蔡吉明

福建省第八地質(zhì)大隊(duì)

1 工程概況

項(xiàng)目位于龍巖市長(zhǎng)汀縣寶珠路南側(cè)、汀州人家西側(cè)、國(guó)賓府北側(cè)，共21 幢，總建筑面積104284.79m2，框架結(jié)構(gòu)，層數(shù)7～8F，興建地下室一層，地下室高度約5.00m，地下室建筑面積24950m2，本次勘察共布置鉆孔198 個(gè)，勘察工作于2019 年8 月完成。

2 巖土層分布和特點(diǎn)

各巖土層分布和特點(diǎn)從上之下依次論述。

（1）雜填土①：顏色大多是灰黑或者灰黃色，有一定的含水率，比較松散，黏性土是主要組成成分，含20%～40%的卵石、磚、碎塊等硬雜質(zhì)，硬雜質(zhì)粒徑10mm～100mm。據(jù)調(diào)查，堆填時(shí)間約10 年，填土來(lái)源主要是場(chǎng)地和周邊拆除廢棄或者老舊的房屋導(dǎo)致，沒(méi)有進(jìn)行分層碾壓。層厚0.50m～3.30m。

（2）粉質(zhì)黏土②：黃色，可塑狀態(tài)，濕。濕土干強(qiáng)度為中等水平、韌性也處于中等水平、不存在搖震反應(yīng)，并且含有較低比例的砂粒。部分區(qū)域底層有中砂存在。層厚0.50m～2.50m。

（3）圓礫③：灰黃色，松散—稍密狀態(tài)，飽和，圓礫、卵石含量50%～60%，粒徑一般10mm～100mm，成分主要為細(xì)砂巖、石英砂巖、石英砂礫巖等，多呈中等風(fēng)化狀態(tài)，顆粒間隙中充填中粗、細(xì)砂粒及少量泥質(zhì)，部分地段相變?yōu)槁咽虻[砂層。層厚0.70m～8.40m。

（4）含圓礫粉質(zhì)黏土④：顏色是黃色，有一定濕度，可塑。圓礫占到25到30個(gè)百分點(diǎn)，粒徑通常在10mm～20mm之間，主要包括細(xì)砂巖、石英砂巖等成分，多呈強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)，含少量卵石，粒徑一般為30mm～80mm。層厚0.60m～9.70m。

（5）含角礫粉質(zhì)黏土⑤：顏色大多是灰黑色，有一定濕度，軟塑。角礫占比在25到35個(gè)百分點(diǎn)間，粒徑通常在5mm～15mm左右，主要包括石灰?guī)r、硅質(zhì)巖等物質(zhì)，還包括一些碎石，有明顯棱角，嚴(yán)重風(fēng)化，土質(zhì)硬度較小。層厚0.40m～14.70m。

（6）土洞充填物⑥1：灰黑色，流塑狀態(tài)，角礫含量約25%左右，粒徑通常在5mm～10mm 之間，角礫呈現(xiàn)為不勻稱(chēng)分布狀態(tài)，一些區(qū)域包括有較小比例的碎石，土質(zhì)特別軟，巖芯獲取率有限，物理力學(xué)性質(zhì)很差。鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺較快或在鉆具自重下自動(dòng)下沉或稍加壓可下沉，該層分布場(chǎng)地局部地段。

（7）碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)泥巖⑦：灰黑色，薄層-中厚層狀，泥質(zhì)膠結(jié)，結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，部分礦物已風(fēng)化成土狀，風(fēng)化裂隙發(fā)育。巖石破碎，巖塊錘擊可碎，巖芯多呈碎塊狀。揭露厚度2.20m～26.82m。

（8）破碎灰?guī)r⑧：巖石多呈中風(fēng)化狀態(tài)，灰黑、深灰色，中厚層狀，裂隙極發(fā)育，巖芯以塊狀、碎塊狀為主，少數(shù)呈柱狀。巖溶發(fā)育，斷續(xù)見(jiàn)有蜂窩狀溶蝕、溶蝕凹槽、溶蝕裂隙等，部分鉆孔揭露有溶洞，溶洞發(fā)育段局部可能發(fā)育臨空面。層厚為5.00m～19.00m。

充填溶洞：溶洞充填物呈灰黑色，多呈軟塑狀態(tài)，部分呈可塑狀態(tài)，以黏性土為主，角礫含量25%～35%不等，并含少量碎石，角礫粒徑5mm～15mm居多，成分均為硅質(zhì)巖、石灰?guī)r等，鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺較快，有漏水現(xiàn)象，溶洞分布和特征見(jiàn)附表10。

