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工程地質中大氣急劇影響深度的求法

發布時間: 2021-03-05 20:22:24

⑴ 什麼是大氣影響深度

大氣影響深度是自然氣候作用下,由大氣降水、蒸發、地溫等因素引起土的升降變形的有效深度。

⑵ 常見的工程地質問題和對工程危害程度的評述

一、常見的工程地質問題

深圳地區常見的工程地質問題有軟土地基不均勻沉降,岩溶地面塌陷,砂頁岩互層軟弱地層的崩塌、滑坡和對工程樁的影響,中生代晚期花崗岩中北西向斷裂對工程樁的影響,北東向斷裂對工程的影響。

二、對工程危害程度的評述

(一)軟土地基不均勻沉降對工程的影響

深圳灣沿岸、珠江口東岸的沙井-媽灣、鹽田港區、壩光西岸等地廣泛分布著淺海相或海-陸交互相淤泥、淤泥質黏性土、泥炭、泥炭質土等,一般厚度為5~10m,部分為10~16m,最厚達22 m,加上填海造地時填土為5~10m,總厚度為15~25m。軟土的特點是含水量高,壓縮性高、強度低、透水性差,具有流變性和不均勻性,其工程特性遠不能滿足建築物的變形和承載力及地面使用要求,必須進行加固處理。深圳地區近十多年來進行了皇崗口岸、福田保稅區、深港西部通道口岸、後海填海區、濱海大道及其北部填海區、前海灣填海區、銅鼓航道填海區、深圳國際機場、鹽田港填海區、壩光化工基地等大面積的填海造地,已經或將要填海總面積60km2以上,必須對厚5~22m的淤泥或淤泥質土進行加固處理,否則將會出現地基沉降或不均勻沉降,總變形量達軟土總厚度的20%~30%。目前填海造陸普遍採用的方法是先拋石擠淤或爆破擠淤形成海堤或隔堤,然後抽排海水,晾曬淤泥、鋪砂墊層、插塑料排水板,堆載預壓或強夯加固等方法處理。

工程實例一福田保稅區的賽意法(超大)廠區軟土地基不均勻沉降對工程的影響

該廠位於福田保稅區西部,地貌單元為海積平原,軟土厚度10~15m。在進行保稅區大面積軟基處理時,未對該廠區的軟基進行插塑料排水板,堆載預壓或強夯加固處理,直接進行樁基礎和上部建築物施工,建築物竣工後出現室內外地面不均勻沉降,造成室內隔牆嚴重變形開裂、設備傾斜下陷、室外道路嚴重下沉,管線變形斷裂,無法按期交付使用。經國內外岩土專家論證分析,認為是因樁間軟土未進行加固處理引起地面不均勻沉降。

工程實例二益田中學軟土地基不均勻沉降對工程的影響

益田中學位於益田村東側,地貌單元為海積平原、軟土厚度5~10m。設計建築地面採用攪拌樁處理,設計樁長均為14m,上部建築基礎採用樁基礎,以殘積土中下部或強風化岩為持力層。建築物竣工後,在使用的初期,禮堂、部分教室及連廊地面出現不均勻下沉、傾斜、開裂,無法按期提供使用。經檢測,部分攪拌樁未穿過淤泥層,樁底殘留淤泥1~3m,因淤泥的沉降變形引發部分地面下沉。

(二)岩溶及岩溶地面塌陷對工程的影響

深圳市龍崗區的橫崗、龍崗、坪地、坪山、坑梓、葵涌等地面覆蓋層下,廣泛分布有石炭系下統石磴子組灰岩、白雲質灰岩、大理岩,多為厚層狀、質純。分布面積100km2以上。可分為覆蓋型和埋藏型兩種,覆蓋型岩溶分布於橫崗-龍崗-坪地河谷平原,碧嶺-坪山-坑梓河谷平原和葵涌盆地中,覆蓋層厚度一般10~25m,部分5~10m,覆蓋層上部為第四系沖洪積粉質黏土,厚度8~20m,下部為含卵石礫砂,厚度1.0~5.0m。埋藏型岩溶分布於上述河谷平原的兩側及葵涌盆地周邊,埋藏於石炭系下統測水組砂頁岩的下部,多呈假整合接觸,即石磴子組海相灰岩形成後,地殼上升,灰岩露出地表,接受風化剝蝕,地表水的沖刷溶蝕,形成溶溝、溶槽、石芽、石筍和石柱等岩溶地貌,並在溝槽中堆積了坡積物。地殼又緩慢下降形成淺海,接受淺海相砂泥質沉積,形成測水組砂岩、頁岩、炭質頁岩、泥岩等互層。埋藏深度一般大於30 m。據大量工程場地岩土工程勘察資料,鑽孔見溶洞率為40%~80%,溶洞高度一般為0.5~3.0m,個別大於20m,可分為3~5層,上部溶洞大多為開口型,多被沖洪積或坡洪積含碎石粉質黏土全充填,分析可能屬溶溝或溶槽堆積。下部溶洞較小,多為閉合型,半充填,深部溶洞為無充填。沿斷裂帶溶洞更為發育,溶洞和溶蝕裂隙中含豐富的岩溶裂隙水,且一般連通性好,與地表水聯系密切。據志聯佳、龍躍大夏場地群孔抽水試驗,水位降深1.58~11.90m時,單井涌水量173.15~4968.00m3/d,滲透系數28.3~83.1m/d。

