摘要：在巖溶地區(qū)進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)為準(zhǔn)確獲得巖土體物理力學(xué)參數(shù)，為解決因巖土工程勘察技術(shù)不當(dāng)而導(dǎo)致勘察數(shù)據(jù)失真的問題。通過對(duì)巖溶發(fā)育地區(qū)進(jìn)行仔細(xì)分析研究，在進(jìn)行巖土工程勘察前制訂與勘察現(xiàn)場(chǎng)相符合的勘察設(shè)計(jì)方案。根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行勘察，當(dāng)出現(xiàn)新的地質(zhì)問題時(shí)及時(shí)調(diào)整方案，最大限度發(fā)揮巖土工程勘察技術(shù)手段的優(yōu)越性，最終提供完整且準(zhǔn)確的勘察數(shù)據(jù)。勘察完畢后對(duì)巖溶場(chǎng)地進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，提供可靠的地基承載力和地基持力層，提供地基基礎(chǔ)初步建議。

關(guān)鍵詞："巖溶地區(qū)""勘察手段""穩(wěn)定性評(píng)價(jià)""工程勘察

Geotechnical"Engineering"Investigation"and"Site"Stability"Evaluation"in"the"Karst"Development"Area

HE"Nan

（Team"159，"Guizhou"Provincial"Bureau"of"Coal"Geology，"Liupanshui，"Guizhou"Province，"553500"China）

Abstract："When"conducting"geotechnical"engineering"investigations"in"karst"areas，"in"order"to"accurately"obtain"the"physical"and"mechanical"parameters"of"the"rock"and"soil"mass"and"solve"the"problem"of"the"distortion"of"survey"data"caused"by"improper"technology"for"geotechnical"engineering""investigations，"this"paper"carefully"analyzes"and"studies"karst"development"areas，"and"formulates"a"survey"and"design"scheme"that"is"consistent"with"the"survey"site"before"geotechnical"engineering"investigations."It"carries"out"investigations"according"to"the"design"scheme，"and"adjusts"the"scheme"in"time"at"the"emergence"of"new"geological"problems，"so"as"to"maximize"the"superiority"of"technical"means"for"geotechnical"engineering"surveys"and"finally"provide"complete"and"accurate"survey"data."After"the"completion"of"the"survey，"it"conducts"the"stability"evaluation"of"the"karst"site"to"provide"the"reliable"bearing"capacity"and"bearing"layer"of"the"ground，"and"provide"the"preliminary"suggestions"of"the"ground"foundation.

Key"Words："Karst"area;"Survey"means;"Stability"evaluation;"Engineering"investigation

隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，巖土工程勘察單位接觸的各種地質(zhì)條件越來越多，地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，特別是巖溶發(fā)育地區(qū)的地質(zhì)條件尤為復(fù)雜。在碳酸鹽巖發(fā)育地區(qū)地質(zhì)條件薄弱，特別是溶洞、地下暗河、巖溶地下水發(fā)育給工程勘察帶來了巨大風(fēng)險(xiǎn)和勘察難度。在巖溶發(fā)育地區(qū)進(jìn)行勘察建設(shè)時(shí)經(jīng)常遇到地面塌陷、地表不均勻沉降、溶蝕頂?shù)装遢^薄等不良地質(zhì)災(zāi)害。巖溶給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅，也給工程建設(shè)增加了工程難度和成本。巖溶地區(qū)巖土工程勘察的目的是在分析巖溶發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上，充分了解巖溶的空間展布特征、形態(tài)、規(guī)模，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)建筑場(chǎng)地建設(shè)的適宜性與地基的穩(wěn)定性，并提供可行的地基處理方案和建議。因此，在巖溶地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)之前，做好巖土工程勘察工作是非常有必要的[1]。

1巖溶地區(qū)巖土工程勘察手段

由于巖溶地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，不良地質(zhì)現(xiàn)象較多，一般的巖土工程勘察手段已不適應(yīng)勘察要求，無法獲得準(zhǔn)確的巖土工程勘察數(shù)據(jù)。為完全掌握巖溶地區(qū)巖溶洞穴的分布情況及發(fā)育特征，在進(jìn)行巖溶勘察時(shí)應(yīng)采用地質(zhì)鉆探與地質(zhì)物探相結(jié)合的勘察手段，在進(jìn)行勘察前應(yīng)對(duì)巖溶地區(qū)進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪，了解其地質(zhì)構(gòu)造特征、巖溶洞穴的大小及分布情況。

1.1"工程地質(zhì)測(cè)繪

在進(jìn)行正式勘察前應(yīng)對(duì)巖溶地區(qū)地形地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造條件進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，根據(jù)室內(nèi)確定的勘察線路采用穿越法和追索法進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查。通過調(diào)查查明巖溶地區(qū)地下水發(fā)育情況、巖溶洞穴的分布特征、巖溶管道分布情況、對(duì)巖溶洞穴的長(zhǎng)、寬、高進(jìn)行測(cè)量。查明可溶巖石的特性，調(diào)查結(jié)束后對(duì)巖溶發(fā)育地區(qū)的巖溶分布情況和地質(zhì)條件進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，根據(jù)調(diào)查結(jié)果制訂切實(shí)可行的勘察實(shí)施方案，指導(dǎo)后續(xù)巖土工程勘察工作。