（9）中風(fēng)化石灰?guī)r⑨：為深灰色或者灰色，裂隙發(fā)育，巖石通常比較完整，巖芯大多呈現(xiàn)為柱狀，一些呈現(xiàn)為碎塊形狀，部分區(qū)域存在蜂窩形狀的溶蝕或者溶蝕裂隙。揭露厚度5.10m～11.02m。

3 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

（1）地表水?？辈炱陂g場(chǎng)地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)泉水等地下水露頭。場(chǎng)地東側(cè)距汀江河最近距離約85m，勘察期間河水位高程約302.10m，流向由北往南。場(chǎng)地地下水與河水有互補(bǔ)關(guān)系，受降水的影響，隨河水的漲落或水庫(kù)蓄水而變化，地表水對(duì)工程建設(shè)有較大的影響。

（2）地下水。①地下水類(lèi)型及埋藏條件。本場(chǎng)上部地下水為第四系潛水—孔隙水，主要含水層為圓礫③，屬?gòu)?qiáng)透水層，富水性強(qiáng)，部分具有承壓性。地下水主要受大氣降水滲入補(bǔ)給和地表水補(bǔ)給?？辈檫^(guò)程中在鉆孔中測(cè)量的地下水的初始水位深度在1.3m～2.5m 左右，穩(wěn)定性水位深度處于1.3m～2.7m 之間，穩(wěn)定水位的標(biāo)準(zhǔn)高位在300.5m～302m 之間。根據(jù)地形、地貌和鄰近河流洪水位的調(diào)查資料，預(yù)估該場(chǎng)地地下水年變化幅度2.50m左右。下部為承壓水—巖溶水，賦存于石灰?guī)r充填溶洞、裂隙、溶蝕裂隙，溶蝕溝槽中，具有承壓性，富水性較強(qiáng)，屬?gòu)?qiáng)透水層，主要受地下側(cè)向徑流補(bǔ)給，其次為上部含水層的越流補(bǔ)給和地表水補(bǔ)給，第四系孔隙水和巖溶裂隙水具有一定水力聯(lián)系。本次勘察選擇具有代表性的鉆孔雙層套管隔水分層觀測(cè)巖溶裂隙水位，經(jīng)觀測(cè)的巖溶地下水水位埋深為5.30m～7.60m，水位標(biāo)高為297.50,～299.00m。據(jù)場(chǎng)地缺乏地下水長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的觀測(cè)資料，預(yù)估年變化幅度在1.50m左右。據(jù)調(diào)查東側(cè)汀江河50年一遇洪水位標(biāo)高約305m，近3～5年歷史最高水位標(biāo)高為約303.00m。②地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件。地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件主要受地形因素影響。地下水補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水、地表水和區(qū)域地下水的側(cè)向或垂向補(bǔ)給；地下水徑流方向主要受地形因素控制，根據(jù)鉆孔水位觀測(cè)，總體由北往南方向徑流。地下水與河水有直接的水力聯(lián)系，水量、水位主要受大氣降水及地表水、河水位的高低的影響呈較大的幅度升降。場(chǎng)地水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度類(lèi)別為復(fù)雜。

4 場(chǎng)地不良地質(zhì)作用

本場(chǎng)地內(nèi)及其附近無(wú)新近形成的活動(dòng)斷裂構(gòu)造通過(guò)，為地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定地塊。場(chǎng)地及周?chē)窗l(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂縫等不良地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)災(zāi)害，但場(chǎng)地屬覆蓋型巖溶區(qū)，據(jù)調(diào)查，屬巖溶地面塌陷易發(fā)區(qū)，本次勘察鉆孔中揭露有土洞、溶洞的分布。場(chǎng)地屬覆蓋型巖溶區(qū)，鉆孔揭露的第四系覆蓋層厚度3.50m～25.00m，下端基巖是中風(fēng)化石灰?guī)r，基巖面具有很大程度的起伏，這次勘查過(guò)程中在一些鉆孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)了石灰?guī)r溶洞，溶洞皆被粉質(zhì)黏土填充，充填物多呈軟塑狀態(tài)，部分呈可塑狀態(tài)。本次勘察在鉆孔中揭露有土洞等不良地質(zhì)體，土洞大多出現(xiàn)在覆土層和基巖相連的位置，平面上呈現(xiàn)為不規(guī)則形狀，洞中大多充滿黏性土，土質(zhì)極松軟，工程性能差，且土洞有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。通過(guò)鉆孔發(fā)現(xiàn)的溶洞在孔總數(shù)中占到25個(gè)百分點(diǎn)，溶洞皆有填充，填充率高達(dá)百分之百，溶洞埋深一般較?。ㄐ∮?0m），巖溶按埋藏條件分類(lèi)屬淺覆蓋型。

