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1、河北建设勘察研究院有限公司 岩溶灾害治理方案 某工程项目岩溶地质灾害治 理 方 案总 经 理： 总工程师：审 核 人： 设 计 人： 河北建设勘察研究院有限公司二0 年 月 日- 16 -目 录1 概述11.1拟建建（构）筑物概况11.2 岩溶地质灾害研究程度22 区域岩溶地质灾害发育特征32.1区域岩溶地质灾害分布范围32.2区域岩溶塌陷成因分析33 场区岩溶地质条件及岩溶稳定性分区43.1地层43.2地下水63.3场区岩溶稳定性分区74 岩溶治理设计84.1岩溶治理目的84.2设计依据84.3岩溶治理思路及方法84.4注浆治理标准94.5注浆材料94.6浆液扩散半径104.7有关注浆量的估
2、算104.8 注浆压力124.9单孔注浆结束标准134.10注浆工艺135 注浆效果的检测155.1 检测依据155.2 检测方法155.3 检测工作量166 施工组织167建议16 1 概述1.1拟建建（构）筑物概况建设单位：建筑方案设计：扩初及施工图设计：拟建的项目项目占地面积约 万平方米,总建筑面积约 万平方米。地下部分建筑面积约 万平方米,共 层,层高 米，由大型商业、地下车库组成；地上部分由住宅、公寓/办公楼、集中商业、沿街底商组成，建筑面积约 万平方米，其中，住宅建筑面积约 万平方米，2333层，高99.95米；公寓/办公楼建筑面积约 万平方米,25层,高99.8米,层高3.4-4
3、.8米；集中商业建筑面积约 万平方米，45层,高29.8米；沿街商业约 万平方米，2层，高10.05米。该项工程概况见表1.1-1。 拟建建（构）筑物概况一览表 表1.1-1建筑编号建筑名称地上地下结构类型预计基础形式总荷载标准值（kPa）层数建筑高度（m）层数基础埋深（m）1住宅剪力墙筏板基础5902住宅剪力墙筏板基础5903住宅剪力墙筏板基础5904住宅剪力墙筏板基础5905住宅剪力墙筏板基础5906住宅剪力墙筏板基础5907住宅剪力墙筏板基础6108住宅剪力墙筏板基础5909住宅剪力墙筏板基础610办公楼框架-剪力墙筏板基础核心筒600外圈柱600其余 350公寓框架-剪力墙筏板基础核心
4、筒600其余 500各高层建筑均采用CFG桩复合地基，桩长及桩端持力层未定。 预计以层细砂做为桩端持力层，桩长约20m。1.2 岩溶地质灾害研究程度（1）1992年9月12月，我公司（原名河北省城乡勘察院）完成了场区东邻“唐山市工商银行、建设银行综合楼岩土工程勘察”，1993年上半年完成其岩溶地质灾害治理工作。（2）2001年5月7月，我公司（原名河北省建设勘察研究院）完成了“唐山市体育场区岩溶塌陷地质灾害（补充）勘察”， 2001年10月2002年4月完成了体育场的岩溶地质灾害治理工作。该项目获全国第九届优秀工程勘察银质奖。（3）2003年5月8月，我公司完成了“华北煤炭医学院住宅区岩溶塌陷
5、地质灾害勘察”。该项目获河北省2004年度省优秀勘察二等奖。（4）2004年5月7月，我公司完成了场地北侧新华道与建设路交叉处的“唐山市中心环岛人行通道工程岩土工程及岩溶地质灾害勘察”。（5）2005年5月8月，河北建设勘察研究院有限公司完成了“唐山市政府、建设局岩溶塌陷地质灾害勘察”。（6）2006年7月2007年2月、2010年1月3月，我公司对唐山龙庭时代公寓进行了岩溶勘察、详细勘察及岩溶治理工作。（7）2009年7月，我公司对唐山万达广场进行了岩溶地质灾害治理方案设计并通过了省住房和城乡建设厅的评审。（8）2009年9月，我公司对华北煤炭医学院附属医院外科住院楼进行了岩溶地质灾害治理方
