某厂工程地质勘探事故案例分析

某厂工程地质勘探事故案例分析
车德庆 060130
1.案例背景
有一建于海海滨的工厂，由于规模较大，工艺较新，对地基基础的要求也较高。

该厂由两套同样的装置组成，两个主厂房共用全套辅助设施，总平面而已比较紧凑，厨房之间的工艺关系比较密切。

整个工厂设计成满堂片筏基础，用沉降缝区分开。

厂房地下部分深过10m，地上部分高达60余米，所以对地基的要求极严，厂址选择条件甚为苛刻，分阶段进行的工程地质勘探工作自然是极其慎重的。

选定的厂址靠山临海，需推平山丘，筑堤填海，凿岩成基。

基岩为粗粒花岗岩（或角砾岩）覆盖，下覆石灰变质岩（白云岩、大理岩），岩层似较深厚纯一。

但当第1号主厂房基础已经开始浇灌混凝土，并全面展开各工号施工时，发现第2号主厂房基坑内出现溶洞（喀斯特）。

实际上，2号主厂房的整个基础基本上落在一个大破碎带上，该破碎带由5个小构造组成，大理岩与角砾岩互相渗透，杂乱交替，岩层倾角65度到80度，局部达90度，甚为陡峻。

层理和节理均发充，碎裂程度极为严重，软弱裂隙为方解石所填充。

似此情况，作为一般新建工程的地基，理应尽量回避。

对于重大项目的要害工程部位，更宜慎重。

只因问题发现太晚，总平面布局已经构成体系，工程进展已经到了易放难收的地步，再也没有移动或调整的余地，只能作为事故来处理。

2.事故原因分析
1）设计指导思想麻痹
鉴于厂址的区域性工程地质条件甚为理想，为非地震区，岩层厚，岩体稳定，工程地质图上很少见到不良地质现象，因而放松了厂址工程地质勘探工作中应有的警惕性，满足于摸清覆盖层土质，了解基岩面埋置深度。

事实上，滨海、沿湖或河谷地质，正是地质构造最发育的地段。

地质人员有一条经验，叫做“逢沟必断”。

山脉与海洋的形成，正是地壳在剧烈的造山运动中上升、下降的结果。

而海岸线又正是这两个变区的接触地带，岂可掉以轻心！在初勘阶段，由于覆盖层的掩蔽，可能
难于察觉地质缺陷，但在场地平整过程中，甚至在基坑开凿以后，整个岩体已剥露无遗，全面展现了岩层走向错综、倾角陡峻、节理发育、碎裂严重的接触断裂带清晰轮廓，方解石充填的大裂隙和溶洞的存在是必然的了。

如果能在这一阶段加强勘探，措施，则为时尚不晚，只须将总平面整体向北移动少许，就可避免主厂房跨越破碎带。

但由于设计指导思想上的麻痹，放松了对勘探工作的指导和要求，以致坐失良机。

2）总平面布局不合理
将新建的生活和生产用水的水库放在紧邻厂址的坎上，从工程地质观点看，也是一大忌讳。

3）勘探工作失误
抛开设计对勘探工作的指导和要求，单纯从常规的工程地质勘探角度考虑，经过前后三个阶段的工作，竟没有对揭露的地质现象加以注意，没有事先探明地下存在的异常构造情况，应该认为是勘探工作的失误。

3.事故性质评述
任何恶劣的工程地质条件均有可能为人们所征服。

但要使处理措施安全可靠，同时比较经济合理，就必须对事故性质作正确评价，主动排除一切不得因素。

这里最主要的因素是关于断裂破碎带的稳定问题。

白云质石灰岩或大理岩岩体的稳定与岩溶现象有着密切关系。

而岩溶现象的前提条件除了可溶性岩体的存在外，就是水、水的流速和水的温度，以及游离二氧化碳气体的含量。

断裂破碎带的存在给水的流动创造了条件。

本工程破碎带与海岸线平行，倾角大，层理和节理面均较发育，走向则与海岸线垂直，再加上离厂址不远的山坡下新建有一大型生产和生活用水水库，水位高，水压大，为地下水的补给和渗流创造了良好条件。

工程投产以后，还因高温生产用水的排放和渗漏而导致地温和水温上升，必然加剧岩溶现象，促进恶性循环，这是失稳的一个因素。

另外，在大满园内对厂址进行了场地平整，削平了山丘，形成大面积卸荷，而水库内又大师蓄水，等于大面积加载，使区域内地应力失去了本来的平衡状态，也是活动的因素。

况且即使在正常条件下，由于海浪和潮汐等动力作用成年累月的影响，海岸地层的上升、下降活动也是比较频繁的。

以上不得因素，不能不一一予以考虑。

4.事故处理措施设想
要确保工程安全，必须排除一切不得因素。

只简单地在二号主厂房基坑内进行局部浅层钻孔、灌浆处理，本人认为沿嫌不足。

1）鉴于该工程整个筏板基础的覆盖面积大，地应力的扩散范围和影响深度也必然大，所以必须将详勘面积扩大，并增加钻孔深度。

为了节约钻孔进尺量，当然也可畏以一些物探措施，以确切查明地基范围内的构造和溶洞，以及已为方解石充填的裂隙分布情况。

须知对于岩层倾角大的断裂破碎带，岩溶洞穴很有可能发展到深部。

只有确切查明了分布情况，采取针对性的充填补救措施，才是有效的。

2）密切关注水库渗漏程度和地下水位变化规律。

确切地掌握水库和坝址附近的地质构造。

必要时，宜在坝前筑防渗帷幕。

3）对生产用水系统，尤其是高温废水排放的沟渠、管道；应严格保证设计和施工质量确保不渗漏，不使区域内水温和地温上升。

4）控制废水中游离二氧化碳的含量。

显然，采取以上措施要花很大代价。

但与整个工程造价相比，仍是微不足道的。