为瞬变电磁法、高密电法、数字浅震反射波 法、面波法、井间电磁(或弹性波)CT  法、地质雷达剖面法等;

3  检验测线不应少于原物探布置测线总数的30%,且不少 3条测线。

 

7.3      

 

7.3.1  岩溶地区所采取的地基处理工程应进行全程监测,施工过 程中必须随时检查材料准用记录、施工记录和计量记录、分项检验 记录等内容,并按照规定的施工工艺对各工序进行质量评定。

7.3.2  岩溶地区进行地基处理的工程在地基处理和建(构)筑物 施工期间均应进行变形监测,监测时间至达到建(构)筑物整体竣 工稳定标准为止。

 

1  在周围有建筑的地基处理施工中应对周围建筑结构、裂 缝、基础沉降变形进行监测,监测时间应至沉降达到稳定标准为 止,对重要结构部位宜进行应力(应变)监测;

2  在施工过程中应对周围道路、地下工程、管线等设施的变 形进行监测。

7.3.3  岩溶地区采用高压喷射注浆法进行地基处理时,应对水泥 和外加剂的用量、注浆压力、注浆流量、注浆孔深、注浆顺序等项目 进行监测。

7.3.4  降水施工监测应符合下列规定:

1  当降水引起的固结沉降或差异沉降预估值可能影响建筑 物的正常使用或结构的稳定性时,应采取可靠的预防措施;

2  施工过程要做好成井结构、抽水含砂率的质量检验和水位 观测,基坑边坡与坑底稳定性监测。

7.3.5  岩溶地下水监测点布置应符合下列规定:

1  岩溶地下水当采用深井降水时,基坑内水位监测点宜布置 在建筑基坑中央、边线相邻两井的中间部位;当采用轻型井点、喷 射井点降水时,水位监测点宜布置在建筑基坑中央、边线和周边拐 角处,监测点数量应视具体情况确定;

2  基坑外地下水位监测点应沿基坑、被保护对象的周边、基 坑与被保护对象之间布置,监测点间距宜为20m50m,  在相邻建 筑物重要的管线或管线密集处应布置水位监测点,当有止水帷幕 时,监测点宜布置在止水帷幕的外侧约2m  

3  水位观测管的管底埋置深度应在最低设计水位或最低允 许地下水位之下3m~5m, 承压水水位监测管的滤管应埋置在所 测的承压水层中;

4  地下水回灌控制水位的观测井应设置在回灌井点与被保 护对象之间;

5  承压水的观测孔埋设深度应保证能反映承压水位的变化, 承压降水井可以兼作水位观测井。

 

7.3.6  对孔隙水压力监测时,其监测点宜布置在基坑受力、变形 较大或有代表性的部位。竖向布置上监测点宜在水压力变化影响 深度范围内按岩溶和土层分布情况布设,竖向间距宜为2m5m,   数量不宜少于3个。

 

 

 

 

 A     红黏土、石芽、溶蚀、溶洞分类表

 

 

 

 

A.0.1      红黏土的状态分类应符合表A.0.1   的规定。

 A.0.1       红黏土的状态分类

 

状态

含水比αw

比贯入阻力Ps(kPa)

坚硬

αw≤0.55

Ps≥2300

硬塑

0.55<aw≤0.70

2300>Ps≥1300

可塑

0.70<aw≤0.85

1300>Ps≥700

软塑

0.85<αw≤1.00

700>Ps≥200

流塑

αw>1.00

Ps<200

注:含水比 αw=0.45IL+0.55     αw=w/wL,wL为液限,IL  为液性指数。

A.0.2      红黏土的结构分类应符合表 A.0.2   的规定。

 A.0.2  红黏土的结构分类

 

土体结构

类别

灵敏度S,

裂隙发育特征

致密状

I

S.>1.2

偶见裂隙(<1条/m)

  

1.2≥S.>0.8

较多裂隙(1条/m~5条/m)

碎块状

S ≤0.8

富裂隙(>5条/m)

A.0.3                        A.0.3          

 A.0.3   红黏土的复浸水特性分类

 

类别

I,与I',关系

复浸水特性

 

 

 

I,≥I'.

收缩后浸水膨胀,能恢复到原位

I,<I',

收缩后浸水膨胀,不能恢复到原位

注:I.=wL/wp,I',=1.4+0.0066wL

A.0.4      红黏土的地基均匀性分类应符合表A.0.4   的规定。

 A.0.4      红黏土的地基均匀性分类

 

地基均匀性

地基压缩层Z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

 

 

注:“地基压缩层”的厚度一般应根据建筑物结构类型、基础形式、荷载等综 合分析确定,当独立基础总荷载 P₁ 500kN3000kN,    条形基础线荷载 P₂ 100kN/m250kN/m      时,Z 值可分别按下式确定:

独立基础:Z(m)=η1pi+1.5

条形基础:Z(m)=η2P₂-4.5

式中系数η1可取0.003m/kN,η2   可取0 .05m²/kN

当箱(筏)基础无相邻荷载影响,基础宽度不大于30m时:Z(m)=b(2.5—0.41n     b)

对均匀地基,基底下Z 深度范围内全部由红黏土构成。 A.0.5       石芽地基分类应符合表A.0.5    的规定。

A.0.5          

 

地基单元

   

名称

程度

 

 

 

 

石芽地基

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  2 m   5 m

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

A.0.6       溶蚀裂隙地基分类应符合表A.0.6    的规定。

A.0.6            

 

地基单元

岩体结构 类型

 

地质特征

岩芯

采取率

(%)

岩体质量

指标

(RQD%)

纵波  波速Vp  (m/s)

 

备注

名称

程度

 

 

 

 

 

 

 

 

溶蚀

裂隙

地基

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

极强

 

 

 

 

 

 

 

 

 

散粒状 结构

 

 

 

 

 

 

节理密集发

育,结构体呈碎

屑状、颗粒状,

沿结构面溶蚀

强烈,均不同程

度充填黏土

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0~10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0~5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1500

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 芯,回次钻 取岩芯中,长 大于10cm的岩  芯段长度之和  与该回次进尺  的比值

 

 

续表A.0.6

 

地基单元

岩体结构 类型

 

 

地质特征

岩芯

采取率

(%)

岩体质量

指标

(RQD%)

纵波  波速Vp (m/s)

 

 

备注

名称

程度

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

溶蚀

裂隙

地基

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

碎裂状 结构

节理发育,其   0 . 1 m ~

0.4m,一般3组  以上结构呈碎块 状,沿结构面均 发生溶蚀,多数 充填黏土

 

 

 

 

 

 

 

 

10~30

 

 

 

 

 

 

 

 

5~20

 

 

 

 

 

 

 

1500~ 2500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

层状结  构,块状 结构,整 体状结构

节理发育,间 0.4m~0.7m,

一般3组以上,

结构面呈块状、 碎块状、柱状、 状,沿结构面均  发生溶蚀,部分  充填黏土

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30~60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20~50

 

 

 

 

 

 

 

 

2500~ 3500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

节理微发育,   0 . 7 m ~  1.5m,一般2组~  3组,结构呈块  状、柱状、板状, 数节理面溶蚀,偶 夹黏土

 

 

 

 

 

 

 

 

60~80

 

 

 

 

 

 

 

 

50~70

 

 

 

 

 

 

 

3500~ 5000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A.0.7      溶洞地基分类应符合表A.0.7   的规定。

 A.0.7  溶洞地基分类

 

地基单元

岩体结构 类型

 

 

名称

程度

 

 

 

 

 

 

溶洞

地基

 

 

 

 

 

 

 

 

层状结构, 整体状结构

溶洞沿三个以上方向发育,溶洞之间有连通或溶洞沿一个方 向发育,但溶洞中有岩溶管道水活动,常见水平无充填溶洞

溶洞沿两个方向发育,溶洞之间局部连通,多为有充填溶洞

 

 

溶洞沿一个方向发育,溶洞之间无连通,多为有充填溶 洞,且以竖向形态为主

·42 ·

 

 

 

  B       石芽地基或基岩的稳定计算

 

 

 

 

B.0.1   具有单一外倾软弱结构面的出露石芽或基岩(图B.0.1),

其抗滑动稳定性应符合下式要求:

                      (B.0.1)

  G——滑动岩体自重(包括基础自重)W  与基础顶面集中荷  P  的合力(kN·m/m);

α ——外倾滑动结构面倾角(°);

φ——外倾滑动结构面的内摩擦角(°);

c—— 外倾滑动结构面的黏聚力(kPa);