強岩溶發育區因地下岩溶和土層內土洞的不斷發育和抽取地下水,引發地面塌陷。從1990年起該區發生多起地面塌陷災害。例如:1990年冬在坑梓鎮深汕公路兩側約10km范圍陸續發生10餘處大小不一的突發性地面塌坑;人民大道塌陷約10m2,深5m,造成一輛正在行駛的汽車掉入坑內;田心村在建的四層民居的中心柱下突然塌陷,陷坑面積30 m 2,深度4 m。1992年3月4日晚,龍崗鎮巫屋村商業一條街剛封頂不到一個月的一棟三層樓的一角牆基突然塌陷,陷坑直徑3 m,1994年6月龍崗鎮盛平村一棟施工到三層的宿舍樓,突然倒塌,造成數十人傷亡。

上述強岩溶發育區為建設用地適宜性差區,被判定為不適宜建高層、超高層建築區,如要興建高層建築則地基處理難度大,處理費用相當高。

工程實例一 龍崗中心城志聯佳大廈岩溶塌陷對工程的影響

志聯佳大廈原設計地上27層,地下2層,採用挖孔樁基礎,先挖兩層地下室基坑,再進行挖孔樁施工,基坑挖至沖洪積含卵石礫砂層時涌水量並不大,可用明溝及集水井和常用水泵排除。當各挖孔樁至灰岩頂板時則涌水,水頭高約4m,一般涌水量5~20m3/h,最大50m3/h,整個基坑總涌水量大於3000 m 3/d,基坑很快被水淹,深約4 m。後採用封閉式降水井方案,在基坑周邊布置18口大口徑降水井,19個觀測井,先進行試驗性抽水試驗,最大水位降深7.5m,觀測井水位降低1.58~4.96m,平均3.72m,涌水量4968.0m3/d,降落漏斗半徑約40m。然後選5口降水井,採用大排量水泵同時抽水,21個觀測井,水位降低5.9~11.9m,平均8.28m,觀測井水位降低1.71~7.58m,平均5.95m,總涌水量10841m3/d,平均單井涌水量2168.26m3/d,降落漏斗半徑50m。數天後,基坑底及降水井周圍出現5處地面塌陷,塌陷面積0.84~14.8m2,體積0.72~36.0m3。為了將地下水位降下去,滿足挖孔樁施工要求,持續降水近一個月,每天排水量保持在11000m 3/d左右,後來引發場地南部800m處的西瓜鋪村中道路突然塌陷,直徑約15m,深度大於3m,四周30~40m范圍內的房屋出現不同程度裂縫和傾斜。在村民集體向龍崗區政府強烈要求下,區建設局下令志聯佳大廈停止降水。就此宣告志聯佳大廈人工挖孔樁失敗,直接經濟損失400多萬元人民幣,間接經濟損失難於估量,延誤工期1年多。此後龍崗區政府一直未批准過在龍崗中心區(強岩溶發育區)超過20層的建築物。

工程實例二 深圳市東部供水地下干線橫崗西坑段地面塌陷對工程的影響

深圳市東部供水網格干線工程用於統籌解決深圳市的缺水問題,是深圳市城市供水系統的重要組成部分。取水點設在東江的惠州市東部水口鎮,經惠陽縣的馬安、永湖、秋長、至龍崗區坑梓,引入松子坑水庫。干線起點在松子坑水庫11號壩下部,終點為南山區的西麗水庫和寶安區的鐵崗水庫。輸水建築以隧洞為主,全線採用重力流輸水方式。一號隧洞從碧嶺谷地南緣湯坑村附近進洞,在深圳水庫沙灣大望橋北側出洞,全長17958m。隧洞斷面凈寬4.2m,凈高5.3m。隧洞穿越橫崗鎮西坑村北側,該段地面標高82.0m,設計隧洞底板標高40.2m,埋深42.0m。隧洞頂部地層自上而下為第四系全新統沖洪積砂卵石層,厚度1.3~11.2m;上更新統沖洪積含礫粉質黏土,厚度2.9~23.8m;石炭系下統測水組絹雲母片岩、泥質粉砂岩風化殘積土;石炭系下統石磴子組大理岩化灰岩或大理岩,西坑段隧洞位於灰岩部位。一號隧洞由東向西掘進至西坑村東北部F38斷裂破碎帶時(2000年5月3日)洞內突然涌水,涌水量約200 m 3/h。因大量地下水被排出地表,引起西坑老屋村水井水位大幅下降或乾枯,大面積地面下沉開裂,民居牆壁傾斜開裂,一處民居突然倒塌,地面塌陷、陷坑直徑大於4m,深度不詳,總變形面積約7.3×104m2,地面普遍下沉2~5cm。塌陷出現在晚上,「轟」的一聲巨響,振動新老屋村幾平方公里范圍,當地居民以為是發生地震。村、鎮領導立即將老屋村村民緊急疏散,撤離到高處空曠地帶,涌水事件震動了省、市政府各部門及大、小報媒體。市領導責令市水務局邀請在深圳的地質專家,研討涌水原因和處理方法。並請深圳市勘察研究院對西坑盆地隧道段和老屋村受影響范圍進行詳勘,布置鑽孔46個,群孔抽水試驗2組,隧道段鑽孔結合跨孔CT進行探測。請深圳市地質建設工程公司進行地表地質測繪和地面物探。總勘察費用80多萬元人民幣,隧洞停止施工長達半年以上,後採用徑向全斷面小導管超前注漿加固的堵水方法,逐段掘進,獲得成功。直接經濟損失近千萬元人民幣,延誤工期近一年。