5 場(chǎng)地不良地質(zhì)作用處理建議

（1）溶洞的成因及其發(fā)展趨勢(shì)及處理措施建議。石灰?guī)r、石膏、白云巖屬可溶巖，是場(chǎng)地巖溶發(fā)育的內(nèi)因，氣候、地貌、水文、地質(zhì)構(gòu)造等是巖溶發(fā)育的外因。這種類(lèi)型的巖石若受包括有碳酸鈣成分的流水沖刷便會(huì)逐步被溶蝕，受沉積或者其他化學(xué)要素的影響，便會(huì)產(chǎn)生多元化的巖溶現(xiàn)象，出現(xiàn)概率較高的比如鐘乳石、石溝、裂隙、溶洞等。城區(qū)周邊水系比較發(fā)達(dá)，排泄環(huán)境、地下水供給、徑流、地表水，是構(gòu)成巖溶現(xiàn)象不可缺少的要素。通常狀況下，若大規(guī)模可溶性巖石周邊具有較多的流水水體，其便會(huì)溶蝕巖石，讓可溶型巖石區(qū)域的孔隙持續(xù)增大，讓其持續(xù)擴(kuò)張、增多，時(shí)間長(zhǎng)了，便產(chǎn)生了暗河、溶洞等多種類(lèi)型的巖溶區(qū)域。溶洞的產(chǎn)生是水對(duì)碳酸鹽巖侵蝕、重力坍塌、水的搬運(yùn)等多種因素一同影響的結(jié)果。溶蝕作用是水中微弱的碳酸與碳酸鈣在一定的溫度和壓力條件下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成溶解于水中的鈣離子和重碳酸根。此反應(yīng)是可逆的，其條件就是溫度和壓力。侵蝕作用是水流動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能對(duì)巖石的破壞作用。石灰?guī)r溶洞充填物大部分呈軟塑狀態(tài)，充填物工程性能差，土的組成及其性質(zhì)、巖溶的存在對(duì)地基的穩(wěn)定性有一定的影響，溶洞的存在是產(chǎn)生地面塌陷的主要原因，而地面塌陷影響場(chǎng)地和地基的穩(wěn)定性和建筑物的安全使用，溶洞加固處理可考慮采用注漿等方法進(jìn)行加固處理，施工過(guò)程中若出現(xiàn)漿液消耗量大或出現(xiàn)漏漿，可結(jié)合當(dāng)?shù)仡?lèi)似工程施工經(jīng)驗(yàn)配合填充粉煤灰、重鈣粉、碎石、砂，采用間歇性灌漿等方法進(jìn)行處理，必要時(shí)漿液中可摻入適量水玻璃，起到堵塞與處理溶洞相通的裂隙、溶蝕裂隙等巖溶通道，因?yàn)閹r溶地下水具有十分顯著的富水性，漿液較易出現(xiàn)流失問(wèn)題，處置該問(wèn)題需耗費(fèi)諸多資金。