L—— 滑动岩体的滑动面长(m);

b—— 滑动面平均宽度(m)

 

 

 

 B.0.1     单一结构面石芽地基基础

H—滑动岩体高(m);β—岩体边坡对水平面坡角(°)

 

B.0.2      出露石芽或基岩按本标准式(B.0.1)     验算稳定性时应符 合下列规定:

1  外倾滑动结构面的走向应与石芽或基岩坡面平行或接近 平行(约在30°范围内);

2  外倾滑动结构面应在坡面露出,即外倾滑动结构面的倾角

(a)    应小于基岩或石芽坡面的倾角(β)。

B.0.3  当外倾滑动结构面内有地下水时,应考虑地下水的影响。

 

 

 

附录C    溶洞的稳定计算

 

 

 

 

C.0.1      对于一般建筑物,根据已查明的地质条件,结合基底荷载 情况,对影响溶洞稳定性的各种因素进行分析比较,可采用经验比 拟法按表C.0.1   进行地基稳定性评价。

C.0.1     岩溶地基稳定性评价

 

评价因素

对稳定有利

对稳定不利

 

 

地质构造

 

无断层、褶曲,裂隙不发育或 胶结良好

有断层、褶曲,裂隙发育,有 两组以上张开裂隙切割岩体,

呈干砌状

 

岩层产状

走向与洞轴线正交或斜交, 倾角平缓

 

走向与洞轴线平行,倾角陡

 

岩性和层厚

 

厚层块状,纯质灰岩,强度高

薄层石灰岩、泥灰岩、白云质 灰岩,有互层,岩体强度低

 

洞体形态及 埋藏条件

埋藏深,覆盖层厚,洞体小 (与基础尺寸比较),溶洞呈竖  井状或裂隙状,单体分布

 

埋藏浅,在基底附近,洞径 大,呈扁平状,复体相连

 

顶板情况

顶板厚度与洞跨比值大,平 板状,或呈拱状,有钙质胶结

顶板厚度与洞跨比值小,有 切割的悬挂岩块,未胶结

 

充填情况

为密实沉积物填满,且无被 水冲蚀的可能性

未充填,半充填或水流冲蚀 充填物

地下水

无地下水

有水流或间歇性水流

地震设防烈度

抗震设防烈度小于7度

抗震设防烈度大于或等于7度

建筑物荷重及 重要性

 

建筑物荷重小,为一般建筑物

 

建筑物荷重大,为重要建筑物

C.0.2      岩溶地基稳定性的定量评价,可按下列公式对溶洞顶板 的稳定性进行验算。

1  当顶板为中厚层、薄层,裂隙发育,易风化的岩层,顶板有

 

可能坍塌,但能自行填满洞体时,无需考虑其对地基的影响。此时 所需塌落高度可按下式计算:

 

 

 

 

 

  H—— H——

 

 

所需塌落高度(m);

塌落前洞体最大高度(m);

 

(C.0.2-1)

 

——岩石松散(涨余)系数,石灰岩K 1.2,黏土K 1.05。

2  当顶板岩层较完整、强度较高、层厚较大,并已知顶板厚度 和裂隙切割情况时,可按抗弯、抗剪验算顶板稳定性,且应符合下 列公式的规定:

1)当顶板跨中有裂缝,顶板两端支座处岩石坚固完整时,可 按悬臂梁计算:

                                  (C.0.2-2)

2)当裂隙位于支座处,而顶板较完整时,可按简支梁计算:

                                  (C.0.2-3)

3)当支座和顶板岩层均较完整时,可按两端固定梁计算:

                                 (C.0.2-4)

4)计算弯矩和剪力应符合下列公式的规定:

                                   (C.0.2-5)

 

                                 (C.0.2-6)

                                    (C.0.2-7)

                                 (C.0.2-8)   M——     (kN·m);

 

p——   顶板所受总荷载(kN·m),        为顶板的岩体自重、顶

板上覆的土体重和附加荷载之和;

l——      (m);

b——     (m);

H——       (m);

σ   岩体计算抗拉强度(石灰岩  般为允许抗压强度的 1/8)(kPa);

V——      (kN);

S——   岩体计算抗剪强度(石灰岩  为允许抗压强度的 1/12)(kPa)

C.0.3       按极限平衡条件计算顶板受剪切承载力时,应符合下列 公式的规定:

T≥P                                              (C.0.3-1)

T=HSLu                                          (C.0.3-2)

                                   (C.0.3-3)

 T——   溶洞顶板的总抗剪力(kN);

P——  溶洞顶板所受总荷载(kN);

Lu——       (m)

 

 

 

 

  D        泡沫轻质土充填处理的配合比

 

 

 

 

D.0.1       泡沫轻质土的配合比应符合下列规定:

1  泡沫轻质土配合比设计应满足抗压强度、湿密度、流值的 要求 

2  泡沫轻质土试配强度应符合下列公式的规定:

qu7d≥0.5qc                                      (D.0.1-1)

q   u28d≥qc                                   (D.0.1-2)

  qu7d qu₂8d——7d 龄期抗压强度28d 龄期抗压强度;

qc—— 设计抗压强度。

3  泡沫轻质土的流值宜为160mm190mm,      当掺入可塑剂 时,流值不宜高于150mm

4  泡沫轻质土抗压强度试验用的试件尺寸应为100mm× 100mm×100mm

D.0.2       泡沫轻质土的配合比设计应按下列步骤进行:

1  根据设计要求确定泡沫轻质土施工湿密Rw;

2  确定水泥浆配合比,按下式计算水泥浆单方材料组成、湿 密度:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(D.0.2-1)

 

3  按下式计算泡沫轻质土配合比单方材料组成、气泡率:

 

 

 

 

 

(D.0.2-2)

 

 

 

 

 

  M。、M: Mw——  水泥浆单位体积内水泥、粉煤灰、水的 质量;

Y—— 泡沫轻质土内水泥用量比例系数;

mw m。、m;—— 轻质土单位体积内水、水泥、粉煤灰的 质量;

RL Rfw—— 水泥浆、轻质土单位体积质量; Pe PfPa——  水泥、粉煤灰、泡沫密度;

λ   轻质土气泡率。

4  在确定水泥浆配合比时,水固比参数b 宜取1.3~1.6,粉 煤灰掺量α不应大于30%。

D.0.3       配合比试配试验应符合下列规定:

1  根据计算的配合比,拌和水泥浆、泡沫轻质土;

2  测定泡沫轻质土流值是否符合要求,当不符合时,应按

0.05的差额调整水固比参数b, 重新拌和泡沫轻质土,直至流值满 足要求为止;

3  进行标准沉陷距试验,标准沉陷距大于5mm  时,应选择 新的水泥、粉煤灰品牌重新进行试配;

4  取泡沫轻质土拌合物制备强度检测试件,并应检测7d  期抗压强度,当抗压强度满足要求时,该配合比可作为施工配合 比,否则,应增大泡沫轻质土的试配密度,重新进行试配试验;

5  当标准沉陷距满足要求时,也可调整水固比、试配密度,同 步进行多组试配试验,以强度满足要求的配合比作为施工配合比。

 

 

 

 

本标准用词说明

 

 

 

 

1  为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不 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,在正常情况下均应这样做的:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:

正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2  条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合 …… 的规定”或“应按……执行”。

 

 

 

引用标准名录

 

 

 

 

《建筑地基基础设计规范》GB   50007 《混凝土结构设计规范》GB  50010

《建筑抗震设计规范》GB   50011

《岩土工程勘察规范》GB  50021

《建筑边坡工程技术规范》GB  50330

《混凝土结构工程施工规范》GB  50666 《通用硅酸盐水泥》GB  175

《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T    1596 《混凝土外加剂》GB  8076

《建筑地基处理技术规范》JGJ   79

《建筑桩基技术规范》JGJ  94

《快硬硫铝酸盐水泥》JC  933

 

 

 

 

中华人民共和国国家标准

 

 

 

岩溶地区建筑地基基础技术标准

 

 

 

GB/T   51238-2018

 

 

 

   

 

 

 

   

 

 

 

 

《岩溶地区建筑地基基础技术标准》GB/T  51238—2018,经住房 城乡建设部2018年11月1日以第265号公告批准发布。

本标准制订过程中,编制组对我国岩溶地区的建筑地基基础 工程进行了广泛的调查研究,总结了我国工程建设中岩溶地基基 础设计、施工的实践经验,同时参考了国外先进技术法规、技术标 准,通过室内岩性试验取得了重要技术参数。