(三)軟弱地層的崩塌、滑坡對工程的影響

深圳市龍崗區的橫崗、平湖、龍崗、坪地、坪山、坑梓及葵涌鎮等廣泛分布的石炭系下統測水組泥質粉砂岩、石英砂岩、泥岩、頁岩、炭質頁岩互層。地貌單元一般為低丘陵或殘丘谷地。當道路建設和開發建設用地的削坡坡度大於30°時則極容易出現崩塌或滑坡,多為順層(順層面或裂隙面)崩塌或滑坡,支護治理很困難,工程費用高,且難於根治,在台風暴雨季節極易復發。

工程實例 深圳市龍崗區坑梓街道北通道市政工程的主道和匝道路塹邊坡,分東西兩側邊坡,坡長180m,坡高12~42m,分3~5級,每級高約8m,坡角45°~60°。除坡頂有薄層坡殘積土層外,均為強-中風化泥質粉砂岩、泥岩、頁岩、炭質頁岩互層。在道路建設中已採用漿砌石格構梁+植草進行支護。在交付使用前又出現多處崩塌及滑坡(圖2-2-17至圖2-2-20)。崩塌及滑坡長15~24m,高10~15m,厚2~3m,總體積300~500m3,多為順層或順裂隙面滑動或崩塌。

圖2-2-17 北通道匝道區東側邊坡崩塌

圖2-2-18 北通道匝道區西側邊坡崩塌

圖2-2-19 北通道匝道區東側邊坡順節理面崩塌

圖2-2-20 北通道主道路塹北段沿炭質岩崩塌

(四)石炭系下統測水組砂頁岩對工程樁的影響

深圳市龍崗區大面積分布石炭系下統測水組石英砂岩、泥質粉砂岩、泥岩、頁岩和炭質頁岩互層。因各種岩性的礦物成分不同,其風化程度相差懸殊。石英砂岩難於風化,一般呈中風化狀態,泥質粉砂岩呈強風化狀態;泥岩、頁岩、炭質頁岩容易風化,多呈泥狀、土狀軟弱夾層,相互組成軟硬互層。軟岩風化深度大,深達百米,硬夾層難於風化,呈中等風化夾層。有的場地地表就見到中風化石英砂岩,但鑽穿後數米,甚至上百米見不到中風化地層,造成一棟建築物的樁長相差很大,甚至找不到穩定的中風化地層。

工程實例 深圳市龍崗區歐景花園三期10、11號樓石炭系下統測水組砂頁岩對工程樁的影響

歐景花園三期10、11號樓位於龍崗區中心城,龍崗區人民醫院與婦幼保健院之間,建築物高度為地上17~28層,地下3層的商住樓。場地原始地貌為殘丘坡地。地層岩性:①第四系殘積粉質黏土,層厚3.05~36.00m,由炭質粉砂岩、頁岩風化殘積而成,普遍夾強—中風化石英砂岩;②石炭系下統測水組炭質粉砂岩、頁岩全風化帶,厚度4.00~15.70m,夾較多強—中風化石英砂岩薄層;③強風化炭質粉砂岩、頁岩,厚度3.20~36.00m,夾中風化石英砂岩;④中風化炭質粉砂岩,厚度2.30~20.10m,層頂埋深0.00~39.00m;⑤微風化炭質粉砂岩,揭露厚度1.74~13.30m,頂板埋深3.20~40.80m;⑥石炭系下統石磴子組灰岩,層頂埋深14.00~55.00m。場地處於構造小背斜的軸部,背斜軸為北東向。場地屬埋藏型岩溶區,其軸部埋藏淺,場地東西兩側(兩翼)埋藏深,由軸部向兩翼逐漸加深,深達55.00m以下。兩翼岩層傾角約75°,且地層撓曲現象明顯。灰岩中岩溶發育,其中有13個鑽孔見溶洞,洞高0.60~5.40m,大部分為無充填溶洞。

該工程採用沖孔樁基礎,以微風化灰岩或微風化炭質粉砂岩作持力層,施工前進行了施工勘察,基本上採用一樁一孔,復雜部位為一樁2~3個超前鑽孔。發現同一根樁各超前孔見微風化灰岩頂板埋深一般相差1~3m,多者相差5.0~7.2m;見微風化炭質粉砂岩頂板埋深相差12.6~13.4m。說明同一根樁的微風化灰岩或微風化炭質粉砂岩頂板埋深相差懸殊,起伏變化很大,極難將樁端嵌入穩定完整的微風化基岩中。各樁在終樁時均檢驗岩樣後才下鋼筋和澆灌混凝土。達到規范規定的齡期後才進行鑽心法抽心檢測,檢查結果發現樁身混凝土質量完好,但有40多根樁的樁底持力層沒有達到設計持力層(微風化灰岩或微風化炭質粉砂岩)要求,甚至部分樁底基岩仍為強風化或全風化炭質粉砂岩。後採用補樁處理,基本上是一根不合格樁補二根樁,增加基礎費用200多萬元人民幣。綜上所述,證實在石炭系下統測水組砂頁岩分布區不適宜採用端承樁和以微風化砂岩夾層為持力層,宜採用摩擦樁或摩擦端承樁,應盡量採用天然地基基礎或復合地基,以避開下伏灰岩強岩溶發育帶對基礎的影響。