1.2"地質(zhì)鉆探

根據(jù)勘察實(shí)施方案和建筑物設(shè)計(jì)圖紙布置鉆孔總平面圖，根據(jù)鉆孔平面圖由測(cè)量人員對(duì)巖溶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地放樣工作。將鉆孔設(shè)計(jì)孔位與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際位置一一對(duì)應(yīng)。在鉆探工作開始前應(yīng)做好相關(guān)準(zhǔn)備工作如鉆探施工耗材、巖芯箱、鉆探設(shè)備調(diào)試工作等。土層：采用ф108"mm沖擊鉆進(jìn)，全采土芯，按回次擺放。巖層：采用ф91"mm清水合金回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，控制回次進(jìn)尺，回次深度原則上不超過2.5"m，以求盡量提高巖芯采取率。并按回次巖芯擺放，填寫巖芯標(biāo)簽。本文以某巖溶地區(qū)巖土工程勘察項(xiàng)目為例說明鉆探揭露地層情況及工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)分析[2]。

1.2.1"鉆探施工情況

根據(jù)鉆探取芯、地質(zhì)調(diào)查及土工試驗(yàn)等資料綜合對(duì)比分層，將場(chǎng)地勘探深度范圍內(nèi)巖（土）層自上而下可分為兩大力學(xué)層，5亞層，各土（巖）層性質(zhì)及分布特征如下。

①-1雜填土（Qml）：分布于場(chǎng)地局部地段，出露于地表。新近回填形成，雜色，松散狀，稍濕，主要由黏性土、建筑垃圾、磚塊組成，成分不均勻，孔隙度變化大。層厚為0.50～1.50"m，層頂埋深為0"m，層頂高程為1"387.43～1"387.45"m。

①-2耕表土（Qpd）：分布于整個(gè)場(chǎng)區(qū)，部分地段出露于地表或位于①-1雜填土之下，大部分地段直接出露于地表。褐色、黃褐色，含植物根系及有機(jī)質(zhì)，結(jié)構(gòu)松散，局部含小碎石，孔隙度變化大，味微臭。層厚為0.50～1.50"m，層頂埋深為0～1.50"m，層頂高程為1"387.68～1"388.36"m。

①-3紅黏土（Q4el+dl）：分布于整個(gè)場(chǎng)區(qū)，位于①-2耕表土之下。黃色、黃褐色，可塑狀，土質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)緊密，刀切光滑，黏性較大。層厚為5.20～31.20"m，層頂埋深為0.50～1.50"m，層頂高程為1"384.43～1"387.86"m。

②-1白云巖（T1a）：全場(chǎng)局部分布，在①-3紅粘土層之下有分布，在②-2中風(fēng)化白云巖（T1a）中亦有分布。強(qiáng)風(fēng)化，灰白色，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙極發(fā)育，裂隙發(fā)育間距約0.10～-0.25"m，裂隙寬度為0.5～3.0"mm，其間泥質(zhì)充填，巖體破碎，巖質(zhì)軟，敲擊生悶，幾乎無回彈，鉆機(jī)加壓鉆進(jìn)快，不加壓鉆進(jìn)緩，跳鉆，巖心呈砂狀。層厚為2.50～7.50"m，層頂埋深為6.00～27.70"m，層頂高程1"355.10～1"386.38"m。

②-2白云巖（T1a）：全場(chǎng)均有分布，主要位于①-3紅粘土層之下。中風(fēng)化，灰白色，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂隙發(fā)育間距約0.5～0.6"m，裂隙寬度0.5～1.0"mm，其間方解石脈狀充填，巖體較破碎，巖質(zhì)硬敲擊生脆，回彈震手，巖心呈柱狀，短柱狀。本次勘察未揭穿該層，層頂埋深6.00～32.60"m，層頂高程1"355.10～1"381.48"m。

1.2.2"巖（土）體物理力學(xué)性質(zhì)

場(chǎng)地巖土工程勘察采用了土工試驗(yàn)，鑒于場(chǎng)地雜填土及耕表土層厚度小、土體松散、孔隙大，未對(duì)以上兩層取樣分析，建議清表時(shí)挖除。

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB"50007-2011）第5.2.5條指出，當(dāng)偏心距e小于或等于0.033倍基礎(chǔ)底面寬度時(shí)，可根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載力特征值，具體公式如下。fa=Mbγ+Mdγd+McCk