为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本 标准时能正确理解和执行条文规定,《岩溶地区建筑地基基础技术 标准》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 理解和把握标准规定的参考。

 

 

 

 

       

 

 

 

 

1          (59)

2           (60)

2.1     术语  (60)

3           (61)

4           (64)

4.1     一般规定  (64)

4.2     红黏土地基  (64)

4.3     岩溶地基  (66)

4.4     地下水   (71)

5                (74)

5.1     一般规定  (74)

5.2     地基稳定性计算  (75)

5.3     地基基础设计  (75)

5.4     抗浮设计   (77)

5.5     基坑工程设计  (78)

6     岩溶地基处理与施工   (82)

6.1     一般规定  (82)

6.2     充填法  (82)

6.3     跨越法   (83)

6.4     桩基法   (83)

6.5     高压喷射注浆法  (84)

6.6     褥垫层法  (84)

6.7     其他处理方法  (85)

7           (86)

 

7.1      般规定  (86)

7.2     检验   (86)

7.3     监测 (87)

 

 

 

 

1      

 

 

 

 

1.0.1  岩溶在我国分布广泛,裸露于地表的碳酸盐岩面积有203  km²,  加上覆盖和埋藏于地下的碳酸盐岩,岩溶分布总面积约达 363万km²,  占整个国土面积的1/3,是世界上岩溶发育最广泛的 国家之一。据初步统计,有22个省区发生过岩溶地质灾害,尤以 南方的桂、黔、湘、川、赣、滇、鄂等省区最为发育。其中,岩溶区地 面塌陷是主要灾害类型之一,由于岩溶塌陷引发的条件与人类活 动密切相关,造成的危害也是十分严重的,特别是在覆盖型岩溶 区,无论是自然或人为引起的岩溶塌陷均已成为一种地质灾害,可 使这些地区的矿山、道路、城镇街道突然出现地面塌陷、引起房屋 开裂,从而威胁人民生命财产的安全。岩溶地区建筑物(包括构筑 )地基基础设计时对地基稳定性分析尤为重要。为贯彻国家“节 能、节地、节水、节材和环境保护”的技术经济政策,在总结多年来 各地治理岩溶工程经验和科研成果的基础上编制本标准,用以指 导勘察、设计与施工。

1.0.2  本标准主要针对岩溶地区建(构)筑物的地基勘察提出基 本要求,针对地基基础设计提出设计原则,根据工程经验提出岩溶 地区地基处理的几种主要方法。

1.0.3  由于岩溶地基(包含红黏土地基)的复杂性,对拟建场地应 进行岩土工程勘察和地基稳定性综合评价。岩溶地区建(构)筑物 地基基础设计与施工必须强调因地制宜原则,设计人员应根据地 质条件、工程结构类型和施工条件进行精心设计,高质量完成设计 文件。施工部门应在全面掌握和收集相关文件资料的基础上,结 合当地治理岩溶地基经验,制定切实可行的施工方案,科学管理, 认真实施。

 

 

 

 

 

2  术语和符号

 

 

 

2.1      

 

2.1.1  岩溶是指水流对可溶性岩石(碳酸盐岩、石膏、岩盐等)进 行以化学溶蚀作用为主,流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅 的地质作用,以及由这些作用所产生的现象的总称。

 

 

 

3    

 

 

 

 

3.0.2  岩溶地区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。岩溶在我国分布广泛,地质灾害 频繁,严重威胁工程安全。事先应查明建设场地内岩溶发育程 度和分布规律、岩土的工程特性和地下水埋藏条件,尤其在大量 抽吸地下水时,会使水位急剧下降,引发土洞的发展和塌陷的发 生,有很多这方面的经验教训。本标准特别强调岩溶勘察的重 要性,关键是要对工程场地地基稳定性做出客观科学的综合 评价。

3.0.3  由于岩溶发育具有严重的不均匀性,为区别对待不同岩溶 发育程度场地上的地基基础设计,将岩溶场地划分为岩溶强发育、 中等发育和弱发育三个等级,用以指导勘察、设计、施工。

岩溶地区勘察时,为便于具体操作(定量分析),可根据地表岩 溶发育密度、线岩溶率、遇洞隙率、单位用水量等参数按表1划分 岩溶发育等级。

 1 场地岩溶发育等级划分

 

 

岩溶发育 等级

地表岩溶 发育密度 (个/km²)

线岩

溶率

(%)

钻孔见 (隙)

 ( % )

单位

涌水量

(L/m · s)

 

 

岩溶发育特征

 

 

岩溶强发育

 

 

>6

 

 

>20

 

 

>30

 

 

>1

岩性纯,分布广,地表有较多  的洼地、漏斗、落水洞,泉眼、暗 河、溶洞发育

 

 

岩溶中等发育

 

 

1~5

 

 

5~20

 

 

10~30

 

 

0.1~1

以次纯碳酸盐岩为主,地表发   育有洼地、漏斗、落水洞,泉眼、 暗河稀疏,溶洞少见

 

 

  1

 

 

岩溶发育 等级

地表岩溶 发育密度 (个/km²)

线岩

溶率

(%)

钻孔见 (隙)

 ( % )

单位

涌水量

(L/m · s)

 

 

岩溶发育特征

 

 

岩溶弱发育

 

 

<1

 

 

<5

 

 

<10

 

 

<0.1

以不纯碳酸盐岩为主,地表岩 溶形态稀疏,泉眼、暗河及洞穴 少见

注:同一档次的四个划分指标中,根据最不利组合的原则,从高到低,有1个达 标即可定为该等级。

2  地表岩溶发育密度是指单位面积内岩溶空间形态(塌陷、落水洞等)的   

3  线岩溶率是指单位长度上岩溶空间形态长度的百分比,即:线岩溶率=钻 孔所遇岩溶洞隙长度/钻孔穿过可溶岩的长度×100%。

4  钻孔见洞(隙)率是指钻探中遇岩溶洞隙的钻孔与钻孔总数的百分比。

3.0.4  本标准对岩溶地区的地基类型进行了系统分类,根据岩溶 地区地基特点,重点对红黏土地基和岩溶地基的工程勘察、基础设 计、地基处理与施工提出指导原则,除应符合本标准的规定外,尚 应符合国家现行有关标准的规定。

3.0.5  为了结构工程安全,岩溶强发育的地段不宜建造地基基础 设计等级为甲、乙级的建(构)筑物。但大量的工程实践证明,岩溶 地基经过恰当的处理后,可以做建筑地基。现在建筑用地日趋紧 张,在岩溶发育地区要避开岩溶强发育场地非常困难。采取合理 可靠的措施对岩溶地基进行处理并加以利用,更加切合当前建筑 地基基础设计的实际情况。

3.0.6  地基基础设计时,现行国家标准《建筑地基基础设计规范》 GB  50007 条文说明规定所采用的作用的最不利组合和相应的抗  力限值应符合下列规定:

当按地基承载力计算和地基变形计算以确定基础底面积和埋 深时,应采用正常使用极限状态,相应的作用效应为标准组合和准 永久组合的效应设计值。

 

在计算挡土墙、地基、斜坡的稳定和基础抗浮稳定时,采用承 载能力极限状态作用的基本组合,但规定结构重要性系数γ。不应 小于1.0,基本组合的效应设计值S  中作用的分项系数均为1.0。

在根据材料性质确定基础或桩基承台的高度、支挡结构截面, 计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,应按承载  能力极限状态采用作用的基本组合。此时,S  中包含相应作用的 分项系数。

3.0.7  岩溶地区建(构)筑物的勘察、设计应符合国家现行有关抗 震标准的规定,尤其应评价地震作用对地基稳定性的影响。

 

 

 

 

4  勘察与评价

 

 

 

4.1     

 

4.1.3 红黏土是母岩为碳酸盐岩系(包括间夹其中的非碳酸盐岩 类岩石),在湿热条件下经红土化作用形成的特殊土类。液限大于 或等于50%的红黏土为原生红黏土,原生红黏土经搬运、沉积后 仍然保留其基本特征,液限仍大于45%的为次生红黏土。

4.1.4  本条规定了岩溶场地工程地质勘察应着重查明的内容,与 岩溶地基分析评价密切有关。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 地质勘察时,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勘察,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。

 

4.2  红黏土地基

 

4.2.1  大气影响深度是指在自然气候作用下,由降水、蒸发地温 等因素引起的升降变形的有效深度。大气影响急剧层深度为大气 影响深度的0.45倍。

大气影响深度应根据各地区土的深层变形观测或含水量观测 资料确定,无此资料时,可根据表2确定。

2 大气影响深度及大气影响急剧层深度(m)