(五)中生代晚期花崗岩中的北西向斷裂對工程樁的影響

中生代晚期花崗岩中的北西向斷裂一般規模較小,且多被第四系掩蓋,地表很難見到露頭,但對山間溪谷有較明顯的控製作用。斷裂走向多為北西30°~50°,大部分傾向北東,個別傾向南西,傾角60°~75°。該組斷裂形成於晚中生世以後和喜馬拉雅期,幾乎切截了北東向和東西向斷裂,水平斷距一般50~200m,多屬張扭性斷裂,構造岩為壓碎岩、碎裂岩、角礫岩夾薄層糜棱岩,視厚度10~35m,為富水斷裂。構造岩風化強烈,上部為土狀,中部為砂礫狀,下部為碎石狀。斷裂破碎帶部位中、微風化岩埋深比斷裂兩側正常基岩埋深大10~35m,對高層建築工程樁持力層選取造成很大困難,且施工難度大,造價高。

工程實例一 深圳市國通大廈(原名無線大廈)北西向斷裂對工程樁的影響

國通大廈位於深圳市福田區濱河大道與新洲二路交匯處的西南側。設計建築為四足鼎立的單體塔樓,主塔樓43層(其中地下3層),正方形、邊長45m×45m,框架結構,基礎砌置深度10m,單位荷重7500kN,屬一級建築物,對差異沉降敏感;副樓9層,矩形,框架結構,基礎砌置深度5m,單位荷重180kN。場地地貌為殘丘坡地,地面標高7.10~10.10m,下伏基岩為中生代晚期粗粒花崗岩。據詳勘資料,主樓微風化花崗岩頂板埋深大部分地段為32.5~46.9m,標高-22.17~-38.3m。主樓的西南角見北西向斷裂破碎帶,斷裂傾向南西,傾角約65°,構造岩為壓碎岩,角礫岩夾薄層糜棱岩,厚度11.0~17.3m,鉛直厚度24.3~38.2m,構造岩中可見綠泥石化和擠壓現象,構造岩自上而下可分為土狀、礫狀和塊狀。主樓基礎設計為人工挖孔樁,90%樁端以微風化岩作持力層,有效樁長23.0~36.5m,西南角位於斷裂破碎帶之上,完整基岩埋深81.0m,地下室底板以下埋深為71.0m,無法採用人工挖孔樁。經勘察、設計單位論證,借鑒已建成高層建築在構造岩中的成樁處理經驗,將西南角的樁端置於礫狀構造岩之上,樁長40.0~45.0m,礫狀構造岩的樁端承載力標准值取3700kPa。主樓西南角可節約樁長25~30 m,節約基礎投資數百萬元人民幣。建築物早已建成,安全使用近10年,主樓四角沉降量12.0~15.0mm,相差3.0mm,核心筒沉降量13.8~19.7mm,相差5.9mm,絕對沉降量及沉降差均滿足規范要求。

工程實例二 深圳市福田區賽格群星廣場北西向斷裂對工程樁的影響

賽格群星廣場位於深圳市華強北商業街北部,華強北路與紅荔路交匯處的東南側,建築物由一棟40層寫字樓及兩棟32層商住樓組成,裙樓4層,局部8層,設3層地下室,基礎埋深14.5m,建築結構採用框剪-核心筒結構。建築結構荷載大且差異大,單柱單樁荷載10000~152500 kN。場地地貌為殘丘坡地,地面標高13.1~14.5m,下伏基岩為中生代晚期粗粒花崗岩、微風化基岩頂板埋深一般為27.5~38.8m,標高-14.0~-34.8m。寫字樓西側受北西向斷裂影響,微風化基岩頂板埋深50.8~60.5m,標高-36.9~-46.6m,微風化基岩面與一般地段微風化基岩面相差22.9~11.8m,構造岩厚度10.0~14.2m。設計採用人工挖孔樁基礎,一般樁端以微風化岩作持力層,寫字樓西側樁端以礫狀構造岩帶作持力層,取樁端承載力標准值3500kPa,經設計計算可滿足單樁承載力及布樁要求,縮短了樁長,節約了基礎投資400萬元人民幣。建築物已建成使用7年,沉降量20~32mm,建築物東西端沉降差6mm,絕對沉降量及沉降量差均滿足規范要求。

⑶ 當大氣影響深度較深,膨脹土層厚,可選用什麼施工

選用地基加固或墩, 基施工有困難時可選用樁基礎,基礎埋深應適當加大,一回般而言,基礎埋深不應小於答當地膨脹土的風化深度,且應基礎底面應採用不透水材料進行換填或封閉。或用擴大基礎面積或採用加大基礎埋深來提高承載力。在可能條件下,應增加基礎底面接觸壓力,使之大於地基土的膨脹壓力,以克服土的膨脹
膨脹土地基處理對於膨脹土地基的處理必須根據膨脹土的脹縮特性以及構。
造物的結構類型因地制宜採取相應的處理措施盡量做到技術
先進』經濟合理』保證構造物的安全和正常使用 同一構造物盡量不要跨越不同的地貌單元』不同土層構造物體形應力求簡單不要局部突出或拐彎過多。

⑷ 一道第六屆地球小博士的題..求地理高手回答!謝謝

要有300米,200米,100米線連在一起,圖中367,244,160成一線,345,256,145成一線,選B
我也是這屆的參賽者,大家一起想題目的解法吧!

