第三章不良地质作用的岩土工程勘察

第三章不良地质作用的岩土工程勘察

（10学时）

各种不良地质作用（如岩溶、土洞、塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、地震、断裂、潜蚀、岸边冲刷、地面沉降等）对建筑场地的稳定性和适宜性常造成不良影响，甚至直接威胁工程建筑物的安全、稳定和正常使用。因此，在岩土工程勘察中，必须十分重视对不良地质作用的调查研究与评价工作。其内容主要包括：查清各种不良地质作用的分布位置、形态特征、规模、类型及其发育程度；分析与研究各种不良地质作用的形成机制、现状与发展演变趋势；评价与预测各种不良地质作用对工程建设的影响与危害程度，提出预防与整治措施等。同时还应调查、研究与预测人类工程活动对各种不良地质作用的影响，防止人类工程活动诱发各种不良地质作用，进而影响到场地的稳定性与适宜性。下面就岩溶、滑坡、泥石流、地震等不良地质作用的岩土工程勘察作进一步介绍。

3.1岩溶

3.1.1概述

岩溶是指可溶性岩石在水（特别是具有侵蚀性、腐蚀性的地下水）的溶蚀作用下，产生的各种地质作用、形态和现象的总称。可溶性岩石包括碳酸盐类岩石、石膏、岩盐、芒硝等，在我国广泛分布的可溶性岩石主要是碳酸盐类岩石。

由于岩溶的存在，将直接影响到地基的稳定性。工程实践表明，下列问题对场地与地基的稳定性影响极大，可能直接危害到建筑物的稳定与安全。（见教材P.235）

1.石芽、溶沟、溶槽发育，基岩面起伏大，土层厚薄不一，岩面低洼处常有软土分布，从而导致地基土不均匀性十分明显。

2.在自重及荷载作用下，可能发生不稳定溶洞的洞顶塌落。

3.在地下水长期作用下，可在覆盖层中形成土洞，给建筑物造成隐患或发生地表塌陷等。

4.排泄地表水的漏斗、落水洞以及其它岩溶通道被堵，造成季节性涌水，场地被淹。

5.岩溶水一般无统一地下水面，水位及水量随季节变化大。当补给位置较高时，在雨季往往有较大的动水压力而造成对建筑物的破坏。

因此，在进行各类岩土工程勘察时，必须注意查清上述主要的岩溶特征与情况。然而，岩溶的发育与分布虽然在宏观上有一定的规律可循，但在微观上却无规律可循，且变异性很大。这就为我们对上述问题的调查增加了不少困难，为此，必须采取一些特殊的技术措施，提出更具针对性的岩土工程勘察技术要求。

3.1.2岩溶区岩土工程勘察基本技术要求

在不同的勘察阶段，其目的任务不同，因此，所采用的工作方法和技术要求也不尽相同。

1.可行性研究或选址阶段

（1）目的任务：主要应查明岩溶洞隙、土洞的发育条件，对其危害程度和发展趋势作出判断，并对场地稳定性、适宜性作出初步评价。

（2）工作方法与要求：宜采用工程地质测绘及综合物探方法相互验证。

2.初步勘察阶段

（1）目的任务：应查明岩溶洞隙及其伴生土洞、地表塌陷的分布、发育程度和发育规律，并应按场地的稳定性和建筑适宜性进行分区。

（2）工作方法与要求：仍以工程地质测绘及综合物探方法为主，在异常地段，应选择有代表性部位布置验证性勘探孔，并在初步划分的岩溶分区及规模较大的地下洞隙地段适当增加勘探孔，孔深应超过表层岩溶发育带，但不宜超过30m。

3.详细勘察阶段

（1）目的任务：应查明建筑物范围对建筑物有影响地段的各种岩溶洞隙及土洞的形态、位置、规模、埋深，围岩和岩溶堆积物的性状，地下水埋藏特征。评价地基的稳定性。

（2）工作方法与要求：主要进行物探、勘探及测试工作。物探线沿建筑物轴线布置，并宜采用多种方法判定异常地段及其性质，在异常区段、重要柱位均应布置钻孔查明。勘探过程的具体要求应符合下列规定：（也可请参看教材P.236~237（共3个方面））。

1*勘探线应沿建筑物轴线布置，勘探点间距不应大于上章（不同建筑物）相应内容的有关规定，条件复杂时，每个独立基础均应布置勘探点。

2*勘探点深度除应符合上章（不同建筑物）相应内容的有关规定外，当基底下土层厚度较薄或地基条件较复杂时，应有部分或全部勘探孔钻入基岩。

3*当预定深度内有洞体存在，且可能影响地基稳定时，应钻入洞底基岩面下不少于2m，必要时应圈定洞体范围。

4*对一柱一桩的基础，宜逐柱布置勘探孔。

5*在土洞和塌陷发育地段，可采用静力触探、轻型动力触探、小口径钻探等手段，详细查明其分布。

6*当需查明断层、岩组分界、洞隙和土洞形态、塌陷等情况时，应布置适当的探槽或探井等。

4.施工勘察阶段

（1）目的任务：应对某一地段或尚待查明的专门事项进行补充勘察和评价。当基础采

用大直径嵌岩桩时，尚应进行专门的桩基勘察。

（2）工作方法与要求：根据岩溶地基处理设计与要求布置。（见教材P.237）

1*在土洞、地表塌陷地段：可在已开挖的基槽内进行触探和钎探。

2*大直径嵌岩桩或墩基：勘探点按桩、墩布置，深度达桩底之下3d且5m。当相邻桩底基岩面起伏较大时，应适当加深。

3*对重要或荷载较大的工程，应在墩底加设小口径钻孔，并应进行检测工作。

5.岩溶勘察的测试与观测

（1）当追索隐伏洞隙的联系时，可进行连通试验。

（2）评价洞隙稳定性时，可采取洞体顶板岩样及充填物土样作物理力学性质试验，必要时可进行现场顶板岩体的载荷试验。

（3）顶板为易风化或软弱岩石时，可进行抗风化试验。

（4）当需查明土的性状与土洞形成的关系时，可进行湿化、胀缩、可溶性与剪切试验等。

（5）查明地下水动力条件和潜蚀作用、地表水与地下水的联系、预测土洞、地表塌陷的发生和发展时，可进行水位、流速、流向及水质的长期观测。

总之，在进行岩溶的岩土工程勘察时，就其工作方法与程序而言，应强调以下几点：（1）突出工程地质研究的地位。那种试图削弱场地基本地质研究及岩溶规律的工程地质分析，而只寄希望于通过勘探手段便可查明岩溶形态和岩溶发育规律是不切实际的。因此，在工作程序上，必须坚持以岩溶工程地质测绘与调查为先导。

（2）对岩溶规律的研究与勘探，应遵循从面到点、先地表后地下、先定性后定量、先控制后一般以及先疏后密的工作准则。

（3）按探测对象和情况的不同，有针对性地选择勘探手段。

（4）采用综合物探，要求多种方法相互印证。（按当前工作水平，不宜以未经验证的物探成果作为施工图设计、地基处理的依据。）

3.1.3岩溶场地岩土工程评价

根据岩土工程勘察资料，可对比下列情况对场地稳定性作出评价：

1.场地稳定性评价：有下列情况之一者，可判定对工程不利，一般应绕避或舍弃。否则，会加大日后工程处理的工程量，这在经济上是不合理的。这些情况具有5种（参见教材P.238~239。）

（1）浅层洞体或溶洞群，其洞径大，顶板破碎且可见变形迹象，洞底有新近塌落物。