 

膨胀岩土胀缩等级

场地类别

大气影响深度da

大气影响急剧层深度dr

 

强胀缩岩土

     

8

3.0~3.6

6

2.0~2.7

 

 

续表2

 

膨胀岩土胀缩等级

场地类别

大气影响深度d

大气影响急剧层深度d,

 

中等胀缩岩土

一、二

7

2.0~2.7

6

1.2~1.5

 

弱胀缩岩土

一、二

6

1.5~2.0

5

1.2~1.5

注:表中大气影响深度内有稳定地下水位时,以稳定水位以上2m 处的埋深作为 大气影响深度;对承压水则以隔水层底板以上2m 处的埋深作为大气影响   

膨胀岩土胀缩等级的划分应在其成因类型的基础上,按胀缩 总率和膨胀率的大小进行划分,土的胀缩等级可按表3确定。

3 膨胀土的胀缩等级划分

 

 

胀缩总率δxs(%)

相对膨胀率δxepso(%)

0~0.7

>0.7

>4.5

中等膨胀土

强膨胀土

2.5~4.5

中等膨胀土

中等膨胀土

1.0~2.5

弱膨胀土

弱膨胀土

注:对某层膨胀土的胀缩等级评价时,指标值应为同一建筑物同一土质单元的算   δxs δxepso

4.2.2  勘探孔孔深起始位置一般为自然地面,有地下室建筑时可 自地下室底板标高计。

4.2.3  初步勘察阶段取土样和原位测试的勘探孔数量按现行国 家标准《岩土工程勘察规范》GB  50021的有关规定执行。考虑红 黏土地基的不均匀性,详细勘察阶段取土样和原位测试的勘探孔 数量除了符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB  50021  关规定外,尚应要求每栋主要建筑物不应少于3个,是指详勘取土 试样和原位测试的勘探孔除了应满足全部勘探点的1/2外,再附 加的一个条件,例如:某栋建筑物布4个钻孔,其中取土试样和原 位测试的勘探孔应满足1/2即2个孔外,还要满足最少3个的条 件,即该建筑物取土试样和原位测试的钻孔应为3个。

 

考虑土性指标的变异性,规定了取土试样和原位测试的最少 数即取土试样和原位测试数据均不应少于6个(组)是满足数理统 计分析需要的最少数量,同时要求对多栋建筑群,每栋每一主要土 层的取土试样和原位测试数据均不应少于2件(组),也是针对红 黏土的不均匀性而制定,故应严格执行。

4.2.4      红黏土的钻探应采用干作业,不应送水钻进,以确保钻孔 编录反映真实的地质状况。

(锤)击钻进方式效率较高,但对土体结构扰动较大, 一般鉴 别土性,采取Ⅲ、IV级土样的勘探孔可采用此方法钻进;对采取 Ⅱ级土样和做原位测试的勘探孔则应采用对土体结构扰动较小的 回转钻进方式,也可以两种钻进方式相结合,既可保证取土样和原 位测试的质量,又可提高钻进效率。红黏土裂缝的发育深度一般 在近地表浅部,可用人工挖坑(槽)探,能全面观察和描述裂隙的形 态、规模及充填物情况。

对红黏土地基的勘探孔(井)完工后若不回填封孔,等于人为 制造了地表水与下部岩溶水直接联系的通道,频繁的地下水活动 会加速对红黏土土体的冲刷掏蚀作用,极易产生新的土洞而造成 地基不稳,故应及时回填。

红黏土收缩作用产生的土裂隙易使一些较陡的边坡土体常沿着 这些裂隙光滑面产生滑塌失稳,特别在水的作用下尤为明显,故红黏 土的抗剪强度应采用三轴试验,若采用直剪则应做重复慢剪试验。另 参照贵州的经验,当用直剪仪快剪指标时,应对红黏土黏聚力值乘 0.6~0.8,对红黏土内摩擦角φ值乘以0.8~1.0的系数进行修正。

红黏土以失水收缩为主,遇水膨胀作用不明显,故土样试验不 仅要测定自由膨胀率,还要测定土的线收缩率和不同压力下土的相 对膨胀率,并评价红黏土的胀缩性等级和红黏土地基的胀缩等级。

4.3     

 

4.3.1  本条规定了岩溶的勘察方法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,故在场址比选时,应加深 研究,预测其危害,做出正确选择。

(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。

(3)岩溶勘察的工作方法和程序,强调以下几点:

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,可按一般岩石地基进 行勘察。

4.3.5  根据碳酸盐岩地层被覆盖埋藏的情况,岩溶地基可分为裸 露型岩溶、浅覆盖型岩溶、深覆盖型岩溶和埋藏型岩溶等四种 类型。

(1)裸露型岩溶:指碳酸盐岩直接出露地表,没有或很少被第 四系沉积物覆盖;

(2)浅覆盖型岩溶:指碳酸盐岩部分被第四系沉积物覆盖,覆 盖率一般为30%~70%,覆盖层厚度一般小于30m;

(3)深覆盖型岩溶:指碳酸盐岩大部分被第四系沉积物覆盖, 覆盖率一般在70%以上,覆盖层厚度一般为30m100m;

(4)埋藏型岩溶地基:指碳酸盐岩层被非碳酸盐岩层(如砂岩、 页岩)覆盖,没有岩溶景观显露地表,埋深大于100m,   

 

1000m

在大多数情况下,与岩土工程关系密切的岩溶地基主要是前 两类,即裸露型岩溶和浅覆盖型岩溶。岩溶对工程的不良影响主 要体现在以下几个方面:

(1)岩溶岩面起伏导致上覆土质地基压缩变形不均;

(2)岩体洞穴顶板变形造成地基失稳;

(3)岩溶水的动态变化给施工和建筑物使用造成不良影响;

(4)溶洞、土洞塌落形成地表塌陷。

利用地球物理的方法探测地层、岩性、构造等地质问题,称为 地球物理勘探,简称物探。几种主要物探方法的应用范围和适用 条件见表4。

4  几种主要物探方法的应用范围和适用条件

 

方法名称

应用范围

适用条件

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

电法

勘探

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

电阻

率法

 

 

电阻率

剖面法

 

探测地层岩性在水平方 向的电性变化,解决与平 面位置有关的问题

被测地质体有一定的宽度  和长度,电性差异显著,电性 界面倾角大于30°,覆盖层  薄,地形平缓

 

 

电阻率

测深法

 

探测地层岩性在垂直方 向的电性变化,解决与深 度有关的地质问题

被测岩层有足够厚度,岩  层倾角小于20°,相邻层电性 差异显著,水平方向电性稳 定,地形平缓

 

高密度 电阻

率法

 

 

探测浅部不均匀地质体 的空间分布

被测地质体与围岩的电性  差异显著,其上方没有极高 阻或极低阻的屏蔽层,地形 平缓,覆盖层薄

 

 

 

充电法

 

用于钻孔或水井中测定 地下水流向流速,测定滑 坡体的滑动方向和速度

含水层埋深小于50m,地

下水流速大于1m/d,地下水 矿化度微弱,覆盖层的电阻 率均匀

 

 

续表4

 

方法名称

应用范围

适用条件

 

 

 

电法

勘探

 

自然电场法

判定在岩溶、滑坡及断 裂带中地下水的活动情况

地下水埋藏较浅,流速足 够大,并有一定的矿化度

 

 

激发极化法

寻找地下水,测定含水 层埋深和分布范围,评价 含水层的富水程度等

 

在测区内没有游散电流的 干扰,存在激电效应差异

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

电磁法 勘探

 

 

频率测深法

 

探测断层、裂隙、地下洞 穴及不同岩层界面

被测地质体与围岩电性差 异显著,覆盖层的电阻率不  能太低

 

 

 

瞬变电磁法

可在基岩裸露、沙漠、冻 土及水面上探测断层、破  碎带、地下洞穴及水下第  四系厚度等

被测地质体相对规模较

大,且相对围岩低阻,其上方 没有极低阻屏层,没有外来  电磁干扰

 

 

可控源间频大地 电磁测深法

 

 

 

探测中、浅总地质构造

被测地质体有足够的厚度  及显著的电性差异,电磁场  噪声比较平静,地形开阔、起 伏平缓

 

 

 

探地雷达

 

探测地下洞穴、构造破 碎带、滑坡体,划分地层 结构

被测地质体上方没有极低 阻的屏蔽层和地下水的干

扰,没有较强的电磁场源 干扰

 

 

 

 

 

 

 

 

地震

勘探

 