6、案设计并通过了省住房和城乡建设厅的评审。（9）2010年4月，我公司对唐山金安硅谷国际进行了岩溶地质灾害治理方案设计与评审，5月我公司开始其岩溶治理工作，经检测满足设计方案要求。（10）2010年4月，我公司对唐山东润兆业国际广场进行了岩溶地质灾害治理方案设计与评审，5月我公司开始其岩溶治理工作，现已接近尾声。2 区域岩溶地质灾害发育特征2.1区域岩溶地质灾害分布范围岩溶地质灾害对建（构）筑物的危害表现在形成岩溶地表塌陷，从而对建（构）筑物造成了不同程度的破坏和影响。据已有资料记载，在唐山市区约100km2范围内，近几十年内发生了20多起岩溶塌陷地质灾害，这些塌陷位置大多分布在大城山西侧的建华
7、道以南到南新道一带。岩溶塌陷坑平面形状多呈圆形，剖面多呈筒状和坛状。直径一般28m，最大55m。规模属小型，可见深度一般为26m，最深达10m。唐山市岩溶塌陷多发育在覆盖层厚度为1550m地带，小于15m或大于50m的地带较少发生。2.2区域岩溶塌陷成因分析岩溶塌陷的形成主要决定于以下三方面因素：岩溶发育。本区碳酸盐岩沿开平向斜周围广布，主要岩性为奥陶系灰岩及寒武系、蓟县系的灰岩、白云岩，岩溶发育；双层水位漏斗的存在。由于地下水的长期严重超采，地下水位骤然下降，尤其是唐山市中心区双层水位漏斗的存在，加强了地下水对上覆第四系土层的潜蚀作用；上覆第四系土层较薄，且垂直渗透好。上覆第四系土层较薄，多
8、小于50m，且岩性大部为粘性土和中细砂层，局部为砾石，垂向渗透性较好。良好的渗透性使得上覆第四系孔隙水与下伏岩溶水有较好的水力取系，有利于地下水的潜蚀作用，为岩溶塌陷的发生提供了条件。岩溶塌陷发生的机制机理简述如下：唐山市区岩溶塌陷群及其周围上覆岩性为第四系粘性土、砂层，厚度多为2050m，其孔隙发育，垂直渗透性强。下伏有奥陶系灰岩、及寒武系、蓟县系灰岩和白云岩，岩溶发育，相当一部分岩溶洞直接与第四系地层接触。岩溶水水位远低于孔隙水水位，第四系孔隙水向下越流补给岩溶水，孔隙水的垂向越流对第四系土层产生潜蚀作用，土层中的小颗粒被孔隙水带出，并被岩溶水搬运带走。这种潜蚀、搬运作用持续一段时间后，岩
9、溶洞口的土体变得十分疏松，强度大为降低，并在自重力、下渗力、真空吸附力及振动诱发多方面的共同作用下塌落。随着这种潜蚀、搬运、塌落作用的反复地进行，岩溶洞口的土洞也随之向上向两侧扩展，规模不断增大。当土洞的发展到一定规模，上覆土体的自重力、真空吸附力及其它附加力大于土体的极限强度时，土体破坏，洞顶塌落，岩溶塌陷形成。3 场区岩溶地质条件及岩溶稳定性分区3.1地层根据岩土工程勘察报告地质资料分析，本场地地层除上部除填土外均为第四系冲洪积地层，以粘土，粉细砂为主，下伏基岩为古生界寒武系石灰岩。第四系覆盖层厚度51.463.9m，自场地东北向西南逐渐变厚，为土砂土砂土的结构，粘性土一般为中压缩性土，砂