⑸ 建築工程中,地勘定點以及間距和鑽孔深度如何確定

一、每一單體的一級高層建築,勘探點數量不應少於6個,二級高層建築不應少於專4個;

二、屬當建築物平面為矩形時宜按雙排布設,為不規則形時,宜按突出部位角點和中心點布設;

三、在層數、荷載和建築體型變異較大處,宜布置適量勘探點;

四、勘探點間距一般為15~25M,一級高層建築可取較小值,二級高層建築可取較大值,為准確查明暗溝、塘、浜等異常帶,勘探點間距還可適當加密;

五、在岩溶發育地區,勘探點應適當加密,必要時可按每個柱基下布置勘探點;在花崗岩殘積土地區,勘探點間距可取本條四款中的較小值;

六、為降水設計需要,必要時應布置查明地下水流速、流向和進行水文地質參數測試的專門勘探點;

七、控制性勘探點的數量宜為全部勘探點總數的1/2以上。

⑹ 建築地質勘探規范中的勘探孔數量及深度要求

你看看規范啊,這上面怎麼登

⑺ 工程地質勘探

3.3.2.1 勘探工作綜述

(1)勘探點的布設及測量

勘察工作共布置6個工程地質勘察孔,其中北端幫4個,南端幫2個,鑽孔坐標及鑽孔深度見表3-5,鑽孔平面位置見圖3-7。

表3-5 鑽孔坐標及鑽孔深度

圖3-7 鑽孔位置

圖3-8 KT1-1鑽孔柱狀圖

(2)鑽探施工

鑽探嚴格控制回次進尺,採用套管護壁、干鑽、單動雙管金剛石鑽進等鑽探及取芯工藝,確保岩芯採取率。並按採取的岩土芯結合鑽進情況進行地層鑒定、分層與描述。鑽進深度和岩土層分層深度的測量誤差低於±5cm,同時嚴格控制非連續取芯鑽進的回次進尺,以保證分層精度符合要求。鑽孔口徑不小於108mm,並滿足取樣的要求。鑽孔施工及探井完成後,均採用水泥砂漿封閉,封孔方法採用泥漿泵注入法,並對場地進行了清污。

(3)取樣工作

原狀土樣採用標准厚壁敞口式取土器以重錘少擊法採取;岩樣從岩芯管內或邊坡上直接採取。取樣具體操作方法嚴格按現行有關標准規范,結合岩土性質分布特徵執行。

3.3.2.2 勘探成果

本次勘察工作共採集土樣720組,岩樣640組,繪制鑽孔柱狀圖6張,其中KT1-1鑽孔柱狀圖見圖3-8,工程地質剖面圖見圖3-9至圖3-11。

圖3-9 剖面1工程地質模型

圖3-10 剖面2工程地質模型

圖3-11 剖面3工程地質模型

3.3.2.3 鑽孔窺視成果

(1)工作原理

鑽孔窺視儀主要由地面部分和井下部分組成。地面部分包括控制器、電腦、三腳架、絞車、滑輪和深度計數器;地下部分包括攝像探頭和電纜,攝像探頭由CCD攝像機、LED燈、玻璃罩和錐形鏡組成。鑽孔孔壁經LED光源照亮,CCD攝像機攝取由錐形鏡反射的孔壁圖象,圖象信息經電纜傳送至控制器和電腦,整個採集過程由圖象採集控制軟體系統完成,此系統把採集的圖象展開和合並,記錄在電腦上。

圖3-12 智能鑽孔窺視儀及原理

(2)鑽孔窺視成果

本次勘察共設立了5個鑽孔窺視監測孔,其中北幫3個,南幫2個。

鑽孔KT1-1位於安家嶺礦北幫西部,其孔內4m以上區域較為破碎(圖3-13)。2014年2月,受2號井工礦影響,安家嶺礦北幫1310和1280兩個弱面發生錯動,鑽孔KT1-1位於1280弱面下緣,故其完成性較差。其餘部分局部破碎,整體完整性較好,說明下部岩層沒有發生大規模錯動。

圖3-13 KT1-1孔內情況

鑽孔KT2-1、KT2-2位於安家嶺礦北幫東部,目前受2號井影響較小,孔內岩層整體性較好,局部見裂隙發育,見圖3-14和圖3-15。

圖3-14 KT2-1孔內局部裂隙發育

圖3-15 KT2-2孔內整體完整性較好

鑽孔KT3-1、KT3-2位於安家嶺礦南幫中部,工程地質條件好於北幫,通過鑽孔電視觀察,鑽孔KT3-1、KT3-2整體完整性較好,局部裂隙發育,鑽孔KT3-2在101.3m處有出水點,見圖3-16、圖3-17。

圖3-16 KT3-1孔內整體完整性較好

圖3-17 KT3-2孔內出水

⑻ 成都地區1級弱膨脹場地,建築物完工後室外地坪距地下膨脹土層大於大氣影響深度,可否按一般場地設計

這個不可按一般來設計

⑼ 工程建設引發或加劇地質災害危險性的預測

主要有崩塌、滑坡、泥石流、崩岸和特殊土地面變形等災害。以下分災種論述。

(一)工程建設引發崩滑災害危險性的預測

管線穿越丘陵山區時,管道或從溝底穿行,或於溝坡穿越,依地勢而敷設,需開挖深度約2m的溝槽。丘陵山區為堅硬或較堅硬岩體,風化帶厚10~15m,構造線走向為北西西—北西或北北東,大部分地段與管線走向形成45°~90°夾角,一般不會形成順向坡的開挖,因此大部分地段管道敷設開挖不會引發規模較大的滑坡。但因風化帶厚,風化土體凝聚力低,呈鬆散砂狀,開挖過程中引發小規模坍滑是有可能的。這種小型坍滑危害有限,一般只發生在溝槽開挖過程中,當管道埋置穩定並恢復原坡形態後,邊坡便失去了坍滑的臨空條件,預測危險性小。

