深埋串珠状溶洞的超高层基础设计案例分析

超高层建筑对地基稳定性、地基承载力和地基变形的要求非常高。2007年某市拟建超高层建筑,详勘揭露地表80 m以下地层中分布深埋串珠状溶洞,溶洞顶板厚度薄,串珠状溶洞在水平方向和垂直方向的分布情况及连通性等方面的不确定性较多,若建筑基础浅埋,则地基承载力无法满足设计要求;若建筑基础深埋,则因套管回收及溶洞处理等问题施工的可行性差。设计原则最终确定为基础浅埋方案,首先初步确定满足地基稳定性的前提条件,随后工程设计及施工各专业围绕单桩承载力问题进行讨论并修改专业方案,最终决定应用当时的创新工艺-灌注桩后注浆工艺解决单桩承载力问题。该工程终于在2010年得以推进。工程一期建成后平均沉降与不均匀沉降均很好地满足了规范要求。此次多专业技术联动是勘察设计施工技术一体化的一次成功尝试,相比目前质量进度管理一体化更具前瞻性,也是今后技术优化一体化的发展方向。

淮南大通浅覆盖岩溶区塌陷分布及土地利用可行性

通过地质调查、钻探、物探等方法对淮南大通浅覆盖岩溶区岩溶塌陷的分布特征及诱因进行了分析,结果表明,大通浅覆盖岩溶区岩溶塌陷主要分布于下伏奥陶系马家沟组地层之上,以及构造发育区和松散层粉土含量较高区,岩溶塌陷主要受岩石溶蚀程度、强烈地下水动力条件及松散层厚度、成分等控制。结合岩溶塌陷发育特征及场地具体条件,探讨了大通浅覆盖型岩溶区土地利用的可行性,为土地综合开发利用提供参考。

利用微动法快速探测岩溶塌陷区覆盖层厚度

为了能在大尺度范围内获得岩溶塌陷典型调查区覆盖层的厚度,采用微动法对柳州市柳城县东泉公社幅岩溶塌陷重点调查区进行了野外观测,并对调查区内已知的56处钻孔进行微动观测,提取特征频率,结合钻孔资料得出覆盖层厚度与特征频率的函数关系满足h=62.5/f。利用此函数关系,结合岩溶塌陷调查区野外微动实测数据提取的特征频率反演出覆盖层厚度。结果表明:该方法的尝试初步见效,经济快捷、适应性强、值得推广,特别适用于大尺度范围内调查岩溶塌陷区域覆盖层厚度分布,结合研究区的地质信息,可以在区域内对岩溶塌陷易发区做一个简单的评价。

岩溶覆盖层塌陷的原因分析及其半定量预测

在岩溶地区，覆盖层的塌陷成了工程建设的主要地质灾害之一。从广东省内三个大型公路建设工程发生的地面塌陷事故出发，概述了三大工程的地貌条件、工程地质条件和水文地质条件以及塌陷情况，详细分析了发生塌陷的机理及原因，井在此基础上，总结出发生塌陷的基本条件和影响塌陷的地质因素，按这些因素水平，赋予相应的权重，以此作为预测的依据，探讨在工程实践中如何更有效地对塌陷进行预测。最后，根据发生塌陷的机理，简要地提出在工程实践中的处理措施，达到指导生产的目的。

岩溶路基病害成因分析及其治理措施——以昌金高速公路芦溪段为例

随着我国高速公路的快速发展,高速公路的修建不可避免要穿越岩溶地区,岩溶路基病害主要体现在路基塌陷和路面沉降,严重影响公路安全和正常使用。以昌金高速公路岩溶路基病害为例,结合覆盖层地质概化模型,分析了岩溶塌陷的机理和成因,根据成因的不同对整治方案进行了比选,提出了相应类型岩溶路基病害的整治方案,可为高速公路岩溶路基病害防治提供参考。