直达波法

测定波速,计算岩土层 的动弹性参数

 

 

反射波法

探测不同深度及基岩 埋深

被探测地层与相邻地层有 一定的波阻抗差异

 

折射波法

探测覆盖层厚度及基岩 埋深

被测地层的波速应大于上 覆盖地层波速

 

 

瑞雷波法

 

探测覆盖层厚度和分 层,探测不良地质体

被测地层与相邻层之间, 不良地质体与围岩之间存在 明显的波速和波阻抗差异

 

 

续表4

 

方法名称

应用范围

适用条件

 

 

 

声波探测

测定岩体的动弹性参

数,评价岩体的完整性和 强度,测定洞室围岩松动 圈和应力集中区的范围

 

 

 

 

 

 

 

层析成像

评价岩体质量,划分岩

体风化程度、圈定地质异

常体、对工程岩体进行稳  定性分类,探测溶洞、地下 暗河、断裂破碎带等

 

 

被探测体与围岩有明显的 物性差异,电磁波CT要求外 界电磁波噪声干扰小

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

综合

测井

 

 

 

 

电测井

划分地层,区分岩性,确 定软弱夹层、裂隙破碎带的  位置和厚度,确定含水层的  位置、厚度,划分咸、淡水分

界面,测定地层电阻率

 

 

 

无套管、有井液的孔段 进行

 

 

 

声波测井

区分岩性,确定裂隙破  碎带的位置和厚度,测定 地层的裂隙度,研究岩土 体的力学性质

 

 

无套管、有井液的孔段 进行

 

 

放射性测井

划分地层,区分岩性,鉴 别软弱夹层、裂隙破碎带, 确定岩层密度、孔隙度

 

无论钻孔有无套管及井液 均可进行

 

 

 

 

电视测井

确定钻孔中岩层节理、裂 隙、断层、破碎带和软弱夹层 的位置及结构面的产状,了  解岩溶洞穴的情况,检查灌

浆质量和混凝土浇筑质量

 

 

 

 

无套管和清水钻孔中进行

 

 

 

井径测量

划分地层,计算固井时  所需的水泥量,判断套井 的套管接箍位置及套管损 坏程度

 

 

 

有无套管及井液均可进行

井斜测量

测量钻孔的倾角和方位角

有无铁套管的井段进行

 

 

4.3.11  基底以下对地基稳定性影响范围一般指基础底面以下独 立基础宽度的3倍或条形基础宽度的6倍,桩端下3倍的桩径。 当预计深度内有溶(土)洞存在且可能影响地基稳定时,全部勘探  孔进入洞底基岩面下的深度不应少于5m, 并宜增加勘探孔和孔   CT  物探剖面圈定洞体范围。

勘探线应沿建筑物轴线布置,勘探点间距不应大于本标准第 4.3.6条的规定。岩溶微发育及中等发育地段,柱下独立基础应 一柱一孔,条形基础应6m12m 一孔。岩溶强发育地段,柱下独 立基础宜一柱多孔,具体孔数应结合基础底面尺寸和实际需要确 定,条形基础的布孔间距不宜大于6m

在下列条件下,可适当增加钻孔,加孔方向宜垂直岩溶发育方向:

(1)溶洞顶板可能利用作地基持力层。

(2)遇深溶槽或串珠状溶洞,拟采取梁、板跨越,需查找稳定支 点时 

(3)勘探孔深度宜进入持力层3倍~5倍基础短边宽度或桩 基底面直径的3倍,且不小于5m 。拟定深度内遇溶洞时,应钻穿 溶洞进入洞底下持力层,钻探深度应满足上述规定。若遇串珠状 溶洞或溶隙深度大时,钻孔深度宜结合基础施工的可行性确定。

 

4.4      

 

4.4.1  地下水勘察评价是岩溶地区工程勘察的重要内容。岩溶 地区地下水对地基基础、地下结构抗浮、工程降水、基坑支护等有 直接影响,因而需要在勘察阶段布置地下水勘察。考虑到岩溶区 地层的复杂性,地下水勘察宜采用多种方法进行,以查明岩溶地区 地下水的基本规律与特点。勘探点的布置应能满足地下水勘察评 价的需要,勘探点深度要满足查明每一层含水层的埋深。地下水 勘察应重视通过现场试验测定相关的水文地质参数,并建立相应 的观测孔,对地下水位与水量的变化进行一段时间的动态观察,以 掌握地下水变化特点与规律。对采用泥浆护壁的钻孔,应先洗孔

 

再进行量测。对存在多层地下水的钻孔,应采取分层止水措施,分 层进行量测。当上覆土层成因不同时,需要测试不同土层渗透方 向的差异性。

4.4.2  岩溶地区地下水勘察的重点是地下水的特征与补给排泄 条件,地表水与地下水以及上覆土层中的含水层与岩溶层地下水 的水力联系。存在地下暗河时,应重点查明暗河的流向、流量、河 体走向等基本情况。

4.4.3  工程降排水是基础施工与基坑开挖的重要内容。岩溶地 区降排水不当会引发土洞发育、地面沉陷、建筑物沉降开裂、地下 管线断裂等一系列严重问题。因此,为避免地下水降排引发的事 故,在勘察阶段需要查明含水层情况的基础上,对降排水的可行性 与方式做出必要的分析评价。

4.4.4  对埋藏型岩溶地区,上覆土层以黏性土为主时,一般情况 下在地下水位相对稳定的条件下,对于弱透水层孔隙水压力的大 小决定上浮力的大小。由于影响孔隙水压力的因素较多,因此在 测试时需要精细化布置,排除影响因素。测点布设每一土层不应 少于1点,土层厚度较大时,测点不宜少于3个。

4.4.5      对地下水作用评价是地下水勘察的重要环节。除含水层 外,应重点评价岩溶地下水的发育情况与活动特征,地下水对地基 基础、地下结构抗浮、工程降水、基坑工程等的作用,特别是地下水 位的起伏变化波动、渗流作用等,对地基稳定性的破坏性作用。目 前随着国内城市建设的扩张,很多地方的建设场地为高填方区,或 为挖方平整而成,以及大量开采地下水导致地下水位的大幅度下 降,改变了原始地貌地表水与地下水的补给与排泄的平衡。当建 筑物在施工和使用期间,地下水补给与排泄条件发生较大改变,如 地下水得到大量稳定的补给导致地下水位回升,或地下水位进一 步下降带来土层失水固结沉降,都会给地下结构带来不可忽视的 损害。所以有必要在地下水勘察阶段对地下水作用进行分析评 价,以正确指导地下结构的设计施工。当存在地下水渗流作用时,

 

需要计算分析地下水渗流压力,根据临界水力比降J。与允许水力 比降Ja,  判别基底产生管涌、流土(砂)等的可能性。

4.4.6  由于各地岩溶地区的成因与形态差异,建筑场地形成条件 的不同,建成区与新开发区的市政排水设施标准不一致,合理确定 抗浮设防水位一直是一个较为复杂的问题。实际上各地根据工程 经验都有确定抗浮设防水位的经验做法,在处理地下结构上浮,或 因不当降排水引起的附近建筑物开裂,地面沉陷等事故方面也取 得了很多成功经验。所以本标准对抗浮设防水位确定的原则,就 是要结合当地的地质条件、气象资料、地表水文与地下水资料、场 地地形地貌与周边环境、地下结构抗浮需要等条件来综合确定抗 浮设防水位。特别要重视当地的抗浮工程经验教训,研究抗浮设 防水位的限值,按不同情况合理确定。

一般来说,当地有地下水位长期观测资料时,抗浮设防水位依 据长期观测数据资料结合建筑物使用期限的预测最高水位,来确  定抗浮设防水位较为清晰合理。缺少地下水位长期观测数据资 料,合理确定抗浮设防水位相对困难。根据一些地方的经验,采用  勘察期间的地下水位,结合预测建筑物使用期限内地下水位变幅, 并参考本地抗浮设防水位,作为确定抗浮设防水位的依据是可行  的,但往往偏于保守。

在山区丘陵地区,地貌变化及地表水体的分布特征与确定抗 浮设防水位密切相关。建筑场地经过开发平整后,原有地面高程 与设计地面标高存在差异,且有时差异往往较大,以致原观测的地 下水位埋深与现状地下水位埋深不一致。因此在确定抗浮设防水 位时,应充分考虑到这种变化。

当地下结构的基底埋置于含水层之间的弱透水层,底板承受 的上浮力来自土层的孔隙水压力时,测试基底下的孔隙水压力是  有必要的。以实测的孔隙水压力计算上浮力,比较接近实际情况。 但考虑到影响孔隙水压力值的因素较多,计算上浮力时采用预测  最大孔隙水压力值为宜。