（2）土洞的成因及其發(fā)展趨勢(shì)及處理措施建議。本場(chǎng)地巖溶地下水位變化依舊對(duì)土層有侵蝕影響，土洞呈現(xiàn)出不斷增大的態(tài)勢(shì)。另外，項(xiàng)目活動(dòng)會(huì)讓地下水的動(dòng)力環(huán)境產(chǎn)生變化，還會(huì)致使土洞繼續(xù)擴(kuò)展。為此，對(duì)土洞進(jìn)行妥善處置能夠清除地基不穩(wěn)固的風(fēng)險(xiǎn)，保證建筑場(chǎng)所的牢固。依據(jù)土洞填充填物的屬性與狀況，通常運(yùn)用高壓注漿的方式處置地基。可以依據(jù)地質(zhì)狀況確定恰當(dāng)?shù)男龂婇g隔距離，旋噴處理主要發(fā)揮兩個(gè)方面的功能：①對(duì)土洞加以充填并增固，與土洞中的松軟物質(zhì)進(jìn)行替換；②打造復(fù)合地基，提升土洞填充物與基礎(chǔ)持力層的負(fù)載水平。使用這種方法對(duì)土洞進(jìn)行增固時(shí)，因?yàn)閹r溶地下水具有十分顯著的富水性，漿液容易出現(xiàn)流失狀況，解決該問(wèn)題需花費(fèi)諸多資金，為此本人認(rèn)為可運(yùn)用間歇性作業(yè)等舉措，有必要的狀況下可在漿液中添加水玻璃等提高凝結(jié)效果的物質(zhì)，將滲漏部位堵住。依本地區(qū)的建筑工程經(jīng)驗(yàn)，擬建建筑物區(qū)域內(nèi)分布有土洞、溶洞、軟弱土層等，部分地段淺層溶洞成群分布，洞徑大、洞高不穩(wěn)定，溶洞充填物為軟弱土體，存在形成土洞條件，多屬巖溶強(qiáng)發(fā)育地段，采用天然地基淺基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的地基加固處理措施，或采用樁基礎(chǔ)，選用具有一定厚度、無(wú)溶洞發(fā)育的石灰?guī)r作樁端持力層，運(yùn)用樁基礎(chǔ)成樁的過(guò)程中可以對(duì)土洞進(jìn)行充填，避免土洞坍塌的繼續(xù)惡化，避免地面巖溶塌陷問(wèn)題的發(fā)生，這樣能夠在很大程度上降低軟弱土層、巖溶現(xiàn)象對(duì)地基穩(wěn)固性產(chǎn)生的不良影響，清除地基不穩(wěn)定的隱患，確保建筑場(chǎng)地和地基的穩(wěn)定。

6 建筑物地基基礎(chǔ)方案建議

（1）地基處理筏板基礎(chǔ)方案?；娱_(kāi)挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高后，基底地層為圓礫，由于持力層之下分布有土洞、溶洞、軟弱土層等不良地質(zhì)體，多屬巖溶強(qiáng)發(fā)育地段，采用天然地基淺基礎(chǔ)時(shí)預(yù)測(cè)相鄰柱基沉降差或沉降量較大，應(yīng)采取相應(yīng)的地基增固舉措，以提升土層的負(fù)載水平，利用處置之后的復(fù)合地基筏板基礎(chǔ)擔(dān)負(fù)上端架構(gòu)的負(fù)載。依據(jù)場(chǎng)地巖土項(xiàng)目地質(zhì)狀況，基于本區(qū)域比較成功的地基處置方式，可運(yùn)用高壓注漿的方式提升地基的穩(wěn)固性水平，作業(yè)過(guò)程中或許給周?chē)h(huán)境造成一些影響，比如作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)的噪聲等，會(huì)給周?chē)h(huán)境造成影響。地基處理作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)監(jiān)控邊坡土體、周邊構(gòu)筑物等，便于第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)解決。地基處置應(yīng)當(dāng)依據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)進(jìn)行，且檢驗(yàn)復(fù)合地基的穩(wěn)固程度，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后才能夠繼續(xù)作業(yè)。

（2）樁基礎(chǔ)方案。各擬建建筑物區(qū)域內(nèi)分布有土洞、溶洞、軟弱土層等，部分地段淺層溶洞成群分布，洞徑大、洞高不穩(wěn)定，溶洞充填物為軟弱土體，存在形成土洞條件，多屬巖溶強(qiáng)發(fā)育地段，采用天然地基淺基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的地基加固處理措施，采用沖（鉆、旋挖）孔灌注樁基礎(chǔ)，可極大地減小或消除溶洞及巖溶現(xiàn)象、土洞、軟弱土層對(duì)地基穩(wěn)定性的影響。因此，建議采用鉆（沖、旋挖）孔灌注樁基礎(chǔ)，選用具有一定厚度、無(wú)溶洞發(fā)育的中風(fēng)化石灰?guī)r⑧作樁端持力層，因巖面起伏大，建議樁端全斷面進(jìn)入無(wú)巖溶發(fā)育的完整中風(fēng)化石灰?guī)r⑧不少于一倍樁徑；樁徑宜大于800mm，樁長(zhǎng)預(yù)計(jì)20m～25m，具體樁長(zhǎng)及樁徑宜按場(chǎng)地地層分布情況通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算確定。

7 結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)巖溶地區(qū)巖土工程勘察需要注意的溶洞、土洞問(wèn)題進(jìn)行了分析，分析首先介紹了巖溶地區(qū)的形成原理，闡述巖溶地區(qū)形成特征上，同時(shí)提出了相關(guān)的應(yīng)對(duì)處理方法。通過(guò)本文分析，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，確定擬建建筑物的地基基礎(chǔ)方案。