直流电法在浅覆盖型充水岩溶勘探中的应用

直流电法工作抗干扰能力强,效率高,信息量丰富,是岩溶勘察的主要手段之一。高密度电法二极装置是三维高密度电法常用装置之一,信息丰富,但是成层性较差。对称四极测深定量解释方法成熟,但其工作效率不高。本文通过高密度电法二极装置二维成像定性分析和对称四极测深一维定量解释,最后进行钻探揭露验证。结果表明:高密度电法视电阻率剖面信息量丰富、直观,对称四极测深定量分析优于二极装置,能有效识别溶洞顶板、埋深和隔板,误差均小于20%,其中大直径溶洞埋深误差、直径误差小于10%。在岩溶勘察中取得较好的效果,可为工程实践提供指导。

主-被动源地震面波勘探方法在岩溶区浅覆盖层探测中的应用

采用主-被动源地震面波勘探方法,对桂林市兴安县典型浅覆盖层实验区三维地质结构进行探测研究。结合主-被动源面波数据提取的频散曲线,拓宽了频带,提升了低频信号的分辨率。实验结果显示,测区内地下介质横波速度值范围为161.5~519.5 m/s,根据速度值的差异将实验区地下介质大致分为4个层位,第一层速度范围为161.5~281 m/s,第二层速度范围为281~360.5 m/s,第三层速度范围为360.5~400.2 m/s,第四层速度范围为400.2~519.5 m/s。结合钻孔资料,对应的第一层岩性为粘土层,第二层为粉砂质粘土,第三层为细砂-砂砾岩,第四层为灰岩,且局部土洞、溶洞等构造发育。研究结果表明,瑞雷面波勘探方法能够较准确地刻划浅覆盖层地下介质土层厚度、结构分布及土层与基岩面接触带起伏形态。

止浆塞在浅层覆盖型岩溶灌浆工程中的应用

在用“探灌结合”的方法进行浅层覆盖型岩溶病害整治工程中，由于套管在较薄的覆盖层中嵌固失败，浆液从套管与土层壁间冒出；或由于覆盖层疏松带发育，连通性好，岩层灌浆时从地面冒浆；为解决以上问题，文中阐述了一种止浆设备一止浆塞及其使用范围。该方法在基岩中使用效果好，成功率达80％。

广州大坦沙岩溶塌陷区域覆盖层特征研究

广州大坦沙地区为典型的岩溶塌陷区,由于高强度的地下开发,近年连续发生地面塌陷。基于已有的钻孔资料及塌陷区的分布位置,着重对塌陷区覆盖层结构、厚度及底层土层特性进行分析。发现覆盖层的结构主要以下黏上砂多元结构为主,厚度大约为20~30 m,底层土层主要为黏性土。

厚砂覆盖层喀斯特地质条件下群桩综合施工技术

结合工程实际,对厚砂覆盖层喀斯特地质条件下的桩群施工技术进行了研究。在超前钻基础上,介绍了覆盖层塌陷半定量预测、钢护筒后跟进护壁、抛填片石及袋装黏土混合料和气举反循环清孔等综合施工技术,以期为同类工程的施工提供借鉴。

覆盖型岩溶土洞真空吸蚀致塌模型及影响因素分析

本文以覆盖型岩溶土洞为研究对象,通过建模分析,构建其因地下水骤降产生真空吸蚀致塌数学模型,依据玻义耳-马略特定律得出土洞塌落稳定系数表达式,同时推导出土洞空腔负压计算公式;并通过算例开展了初始地下水位、水位降深及土洞覆土厚度等参数对塌陷稳定性系数的影响分析,探讨其内在影响规律。研究得出:地下水骤降条件下,土洞塌陷稳定性系数K与土洞空腔(真空)负压ΔP呈反比关系;土体初始水位h'的大小和位置以及水位降深Δh,关系到土洞空腔(真空)负压ΔP形成和土洞塌陷稳定性系数K的变化;在一定的初始水位h'和水位降深Δh条件下,土洞上覆土厚度对塌陷稳定系数的影响非常明显,在中高初始水位及中高降深时,塌落稳定系数与覆盖层厚度呈正相关规律。