 

 

 

5  地基计算和基础设计

 

 

 

5.1     

 

5.1.1  为贯彻国家“节能、节地、节水、节材和环境保护”的技术经 济政策,提出基础浅埋原则,其前提条件是:地基稳定性和变形满 足要求以及稳定溶洞顶板满足承载能力要求。

岩溶地区地基稳定性问题非常重要,直接影响结构安全,设计 人员应高度重视。如土洞的顶板强度低,稳定性差,土洞的发育速 度一般都很快,因而其对地基稳定性的危害大。由于影响岩溶稳 定性的因素很多,现行勘探手段一般很难准确查明岩溶特征,目前 对岩溶稳定性的评价仍然是以定性和经验为主。

5.1.2  岩溶地区工程地质条件复杂多变,地基基础设计应重视潜 在的地质灾害对建筑安全的影响。

5.1.3  为避免基岩受大气和地下水影响,导致地基承载力降低, 施工时应采取必要的防护措施。当斜坡面与岩层倾角平行时,应  对基岩进行加固后再按相关规定处理。

红黏土地基基础设计时应考虑红黏土的胀缩性影响。轻型建 筑物的基础埋置深度应大于当地大气影响急剧层深度;炉窑等高 温设备的基础应分析地基土不均匀收缩变形的影响;开挖明沟时, 应分析土体干湿循环过程胀缩的影响;基坑开挖时,宜采取保湿措 施,边坡应及时维护,防止失水干缩。

关于嵌岩桩的嵌岩深度原则上应按计算确定,计算中综合反 映荷载、上覆土层、基岩性质、桩径、桩长诸因素,但对于嵌入倾斜 的完整和较完整岩的深度不宜小于0.4d(d   为桩径,嵌入倾斜的 完整和较完整岩的深度按岩面坡下方的深度计),对于倾斜度大于 30%的中风化岩,宜根据倾斜度及岩石完整程度适当加大嵌岩深

 

度,以确保基桩的稳定性。

 

5.2  地基稳定性计算

 

5.2.1      在岩土界面上存在软弱层(如泥化带)时,应验算地基的整 体稳定性。

5.2.2      在石芽地基中,常存在溶洞、土洞、具有临空面的出露岩体 或单个石芽,也常存在沿软弱结构面滑动和场地滑坡的可能性。 由于岩体或石芽与周围土体的抗剪强度和岩体内结构面的抗剪强  度一般不能同步发挥,故附录B 计算式中未考虑岩体和石芽与周 围土体的作用,同时也偏于安全。另外,出露基岩和石芽的稳定验  算未考虑滑动岩体受转动力矩的影响,即破坏只是考虑滑动破坏, 因此对于具有陡倾不连续面的陡坡基岩(石芽)还应考虑可能产生  的倾倒崩塌破坏。按本标准附录 B 对出露基岩和单个石芽稳定  验算,如不能满足要求,应采用预应力锚杆等方法处理。

5.2.4      对于具有结构面或软弱结构面的岩石地基边坡,当稳定性 受外倾结构面(外倾结构面走向与岩坡面走向夹角小于30°)控制 时,对可能产生平面滑动的岩石地基边坡宜采用平面滑动法进行 计算;对可能产生折线滑动的边坡宜采用折线滑动面法进行稳定 性计算;对于具有两组或多组结构面的交线倾向于临空面的岩石 边坡可采用棱形体(楔形四面体)分割法进行稳定性计算。

5.2.5      残余抗剪强度是岩石或土体在破坏后所残留的抵抗外荷 的能力,可在应力-应变全过程曲线上求得。当变形量增大至峰值 后,逐渐稳定为一个最低值,对应的摩擦角称为最小摩擦角。

 

5.3  地基基础设计

 

5.3.2  确定红黏土地基基础埋深时,为充分利用硬层、减轻软弱下 卧层附加应力、调整基础沉降,宜尽量浅埋。但对于三层或三层以 下的砌体建筑,确定基础埋置深度时,为避免地表因素对地基的不 利影响,其埋深宜大于大气影响急剧层深度,或采取防水保湿措施。

 

通常红黏土层厚变化大,当沉降计算深度范围内有基岩时,由 于刚性下卧层的存在,附加应力和地基变形量相应增大,基底下红 黏土层厚小于地基变形计算深度的现象广泛存在。因此,当沉降 计算深度范围内有基岩时,应按刚性下卧层条件下的附加应力计 算地基变形量。

5.3.3  土岩组合地基是山区常见的地基形式之一,其主要特点是 不均匀变形。由于土岩组合地基的不均匀性,可能产生过大的不 均匀沉降,影响建筑物正常使用或造成结构损坏,因而对敏感性结 构的多层底部框架-抗震墙、多排内框架及框架结构的房屋不宜采 用土岩组合地基。土岩组合地基基础设计时宜加强基础和上部结 构的整体刚度。

5.3.4      在岩石地基中,持力层范围内平面和垂向软、硬岩相间出 现很常见。在平面上软硬岩石相间分布或在垂向上硬岩有一定厚 度、软岩有一定埋深的情况下,为安全合理地使用地基,就有必要 通过验算地基的承载力和变形来确定如何对地基进行使用。

岩石一般可视为不可压缩地基,上部荷载通过基础传递到岩 石地基上时,基底应力以直接传递为主,应力呈柱形分布。当荷载 不断增加,使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时,部分荷载将 转移到冲切锥范围以外扩散,基底压力呈钟形分布。验算岩石下 卧层强度时,其基底压力扩散角可按30°~40°考虑,硬质岩石取小 值,软质岩石取大值。

由于岩石地基刚度大,在岩性均匀的情况下,可不考虑不均匀 沉降的影响,故同一建筑物中允许使用多种基础形式,如桩基与独 立基础并用,条形基础、独立基础与桩基础并用等。基岩面起伏剧 烈,高差较大并形成临空面是岩石地基的常见情况,为确保建筑物 的安全,应重视临空面对地基稳定性的影响。

体积较大的混凝土直接浇注在硬质基岩上,混凝土的收缩受 到基岩的约束,将会使混凝土产生裂缝,因此,应结合建筑防水、防 潮等做法设置一 “隔离层”。水平隔离带可采用夯实系数不小于

 

0.94厚度不小于150mm 的细纱,垂直隔离带可采用30mm~ 50mm  厚的聚苯乙烯泡沫塑料。

5.3.5      从经济角度考虑,当溶洞顶板完整且桩底以下3倍桩径及 5m 深度范围内无裂隙分布时可以直接利用顶板作为桩基础持力 层。除考虑其强度外,应进行稳定性验算。

桩身穿过溶洞顶(隔)板的岩体是否计算侧阻力的问题,在工 程实践中也是备受关注的问题。考虑到岩溶现象的复杂性, 一般 情况下都不计算该段岩体的侧阻力,作为安全储备。但是不分具 体条件一概不予考虑的做法也是不合理的。实践表明,在中厚层厚层白云岩和灰岩的溶洞顶板或串珠状溶洞间的隔板,其厚度较 大时岩体的完整性仍然是较好的,通过钻探、取岩样试验和超声波 测试,可以判定其岩石强度和岩体完整程度,是可以做到有根据地 加以利用的。故本条规定,基本质量等级为I  级或Ⅱ级岩体构成 的溶洞顶板,其厚度大于2m 时可将溶洞顶(隔)板厚度乘以0.75 的系数计入相应的侧阻力。

对于石笋、石芽密布和溶沟、溶槽、溶洞发育地段,灌注桩宜适 当提高桩身混凝土强度等级、桩身配筋率和钢筋长度,预制桩宜适 当降低桩的设计承载力。缺乏可靠经验时,在竖向荷载作用下,宜 按偏心d/4(d    为桩径)的偏压构件计算桩身配筋。

由于影响岩溶稳定性的因素很多,现行勘探手段一般难以查 明岩溶特征,目前对岩溶稳定性的评价,仍然是以定性和经验   

对岩溶顶板稳定性的定量评价,仍处于探索阶段。某些技术 文献中曾介绍采用结构力学中的梁、板、拱理论评价,但由于计算 边界条件不易明确,计算结果难免具有不确定性。

5.4     

 

5.4.1      抗浮稳定性验算的主要依据是抗浮设防水位。抗浮设防 水位是依据建筑场地水文地质勘察资料和建筑物使用年限内可能

 