10、类土为中密密实砂层。第四系地层自上而下由粉质粘土与细砂层相间沉积，第四系下部棕红色残积土与下伏石灰岩直接接触，形成第四系与基岩隔水层。场地基岩岩性为强风化中风化灰色石灰岩，钻探采取岩芯呈破碎完整也不尽相同。从揭露的地层情况来看，勘察场区B2、B3区下伏基岩强风化中风化灰岩裂隙发育，钻进过程中漏浆、卡钻情况较严重，揭露溶洞最大高度为1.4m。该场区地层情况具备形成岩溶塌陷的条件，岩溶发育程度如下：（1）场区第四系厚度符合岩溶地面塌陷形成的地质环境条件；（2）第四系地层呈土层、砂层多层结构，上为土层下为砂层结构组合；（3）勘察完成验证孔共计6个，其中5 个钻孔均揭露有溶洞。洞高0.41.4m，残积
11、土完全充填，局部含碎石及岩屑，详见表3.1-1。溶洞钻探过程中一般钻进速度较快，局部发生漏浆、卡钻现象。因此，场区岩溶局部较发育。勘察场区钻探揭露溶洞一览表 表3.1-1孔号溶洞位置（m）洞高（m）充填情况备注yzk155.2-56.21.00以残积土为主，含少量碎石钻进较快、漏浆严重yzk255.7-56.10.40以残积土为主，含少量碎石钻进较快、漏浆严重、多次卡钻yzk353.6-54.51.10以残积土为主，含少量碎石钻进较快、漏浆严重、多次卡钻yzk455.0-56.41.40以残积土为主，含少量碎石钻进较快、漏浆严重、多次卡钻yzk661.2-61.60.40以残积土为主，含少量碎
12、石钻进较快、漏浆严重拟建场区具备岩溶塌陷的基础条件及特点，存在塌陷及溶洞发育的隐患。根据物探判译出的异常区（表3.1-2），结合附近钻孔揭露的地质资料，物探判译与钻探结果对比见表3.1-3。物探判译异常区表 表3.1-2异常编号推测异常性质推测异常顶端埋深岩溶发育区62m左右岩溶发育区62m-64m左右岩溶或破碎带63m左右岩溶发育区62m-64m左右岩溶发育区62m-65m左右岩溶发育区63-65m左右VII岩溶发育区63m左右 物探判译异常区与钻探结果对比表 表3.1-3异常区编号钻孔编号物探判异钻探结果备注yzk5基岩破碎或溶洞基岩为强风化-中风化石灰岩，裂隙发育，钻探中出现卡钻，漏浆严
13、重物探判异常与钻探结果一致yzk1基岩破碎或溶洞基岩为中风化石灰岩，局部裂隙较发育，钻探中漏浆严重。55.2-56.2m为溶洞，充填物为残积土。物探判异常与钻探结果一致yzk2基岩破碎或溶洞基岩为中风化石灰岩，局部裂隙较发育，钻探中漏浆严重且出现卡钻。55.7-56.1m为溶洞，充填物为残积土。物探判异常与钻探结果一致yzk3、yzk4基岩破碎或溶洞基岩为中风化石灰岩，裂隙发育，钻探中漏浆严重且出现卡钻。yzk3钻孔53.6-54.5m为溶洞，yzk4钻孔55.0-56.4m为溶洞，充填物为残积土。物探判异常与钻探结果一致yzk6基岩破碎或溶洞基岩为中风化石灰岩，裂隙发育，钻探中漏浆严重。61.2-61.6m为溶洞，充填物为残积土。物探判异常与钻探结果一致3.2地下水场区地下水为典型的“双层”结构，上部为第四系地下水，下部为岩溶裂隙水。（1） 地下水埋藏条件据现场钻探资料，场地地下水稳定水位埋深9.110.7m（高程13.3215.26m），赋存于层细砂中底部，水量不大。据区域资料，场区在雨季丰水期层细砂存在上层滞水。场地层细砂及第层细砂以第层粉质粘土作为相对隔水底板，该层为较好的含水层，此外，第层细砂以第层粉质粘土作为相对隔水底板，第层细砂以层残积土作为相对隔水层，该层也为含水层。区域地下水动态主要受大气降水及人工开采的影响，年最低水位一般出现在5 月底或6 月初，最高水位出现