管線穿越崗坡粘土分布區段時,展布高程40~70m,地形起伏小,施工過程中將開挖數米的深溝,挖方棄土就近堆積於線路邊,這些棄土多座落於粘土層之上,加之原始地形具有一定的坡度,棄土置於其上,兩者力學強度差異較大,界面處又往往是地下水富集、逕流的場所,若棄土邊坡過陡或就近置於開挖深溝邊,沿上述界面易形成軟弱帶,因此,在久雨或暴雨滲透下,這類棄土易產生滑移。開挖溝坡若由具膨脹性的粘土組成,在天然狀態下,干濕反復交替,產生膨脹裂縫,致使水分更易進入土體,導致土體含水量逐漸增大而變軟,強度降低。在降雨入滲等誘發因素的影響下,可能產生溝坡失穩滑移。通過上述分析,形成滑坡的規模有限,所以,地質災害危險性小。

管線經過的湖北省大悟縣大新店—大悟縣城以南,出露地層是中上元古界紅安群,由片岩、片麻岩、混合岩等堅硬或較堅硬岩體組成。地形坡角15°~250,坡體上植被發育。線路緊鄰大悟河右岸邊側延伸,邊岸上第四系沖洪積物堆積較厚,工程切坡後,在久雨、暴雨及河水的漲落浸泡沖刷下,易導致鬆散堆積物的崩滑。在基岩邊坡中,由於岩層軟硬相間,各種構造結構面又較為發育,岩石的風化程度也較高(片岩多呈強風化狀態),當形成順層切坡時,也容易導致邊坡的失穩滑移。所以,本段地質災害的預測評估為中等。

管線經過的湖南省汩羅向家鎮、弼時鎮南部一帶,即長沙末站到湘潭支線0~15km和長沙末站至丁字鎮油庫支線的0~9km段,出露地層有上元古界板溪群變質砂岩、千枚狀板岩等,以變質砂岩為主,風化程度較高,呈強風化狀態,地形坡度較陡,工程切坡較大,預測風化層產生崩滑的可能性較高,地質災害危險性中等。

管線經過的湖南省瀏陽河南岸長沙末站—湘潭支線的53~60km、76~92km段,為丘陵陡坡區,坡角20°~30°,出露地層岩性由上元古界板溪群變質砂岩、千枚狀板岩及泥盆系石英砂岩、粉細砂岩、白雲岩、灰岩組成,工程地質岩組軟硬相間,軟質岩多呈全—強風化狀態,硬質岩呈弱~微風化狀態,變質岩為中等風化。由於岩層軟硬相間,地形坡度較陡,地質構造發育,人類經濟工程活動強烈,工程切坡後,在久雨或暴雨下,易形成崩滑災害,所以,地質災害危險性預測為中等。

(二)工程建設引發泥石流危險性的預測

管道敷設時的溝槽開挖,將產生土石渣,部分土石渣將用於溝道回填埋管,但由於管道空間占據,仍將產生0.3m3/m的棄渣。管道經過丘陵山區長247km,在此段將留下74100m3的棄渣。這些棄渣將沿線就地堆填於地勢低窪的沖溝、坡腳、山窪等地,將成為泥石流發生的部分固體物質來源。但由於棄渣並非集中堆放,一般多是危害不大的小型泥石流,預測危險性小。

(三)工程建設引發或加劇河流崩岸危險性的預測

管道工程將穿越13條主要的大中型河流,其中長江和大悟河流量最大,岸坡不甚穩定,歷史上發生過較大崩岸。管道穿越河流採用大開挖、定向鑽、盾構和隧道等施工方法(見表8-1)。

定向鑽和盾構法的施工辦法從河床底部侵蝕深度以下穿過。由於擾動了河岸、河槽的地質結構,地表、地下水流場均衡可能被打破,勢必會引起河岸、河槽的侵蝕再造,以求新的平衡穩定。是否能夠發生大的崩岸,這要看岸坡土體工程地質條件、河勢變化、流量大小、人工防護等情況。現按由北向南的次序,對將穿越的10條主要大中型河流逐一預測。

1.大悟河

該河屬長江一級支流,地貌屬丘陵山區崗狀地帶,本工程首先在大悟縣城南穿越大悟河,順大悟河右岸穿行至孝昌縣小河鎮再次穿越大悟河,穿越處河道順直,河床呈「U」型。河岸由上至下土體依次為粘土、細砂、粉質粘土,下部為砂卵石層,土體鬆散松軟,強度低,但人工植被發育。洪水時最大流量3276m3/s,最大流速1.8m/s,最大沖刷深度2.5m。

預測大悟河管道穿越處,由於已有潛在岸崩段存在,在河水沖刷側蝕及工程擾動下,施工引發河岸崩塌的可能性大,在洪水汛期施工可能引發兩岸大規模崩塌產生。預測地質災害的危險性為中等。