出现的、对地下结构产生浮托作用的地下水位。当地下水属潜水 类型且无长期水位观测资料时,不宜只按勘察期间实测的稳定水 位确定抗浮设防水位,应结合场地地形、地貌、地下水补给、排泄条 件等因素综合确定。若存在多层地下水,应分层测定每层地下水 的稳定水位,并取其中的高水位作为抗浮设防水位。地下水为承 压水时,应测定承压水的水头高度,计入地下水的浮托力并进行抗 浮稳定性验算。地下水存在渗流时,需要分析渗流作用对地下结 构是否存在浮托作用,如存在浮托作用,则需要计算渗流压力,并 计入地下水的浮托力,进行抗浮稳定性验算。抗浮稳定性验算采 用的抗浮设防水位是一个对地下结构经济性有较大影响的设计参 数,影响因素也较多,故对于重要工程抗浮设防水位的选取进行专 门论证是很有必要的。

5.4.2  地下结构侧壁的土层一般为基坑开挖后的回填土,受填土 性质和密实度的影响,侧壁摩阻力较小,不考虑其抵抗地下结构的 上浮是合理的。位于地下水位以下的地下结构底板下的土体是否 存在黏滞作用,目前并没有足够的观测资料,因此在计算上浮力时 不予考虑。

5.4.4  地下结构构件的抗裂和裂缝宽度验算属于正常使用极限 状态问题,宜采用最大上浮力验算。

 

5.5  基坑工程设计

 

5.5.1      基坑工程设计中,采用安全等级来表达基坑工程的安全重 要性得到了广泛的采用。基坑工程的安全等级与结构工程的安全 等级在含义和实际应用方面都不相同。基坑工程安全等级源于在 工程中即便是同一个基坑,场地周边环境条件、地下管线分布、开 挖深度、岩土条件等基本要素也往往不一样,因此,基坑各边对安 全的要求不尽相同,采用同一个安全性的指标来要求基坑各边满 足安全要求是不合理的。特别对于岩溶地区基坑来说,由于地层 变化,基坑各边的支护与开挖要求差别较大,为确保安全和周围环

 

境不受损害,针对基坑各边的安全要求确定不同的安全标准,是十 分必要的。基坑工程安全等级的确定,应符合国家有关标准或当 地有关标准的规定。安全等级的确定顺序一般从一级开始,向较 低等级推定,使基坑各边确定的安全等级有更好的针对性。

明确规定基坑工程的安全使用期限是很有必要的。很多地方 发生的基坑事故,分析原因主要就是基坑开挖后长期暴露、土体物 理力学指标发生变化、支挡结构超过正常使用期限、支挡体系整体 强度下降甚至失效所致,教训非常深刻。安全使用期限是基坑工 程设计和施工的重要指标,也是建设单位组织安排基础或其他施 工的重要依据。对超出规定使用期或有特殊要求时,应进行专门 的研究设计,以满足支挡结构整体安全与使用要求。对超过规定 安全使用期限的基坑,应对支挡结构进行必要的检测和整体安全 评估,以确定是否需要补强加固。

考虑到通常地下室开挖与施工在一年时间内均可完成,为体 现经济适用的原则,将基坑的安全使用期限一般定为一年。

5.5.2  岩溶地区基坑支护设计除了常规内容外,重点是要有针对 岩溶地区的地层特点的设计内容。 一般来说,应包括上覆土层如 红黏土、碎石土及土洞地层等特殊土类地层,土岩接触带及接触带 的各类溶沟、溶槽、溶穴、石芽、跌水洞等溶蚀发育层等。岩溶地区 深基坑还有一个特点,就是半土半岩的基坑较多。由于岩溶岩面 起伏变化较大,基坑各边有的均为土层,有的为半土半岩,有的则 基本上为岩层。因此在基坑支护设计时,应充分研究勘察报告资 料提供的地层剖面图与钻孔柱状图,以及关于土层分布与特点的 描述分析,尽可能了解掌握地层变化及土层层面与土岩接触带位 置,以选择合理的支护方式。

岩溶地区基坑的降排水应特别重视降水对周围环境的影响。 对岩溶地下水进行井点降水时,受地下水连通作用,降水过程可能  会在远离降水点的地方出现地面沉陷、建筑物开裂、道路下沉等危  害,各地都有这样的教训。因此,岩溶地区采取井点降水应慎重,

 

确实需要实施井点降水时,应充分评价井点降水的影响范围与危 害程度。

5.5.3  由于岩溶地区上覆土层多为红黏土、碎石土等特殊土层, 其物理力学指标与土的含水率、液性指数、塑性指数以及含砂量、 碎石粒径与含量等有关。在勘察阶段,对超过5m 以上的厚层土, 按上述指标予以分层并确定相应的岩土参数,进行基坑支护设计 是必要的。当红黏土的含砂量或碎石土的碎石含量大于40%时, 土的物理性状接近砂性土,孔隙率显著增大,黏聚力明显降低,地  下水对土颗粒可形成浮力,按有效应力原理计算,水压力和土压力  比较明确,采用水土分算,水压力按静水压力计算,采用有效应力  强度指标。而当红黏土的含砂量或碎石土的碎石含量较小时,土  的物理性状表现为黏性土特点,按有效应力法原理进行土压力和  水压力分算相对困难。所以一般简化为按总应力法原理,用总应  力强度指标将土压力和水压力合算,这种方法的计算结果在一定 程度上反映了水压力的作用。基坑整体稳定性验算采用直剪快剪  指标或三轴不固结不排水剪指标(UU)  为宜。

对位移控制严格的基坑支护结构,应采用整体刚度较大的支 护体系,在支护设计计算中宜将静止土压力作为支护结构的侧向 荷载。

基坑坑顶周边荷载会增加支护结构土侧的土压力,超过设计 规定的地面荷载会降低支护体系整体安全度。因此在基坑设计中 应明确规定,在施工过程中,不得随意在基坑周围堆土和集中堆放 建筑材料,形成超过设计要求的地面超载。

5.5.4  当基坑侧壁存在地下水渗流作用时,不应忽视对侧壁水压 力的影响,并应将渗透压力作为作用力计入侧壁水压力。当基坑 坑底附近存在地下水渗透作用时,应根据渗透压力验算坑底抗渗 与抗管涌稳定性。

5.5.5  下水控制设计是基坑工程设计的重要内容,许多基坑事 故都是因为地下水失控引起的。地下水控制设计应根据周边环境

 

条件与场地水文地质条件,结合基坑支护形式和基础施工方案综 合分析,正确选择集水明排、降水、截水和回灌等方法,诸多方法可 根据需要单独或组合使用。

集水明排是在基坑内设置排水沟和集水井,用抽水设备将基  坑中的水从集水井排出,达到疏干基坑内积水的目的。井点降水  是对基坑内的地下水或基坑底板以下的承压水进行疏干或减压。 截水是用地下连续墙及喷射注浆(旋喷)、深层搅拌桩或注浆形成  具有一定强度和抗渗性能的截水墙或底板,阻止地下水流入基坑  的方法,包括竖向隔水(悬持式和落底式)及水平封底隔水。

为有效控制因降水引起的地面沉降,需采用隔渗措施,常用的 有:(1)采用地下连续墙、连续排列的排桩墙截水;(2)采用分离式 排桩墙,在桩间设旋喷桩、深层搅拌桩形成止水帷幕或在桩墙后侧 设置独立截水帷幕;(3)采用高压喷射注浆、深层搅拌桩等形成坑 底隔渗。

岩溶地区基坑降水方法应根据地下水的特点、周边环境和基 坑开挖要求合理选用。对降排水可能对周边一定范围内的建筑 物、地下管线、道路等产生较大影响,或可能引起地面塌陷时,应慎 重选择降排水方法。

5.5.7      当采用锚杆支护或基坑侧壁支护桩未进入坑底基岩时,爆 破开挖产生的振动作用会导致锚杆锚固作用松弛,锚固力下降,对 未进入坑底基岩的支护桩可能带来踢脚失稳。因此本条对基岩爆 破开挖做出限制性规定。

5.5.8 5.5.9       应重视对基坑侧壁或坑底附近土洞、溶洞、溶槽、溶 沟、溶穴、石芽等溶蚀带的处理。根据有关资料统计,部分岩溶地 区的基坑工程失稳引发的安全事故,其原因主要是未对基坑侧壁 存在的土洞或坑底附近的溶蚀带进行必要的处理,基坑开挖后出 现土洞连续坍陷,溶蚀层突涌等。所以本条规定对土洞或坑底附 近溶蚀带应进行充填处理,有条件时亦可直接挖除。