浅覆盖型岩溶区深基坑涌水的勘察治理——以桂林市万福路铁路下穿段帷幕灌浆治水为例

在大面积浅覆盖型岩溶区,一般具有岩溶强发育、地下水丰富、地质环境较脆弱等特点,其深基坑涌水的治理难度大、技术要求高、经济成本也高,治水问题长期困扰着岩土工程业界。文章以浅覆盖型岩溶地质特征、地下水的作用特征和环境脆弱性的阐述为基础,以桂林市万福路铁路下穿段岩溶涌水勘察治理的成功案例为佐证,说明该案例的成功经验和方法,如:制定适度的治理目标;重视区域地质条件的分析和专家团队的作用;多种勘察方法并用;将勘察贯穿于治理施工全过程;采用速凝灌浆工艺等。以供业界借鉴。

列车振动对岩溶区覆盖层内土洞稳定性影响机制

岩溶区覆盖层内土洞大量发育,土洞的失稳将威胁穿越该岩溶区的铁路交通正常运行,开展列车振动对既有土洞稳定性影响机制研究以提出有效监测建议对其防灾减灾有重要工程意义。依托武汉市江夏区乌龙泉岩溶塌陷实例,开展物理模型试验,探究列车振动荷载对土洞稳定性的影响机制,并用数值模拟分析其应力应变特征,据此提出有效监测建议。研究表明:覆盖层浅层的土压力动力响应较中深层更为敏感;在临界塌陷阶段,土洞背离路基侧较靠近侧具有更大的土压力波动;土洞破坏模式为:顶板弯折破坏,洞肩剪切破坏。据此提出以土洞顶板水平土压力减小和土洞背离路基侧洞肩土压力增大的重点监测部位和监测指标建议。

黔中地区浅覆盖型岩溶塌陷成因机制与防治对策--以紫云县白云小学为例

黔中地区处于贵州省第二阶梯,平均海拔800~1600 m。具有可溶岩分布面积广、岩溶极其发育、第四系土层覆盖薄、地下水埋深浅、地下水动力条件强等特点。岩溶地面塌陷是该区主要地质灾害之一。为了查明贵州省紫云县白云小学岩溶塌陷的成因及发育机制,在塌陷区开展了水文地质调查、地球物理勘探、水文地质工程地质钻探、岩土样测试等多项工作。综合研究表明,白云小学岩溶塌陷是特殊的"水-土-岩"不良因素共同作用的产物。根据塌陷区的岩土组构特征,建议在黔中岩溶地区进行工程选址前,采用"监测预防+控水+工程治理"综合防治措施。

黔中高原台面浅覆盖型岩溶塌陷分布及影响因素浅析

黔中高原台面处于贵州省第二阶梯,平均海拔800~1 600 m。具有可溶岩分布面积广,岩溶极其发育,第四系土层覆盖薄,地下水埋深浅、地下水动力条件强等特点,岩溶塌陷是该区主要地质灾害之一。文章以黔中地区岩溶塌陷调查项目统计资料为依据,对岩溶塌陷分布及影响因素进行分析,结果为83.8%的岩溶塌陷分布在的峰丛谷地和溶丘谷地中、97.5%的岩溶塌陷分布于土层厚度1~10 m黏土中、83.7%的岩溶塌陷分布于三叠系中统关岭组和中下统安顺组白云岩地层中、73.3%的岩溶塌陷沿活动断裂及褶皱地带分布、地下水是区内最主要的触发因素;在人为因素方面与地下水开采强度、城镇化进程等因素密切相关,且随城镇化进程及抽水活动的增加而增多。