2.縣河

位於孝昌縣揚店,地處崗坡平原區,地勢平緩,河谷兩岸坡角5°~15°,河流水深通常2m左右,河谷呈「U」型,岸坡較陡,高 1.5~2.5m,河岸土體上部為粘土、下部為粉細砂、底部是砂卵石層。由於管線工程採用大開挖法穿越河道,在施工擾動作用下,岸坡可能產生小規模岸崩。在河道中施工時,因鬆散土體處於飽水狀態,也易產生滑塌,因此,施工過程中開挖斷面不宜過高過長,應逐段進行施工,也免產生大規模的崩滑,對工程本身和施工人員、機械設備造成威脅。只要安全措施採取得當,預測岸坡和開挖邊坡產生崩滑的規模有限。所以,地質災害的危險性中等。

3.灄水

灄水是長江一級支流,發源於大別山,全長142.14km,流域面積2317km2。本工程於黃陂區葉家河東約100m穿越灄水。管道穿越處為崗狀河谷平原,河床及其岸坡平緩,由粘性土、砂土構成,土層較厚。河流順直,沖淤平衡,河岸穩定。洪水時最大流量4560m3/s,多年平均枯水流量0.88m3/s,屬於季節性河流。

由於穿越河流採用定向鑽法,在穿越河道時將進行基坑開挖,兩岸開挖的基坑深度不大,雖然本區地下水位埋深較淺,在地下水滲流潛蝕作用下,基坑四周邊坡可能產生規模有限的滑塌,定向鑽施工工程擾動小,預測工程管道在河道穿越段基本不會引發兩岸崩塌發生,危險性小。

4.倒水

倒水是長江一級支流,發源於大別山,全長158.14km,流域面積2432km2。本工程於黃陂區周鋪南約8 km穿越倒水。管道穿越處為河湖低窪區平原,河床及其岸坡平緩,由粘性土、砂土構成,土層較厚。河流順直,沖淤平衡,河岸穩定。河水寬5.5~7.5m,河道寬約300m,洪水時最大流量4713m3/s,多年平均枯水流量1.34m3/s。

由於穿越河流採用定向鑽法,在穿越河道時將進行基坑開挖,兩岸開挖的基坑深度較大,本區地處湖泊邊緣,地下水位埋深淺,在地下水滲流潛蝕作用下,機坑四周邊坡可能產生規模較大的滑塌,在定向鑽施工工程擾動小,預測工程管道在河道穿越段可能引發兩岸崩塌發生,危險性大。

5.長江

是本工程穿越的最大河流。穿越點位於武漢市白滸鎮,水面寬1000m左右,兩岸場地開闊,交通便利。管道穿越處為一河灣,其上遊河道急劇變化,形成向南東凸出的「Ω」形急彎。北岸岸坡土體由上而下為素填土、粘土、淤泥質粉質粘土、粉細砂。汛期洪流最71100m3/s,沖刷深度45m。

由於在南岸白滸鎮緊鄰江邊出露有C—D系的灰岩、砂岩形成的天然磯頭,自上而下徑流的江水經磯頭阻擋後,水流主流線隨即改變方向向北岸偏轉,從而增強了水流對北岸的沖刷側蝕作用,在不斷沖刷側蝕作用下,已形成了長江北岸的潛在岸崩段,岸坡土體結構鬆散、松軟,在工程施工擾動下,隨時都有產生崩滑的可能。此外,在穿越河道時採用的盾構法施工將進行基坑開挖,由於河道深。兩岸開挖的基坑必然較深較大,因本區地下水位埋深較淺,僅有1~2m,基坑開探過程中或開挖好後,必然要進行基坑降水,在降水過程中將導致滲流潛蝕作用下,極易導致基坑四周邊坡產生滑塌,進而危及到施工人員,機械設備的安全。所以,工程施工過程中的危險性較大。

根據穿越處岸坡工程地質條件和河勢的演變趨勢,預測長江管道穿越枯水季節施工北岸可能引發較大規模崩塌,南岸可能引發小規模的崩塌;洪水汛期施工可能兩岸均引發較大規模的崩塌,危險性大。

6.陸水河

穿越點位於赤壁市北霞落港,為長江一級支流,穿越處河流較為順直,河面寬度約260m,河堤間寬約350m,河堤高約8~10m。其上游約9km為陸水水庫,水位波動不大,近30年洪水均未漫過兩岸河堤,目前河道內有采砂現象。

穿越河流採用定向鑽法,預測工程管道在穿越河道時不會引發兩岸崩塌發生。由於河道內有采砂現象,因此,在管道設計時,應適當加大其埋藏深度以免將來因河道采砂導到管道的損毀,危險性小。

7.新牆河

新牆河(又稱微水),是直接注入東洞庭湖的較大支流,源出平江寶貝嶺,流域似桑葉狀,平均流量52.60m3/s,天然落差400m,坡降7.18‰。管道在岳陽新牆鄉處穿越新牆河,穿越兩岸地形平坦,河岸兩側有碎石護坡,河水寬約80m,河道寬300~400m,水深2~3m,屬於季節性河流,水清。據區域地質及現場觀察,穿越地層為粉土,粘粒含量高,層厚3~4m,其下為細砂,建議圍堰導流大開挖,具體開挖深度建議經初步勘察後再定。