 

 

 

 

6  岩溶地基处理与施工

 

 

 

6.1     

 

6.1.1  岩溶地基的地基与基础方案的选择应针对具体条件区别 对待。大多数岩溶场地的岩溶都需要加以适当处理方能进行地基 基础设计。而地基基础方案经济合理与否,除考虑地基自然状况 外,还应考虑地基处理方案的选择。

大量工程实例证明,采用加强建筑物上部结构刚度和承载能 力的方法,能减少地基的不均匀变形,取得较好的技术经济效果。 因此,本条规定对于需要进行地基处理的工程,在选择地基处理方 案时,应同时考虑上部结构、基础和地基的共同作用,尽量选用加 强上部结构和处理地基相结合的方案,这样既可降低地基的处理 费用,又可收到满意的效果。

6.1.2  对岩溶地区的地表水,应采取防渗或堵漏等有效措施以防 止对岩溶造成不利影响;对塌陷或浅埋溶(土)洞,应清除洞内松散 软弱的充填杂物,以方便地基处理和减少地基不均匀沉降。

6.1.3  本条分别对塌陷或浅埋溶(土)洞和深埋溶(土)洞提出了相 应的地基处理方法以供选择。在选择地基处理方案时,宜根据各种 因素进行综合分析,初步选出几种可供考虑的地基处理方案,其中 强调包括选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理方案。

6.1.7  岩溶地基处理需考虑岩溶水的处理。对岩溶水的处理应 遵从疏导为先、封堵为辅的原则,对地表水做好排水措施,对地下 水以疏为主,并设置反滤层、截渗层等减少掏蚀、潜蚀。

 

6.2      

 

6.2.1  本条明确了充填法在岩溶地区地基处理的适用范围,其施

 

工方法应符合国家现行有关标准的规定。

 

6.3      

 

6.3.1  当基础下的溶洞、溶隙较小时,可采用跨越法处理,即把基 础设计成钢筋混凝土梁横跨于溶洞之上。这种处理方法省事简 单,但应保证溶洞周围的岩体必须完整、稳固。

6.3.2  钢筋混凝土梁、板越法适用于跨径较小(L≤6m)  的溶(土) 洞、溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、漏斗)等岩溶地基;拱越法适用于跨径较 (6m<L≤16m),     周边地质较好的(土)洞、溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、 漏斗)等岩溶地基,拱圈一般用混凝土、钢筋混凝土或浆砌片石。

6.3.3  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 1 . 5倍。

 

6.4      

 

6.4.1  岩溶区建筑地基基础桩基施工中常见的施工方法有:钻 (冲)孔灌注桩、钻孔扩底灌注桩、钻孔扩底桩底后压浆灌注桩、预 应力管桩。

岩溶桩基成孔施工中易出现钻孔漏浆、孔壁坍塌、钻孔偏斜、 钻头卡钻、钻头掉钻、钻头埋钻、钻孔缩径、钻孔串浆等问题;岩溶  桩基混凝土灌注施工易出现灌桩过程混凝土流失、夹泥断桩、桩底 混凝土不密实、串孔等问题。

桩基施工前,宜配制好一定数量泥浆,以备成孔过程中的漏浆、 钻穿溶洞顶板漏浆或塌孔时的大量补浆。配制的泥浆应具有泥皮  薄、护壁稳定、悬浮钻渣效果好等优点,泥浆宜选用优质黏土拌制。

成孔前采取预注浆堵漏、填充黏土和片石挤压堵漏、水泥黏土 固结堵漏、灌注混凝土固结堵漏及钢护筒跟进护壁堵漏等方法以 保证成孔质量。预注浆堵漏适用于覆盖层厚、岩溶裂隙发育、地下

 

水位较高的情况。在岩溶强发育、岩溶地下水丰富的串珠式溶洞 桩基模式中需进行试注浆试验,视注浆的效果来决定是否采用桩 周预注浆技术;钻注浆孔也是对地质情况的进一步勘探,可与地质 超前钻相结合一起完成,通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细 情况。压浆孔的布设根据桩径而定,可利用地质钻探孔、超前钻孔 作为压浆孔。浆液可选用水泥净浆、水泥砂浆,亦可掺加其他速凝 的化学剂如水玻璃等。对不同岩溶形态需选择不同的注浆材料:对 裂隙发育区采用素水泥浆进行劈裂注浆,水灰比为1:1~0.6:1; 对岩溶发育区采用水泥砂浆进行劈裂+填充注浆,水:砂:水泥 (1.0~0.7):(0.3~0.5):(0.5~1.0),浆液的浓度随注浆进 程由小到大变化,以利于充实填密;对较大的无充填物溶洞采用级 配碎石填料(5mm30mm) 、水泥砂浆进行劈裂、填充注浆;对较 大的有充填物的溶洞,可根据充填物的类型、性能及充填的程度, 采用提高注入压力并结合投放级配碎石充填等措施。注浆压力不 宜太大,控制在0.5MPa1.0MPa   的范围,具体压力值由现场试 验确定,速度为15L/min20      L/min,其目的是使浆液渗透到填 充物内,然后固结,渗透最小直径为2.0m3.0m,   以保证冲钻成 孔时有足够的固结体。每段地质钻孔完成后,都要考虑一个初步 的注浆量基数值。

6.5  高压喷射注浆法

 

6.5.1  本条明确了注浆法在岩溶地区地基处理的适用范围。注 浆材料一般为水泥浆,为防止溶隙贯通水泥浆渗漏, 一般掺以一定 比例的粉煤灰和速凝剂水玻璃。

6.5.4  注浆处理设计前应进行室内浆液配比试验和现场注浆试 验确定设计参数,检验施工方法和设备。

 

6.6     

 

6.6.1、6.6.2  这两条说明在岩溶地区应用褥垫层的两种情况。

 

6.6.3  褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石和碎石,最大粒径不 宜大于30mm 。不宜采用卵石,因为卵石咬合力差,施工时扰动较 大,褥垫层厚度的均匀性不易保证。

6.7  其他处理方法

 

6.7.1  岩溶地区地基处理除本章所列的地基处理方法外,常用的 地基处理方法尚可采用顶柱法、复合地基、爆破挖除法等方法。为 方便使用,本条列出了上述方法的适用情况。

 

 

 

 

7  检验与监测

 

 

 

7.1     

 

7.1.1  为设计提供依据的试验为基本试验,应在设计前进行。基 本试验应加载到极限或破坏,为设计人员提供足够的设计依据。

7.2      

 

7.2.1      桩基工程事故有相当部分是因桩身存在严重的质量问题 而造成的。桩基施工完成后,合理地选取工程桩进行完整性检测, 评定工程桩质量是十分重要的。抽检方式必须随机、有代表性。 常用桩基完整性检测方法有钻孔抽芯法、声波透射法、高应变动力  检测法、低应变动力检测法等。其中低应变方法方便灵活,检测速  度快,适宜用于预制桩、小直径灌注桩的检测。 一般情况下低应变  方法能可靠地检测到桩顶下第一个浅部缺陷的界面,但由于激振  能量小,当桩身存在多个缺陷或桩周土阻力很大或桩长较大时,难  以检测到桩底反射波和深部缺陷的反射波信号,影响检测结果准  确度。改进方法是加大激振能量,相比采用高应变检测方法的效  果要好,但对大直径桩,特别是嵌岩桩,高、低应变均难以取得较好  的检测效果。钻孔抽芯法通过钻取混凝土芯样和桩底持力层岩 芯,既可直观地判别桩身混凝土的连续性,持力层岩土特征及沉渣  情况,又可通过芯样试压,了解相应混凝土和岩样的强度,是大直  径桩的重要检测方法。不足之处是一孔之见,存在片面性,且检测  费用大,效率低。声波透射法通过预埋管逐个剖面检测桩身质量, 既能可靠地发现桩身缺陷,又能合理地评定缺陷的位置、大小和形  态,不足之处是需要预埋管,检测时缺乏随机性,且只能有效检测  桩身质量。实际工作中,将声波透射法与钻孔抽芯法有机地结合

 

起来进行大直径桩质量检测是科学、合理,且是切实有效的检测 手段。

7.3      

 

7.3.4     人工挖孔桩降水、基坑开挖降水等都对环境有一定的影 响,为了确保周边环境的安全和正常使用,施工降水过程中应对地 下水位变化,周边地形,建筑物的变形、沉降、倾斜、裂缝和水平位 移等情况进行监测。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

统一书号:155182 ·0287

 

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