杭州地铁岩溶地层特征及处置方案研究

文章依托杭州地铁6号线河凤区间隧道覆盖型岩溶地层,采用“钻探+CT物探”综合勘探方法,查明区间溶洞分布特征,并给出岩溶地质类型评价方法,根据不同的岩溶地质类型提供不同岩溶处理方案。综合勘察结果表明:杭州地区覆盖型岩溶地层的溶洞绝大部分都为中小型溶洞,超大溶洞顶距离车站底板约为2 m;85%的溶洞高小于5.0 m;顶板在基岩下的溶洞中,92.3%的埋深在基岩面下15.0 m以内;线岩溶率在2~4 m处出现最大值为30%,在24 m处开始稳定在3%以下;全充填溶洞占63.4%,无充填溶洞约占27.5%,半充填溶洞占9.1%。本工程针对不同的岩溶地质类型采用不同的岩溶处理方案,是杭州地铁首次处理岩溶实践,可为后续杭州地铁盾构穿越岩溶段提供宝贵施工经验。

预制桩在覆盖型岩溶区建设工程中的应用——以繁昌中医医院工程项目为例

芜湖市繁昌区东北区域工程建设场地地质情况复杂,通常上部有一定厚度的覆盖层,下部基岩为灰岩,岩溶强发育。对于一些荷载不太大而天然地基承载力又不够强的基础工程,若采用以深部完整灰岩为基础持力层的灌注桩基础,可能存在成孔困难、混凝土灌注时材料流失、夹渣断桩等情况,且工期长、基础成本高,因此从工程质量、造价、工期等方面综合考虑,类似工程可采用预制桩方案以充分利用上部土层为桩基础持力层,采用短桩,从而在施工中避开深部岩溶区,但应评价基础底部岩溶对基础稳定性是否有不利影响。本文从地质条件、基础选型、现场试验、结合理论计算(等效分层总和法)和模型试验等方面,研究基础承载力及沉降、附加应力影响深度,讨论在灰岩地区岩溶强发育、有一定的覆盖层深度时,充分利用上部土层为基础持力层的可行性。

高密度电阻率法在水库坝址区勘查中的应用

修建水库大坝应对其选址区进行工程地质勘查,勘查坝址区工程地质条件及地下有无不良地质体,避免不良地质体对水库大坝的影响。高密度电阻率法在工程勘察中是一种很重要的勘探手段,目前广泛应用于水利工程建设与大坝隐患排查中。本文利用高密度电阻率法查明某水库大坝坝址区的覆盖层厚度、地层岩溶发育情况和隐伏断层情况,结合钻孔资料和区域地质资料综合分析,取得了良好的效果,为大坝后续设计和治理提供地球物理依据。

喀斯特地质中盾构穿越浅覆土河流应用研究

在贵阳喀斯特地质中盾构施工易发生突水喷涌、沉降塌陷、磕头卡盾等风险,特别是穿越浅覆土层河流地段风险更大。贵阳轨道交通L3区间盾构隧道穿越浅覆土的花溪河段,从勘察、设计、施工等各阶段入手,在不具备河面预加固处置的条件下针对性开展方案研究,采取盾构穿越前、中、后全过程的系列管控措施,保证下穿河流施工安全。实践应用表明取得较好效果,可供类似工程参考借鉴。

岩溶地区超浅覆土泥水盾构开仓换刀及泥饼处理技术

以广州市轨道交通九号线施工1标飞鹅岭至花都汽车城区间泥水盾构施工为例,系统研究岩溶地区超浅覆土泥水盾构开仓换刀及泥饼处理的施工方法。针对在盾构对软土进行掘进时,由于面板上面有各种刀具,存在不平整面,泥容易黏在盾构面板上;盾构掘进时,面板温度极高,致使粘在盾构面板上的泥变硬形成泥饼,导致施工进度受到严重影响。针对以上施工难题,对开仓换刀及泥饼处理技术进行改进,加快了施工进度,减少了机械维修时间,对盾构机快速推进创造了条件,为今后同类工程施工积累经验。