由於管線工程採用大開挖法穿越河道,在施工擾動作用下,岸坡可能產生小規模岸滑。在河道中施工時,因鬆散土體處於飽水狀態,也易產生滑塌,因此,施工過程中開挖斷面不宜過高過長,應逐段進行施工,也免產生大規模的崩滑,對工程本身和施工人員、機械設備造成威脅。只要安全措施採取得當,預測岸坡和開挖邊坡產生崩滑的規模有限。所以,地質災害的危險性中等。

8.汩羅江

穿越點位於汨羅市新市鎮附近,兩岸堤高約6~8m,河岸間寬約260m,大約1983年出現過河水漫過兩岸堤壩的現象。穿越處上遊河段有采砂現象,擬利用已建忠武線長沙支線輸氣管道汨羅江隧道通過,危險性小。

9.撈刀河(湘潭支線)

穿越點位於長沙縣果園鄉南瞿家塅附近,為湘江一級支流,穿越處河流較曲折,屬河道下游,河流坡降較小,河水寬約50m,河岸間寬約250m。由於管線工程採用大開挖法穿越河道,在施工擾動作用下,岸坡可能產生小規模岸滑。在河道中施工時,因鬆散土體處於飽水狀態,也易產生滑塌,因此,施工過程中開挖斷面不宜過高過長,應逐段進行施工,以免產生大規模的崩滑,對工程本身和施工人員、機械設備造成威脅。只要安全措施採取得當,預測岸坡和開挖邊坡產生崩滑的規模有限。所以,地質災害的危險性小。

10.瀏陽河

穿越點位於長沙縣塱梨鎮東南渡頭附近,為湘江一級支流,穿越處河流較曲折,屬河道下游,河水寬約150~180m,河岸間寬約270m。河床及其岸坡較平緩,由粘性土、砂土構成,土層較厚。河流順直,沖淤平衡,河岸穩定。穿越河流採用定向鑽法,地下水位埋較深,預測工程管道在穿越河道時不會引發兩岸大規模崩塌發生,危險性小。

(四)工程建設引發或加劇特殊土變形危險性的預測

1.軟土

管道經過的湖北長江、大悟河、倒水、灄水及湖南的汩羅江、瀏陽河沖湖積低平原地區,位於河流與湖泊邊緣,有較大范圍的軟土分布,軟土壓縮變形垂直壓力在100k Pa左右,容許承載力為20~98k Pa。由於該區段內河流深切,地形較平緩,坡角較小,在河流兩側,低窪湖泊、水田、藕田兩側分布有淤泥、淤泥質粘土及飽和粘土,其孔隙比大、壓縮性高,且厚度變化大,垂向剖面上可能出現由結構密實的粘土與飽水粉細砂層、淤泥質土類呈間互成層的現象,這些地段土體岩性差異大,力學強度各異,若工程開挖或載入,一方面易導致不均勻沉降變形,另一方面若工程邊坡形成後,易導致軟土的壓縮擠出坍滑,引起建築物損壞。但本工程無論是管道,還是分輸站,都是輕荷載構建,一般不會引發軟土的變形,如果有個別重載設備和加壓震動設備的安裝,則有可能引起淤泥土地段小規模的壓縮變形、壓縮擠出坍滑。所以,建設過程中應對強度較低的軟弱土進行清理,採取夯實壓密措施,以改良土體、提高地基強度。

2.膨脹土

管道經過的丘陵山前壠崗平原和長江沖洪積波狀平原(二、三級階地)地區,有大范圍的第四系中、上更新統粘性土構成的膨脹土分布。膨脹土中礦物成分以蒙脫石、水雲母為主,化學成分以 SiO2、A12O3、Fe203為主。具有失水收縮,遇水膨脹的特點,自由膨脹率 Fs=30%~70%,膨脹力Pp=17~46kPa,有荷載膨脹率 VHa=0.025%~0.805%,屬於弱脹縮性土。水分變化對膨脹土影響深度一般為4m左右,急劇影響層深度一般為1.8m~2.25m左右。

本工程在膨脹土區的施工方法主要為大開挖—溝底墊層—埋管壓實的辦法,埋置深度為1.2m,管道設計管徑355.6mm。也就是說管道埋置位置一般在1.5~2.5m,正好是急劇影響層,膨脹土的脹縮變形活動正好作用於管道,不利於管道的穩定運行,這是不利的一面。另一方面人工開溝鋪設墊層後,人為在管道沿線形成了孔隙潛水的含水通道,易接受降雨入滲,上層滯水廣泛存在,在一定深度內降雨入滲與蒸發量大,為膨脹土體遇水膨脹、失水收縮創造了較好的環境條件。同時土體開挖後由於膨脹性,雨水浸入風化帶內發育的裂隙中,使粒間聯結力被削弱,土粒易於吸水膨脹。在平行坡面方向,吸水作用使土體橫向膨脹勢能顯著增加,膨脹土坡上的土體沿坡面向坡腳方向產生位移,坡腳處較大的位移使該處抗剪強度首先越過峰值而逐漸降到殘余值,在土體重力及大氣降水入滲產生的靜水壓力作用下產生坍滑。

綜上所述,本工程會加劇膨脹土的脹縮變形,但脹縮變形的規模有限,而且經過簡單的施工工藝改良,還可以大大減弱膨脹土的脹縮變形,從而減少對工程的危害。所以,建設過程中應對強度較高的脹縮土進行處理,

需要指出的是,在現狀評估中,地質災害危險性大的岩溶地面塌陷和采空地面塌陷不會因工程建設而引發或加劇災害。

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