式中：fa為由土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載力特征值；Mb、Md、Mc為承載力系數(shù)，根據(jù)《貴州建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（DB"2245-2004）確定；b為基礎(chǔ)底面寬度（b=3"m）；Ck為基底下一倍短邊寬度、深度內(nèi)土的黏聚力標(biāo)準(zhǔn)值。通過查表得：Mb=0.124，Md=1.487，Mc=3.844。γ=16.6，γm=16.6，通過計(jì)算得fa=162.9"Kpa，結(jié)合以往工作經(jīng)驗(yàn)，建議fa=160Kpa。同時(shí)，通過以上數(shù)據(jù)，該層紅黏土Ir=1.89，Ir＇=1.78，Ir﹥Ir＇，即該層黏土的復(fù)浸水性特征分類為Ⅰ類。注：Ir=WL/WP，Ir`=1.4+0.0066WL；WL為液限；Wp為塑限。

1.3地質(zhì)物探

在巖溶發(fā)育地區(qū)通過布置高密度電法剖面、瞬變電磁法剖面、地質(zhì)雷達(dá)剖面對(duì)巖溶地區(qū)的巖溶洞穴、溶洞發(fā)育特征、分布情況、溶洞大小等進(jìn)行物探勘察。物探方法是根據(jù)地下介質(zhì)的電性差異來進(jìn)行物探勘察的，通過數(shù)據(jù)采集形成相應(yīng)物探剖面最終圈定異常區(qū)，劃定巖溶發(fā)育區(qū)域，指導(dǎo)下一步工作[3]。

2場(chǎng)地穩(wěn)定性及持力層評(píng)價(jià)

2.1"場(chǎng)地穩(wěn)定性

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造資料，某地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造位于華南板塊-揚(yáng)子陸塊-上揚(yáng)子地塊-黔北隆起區(qū)-織金穹盆構(gòu)造變形區(qū)中部，無全新活動(dòng)斷裂。本區(qū)現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)緩慢下降的性質(zhì)，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)幅度不大，是地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定的地帶。場(chǎng)區(qū)平坦，無不良地質(zhì)現(xiàn)象分布，建筑場(chǎng)地穩(wěn)定[4-5]。

綜上所述，本次巖溶勘察研究區(qū)地形地貌簡(jiǎn)單，不良地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造不復(fù)雜，水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。在巖溶發(fā)育強(qiáng)烈地段進(jìn)行建筑施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)驗(yàn)算，地基基礎(chǔ)應(yīng)置于穩(wěn)定且連續(xù)的中風(fēng)化白云巖地層上，若持力層不屬于中風(fēng)化白云巖應(yīng)采用樁基礎(chǔ)或抬梁跨越延伸到中風(fēng)化白云巖上。因此，在巖溶地區(qū)進(jìn)行建筑施工時(shí)應(yīng)對(duì)場(chǎng)地不穩(wěn)定地層及不良地質(zhì)現(xiàn)象處理后再進(jìn)行施工，以保證場(chǎng)地的穩(wěn)定性及完整性，使場(chǎng)地適宜性良好。

2.2"場(chǎng)地持力層

①-1雜填土及①-2耕表土：強(qiáng)度差異較大，結(jié)構(gòu)松散且厚度不均勻，屬開挖層，不能作為建筑物天然地基持力層。

①-3紅黏土：主要呈可塑狀態(tài)，承載力中等、壓縮性中等，厚度變化較大，不宜作為高層建筑物天然地基持力層。

②-1白云巖：強(qiáng)風(fēng)化，巖體破碎，承載力較低、壓縮性小，強(qiáng)度稍高，僅部分場(chǎng)區(qū)有分布，可作為建筑物樁基持力層。

②-2白云巖：中風(fēng)化，巖體較破碎，承載力高，壓縮性小，強(qiáng)度高，場(chǎng)區(qū)大部分分布，可做建筑物樁基持力層。

3結(jié)語

（1）建筑場(chǎng)區(qū)開闊平坦，無滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，建筑場(chǎng)地動(dòng)力地質(zhì)作用影響較弱，環(huán)境工程地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，場(chǎng)地穩(wěn)定，地基均勻，但地基巖溶局部強(qiáng)發(fā)育，巖溶強(qiáng)發(fā)育地段需進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算，基礎(chǔ)應(yīng)嵌于穩(wěn)定連續(xù)的中風(fēng)化白云巖內(nèi)部或采取抬梁跨越，無論何種手段均應(yīng)根據(jù)實(shí)際開挖地質(zhì)情況，通過施工補(bǔ)勘手段查明基底持力層完整性。

（2）本場(chǎng)地為巖溶強(qiáng)發(fā)育地段，場(chǎng)地為巖溶地基，鉆孔孔徑較小，不能完全確保持力層的完整性，地質(zhì)人員需加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)后期驗(yàn)槽工作。建設(shè)單位或現(xiàn)場(chǎng)施工人員如遇現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況與地勘資料不吻合的情況，應(yīng)及時(shí)通知地勘單位進(jìn)行補(bǔ)充勘察，以確保擬建物的安全和穩(wěn)定。

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