某高层建筑地基中土洞的成因分析及地基处理设计方案

本文通过分析龙岩盆地某高层建筑地基中土洞的成因,介绍了高压旋喷桩加固地基处理的原理及本场地地基处理的设计方案,即土洞是在有覆盖土的岩溶发育区,其特定的水文地质条件,使岩面以上的土体遭到流失迁移而形成土中的洞穴和洞内塌落堆积物以及引发地面变形破坏的总称。土洞是岩溶的一种特殊形态,是岩溶范畴内的一种不良地质现象,由于发育速度快,分布密,对工程的影响远大于岩洞。     

高压旋喷桩复合地基在大型填充性溶洞处理中的应用

以采用高压旋喷桩加固处理某隧道工程施工过程中遇到的填充性岩溶地质问题为例,详细介绍了高压旋喷桩加固软基方法,包括桩的平面布置、水泥浆配制、注浆量及注浆压力、施工工艺、复合地基强度计算和室内试验与现场检测效果评价等。指出采用高压旋喷桩复合地基处理填充性溶洞可操作性强,加固效果及经济性良好,可为类似工程的地基处理提供借鉴。     

复杂岩溶地基处理

结合工程实际，重点介绍溶洞灌浆、旋喷桩和钢管桩在工程实例中的运用。实践证明，针对建筑场地的不同地质情况，采用溶洞灌浆、旋喷桩和钢管桩进行地基处理均是可行的。溶洞灌浆和旋喷桩对多溶洞地基处理效果明显，而钢管桩适用于基岩岩溶强烈发育(特别是多层溶洞)的地基处理。     

城市地铁岩溶穿越区塌陷机理及处治技术

对武汉地铁六号线隧道穿越区岩溶地质进行了研究。结合武汉区域岩溶发育特征和分布规律,总结出研究区内岩溶发育的特点;并在此基础上重点研究了沙漏型岩溶地面塌陷机理及计算模型。根据研究区地质资料,对于岩溶发育区段地层提出了加固处治方案,具体为采用基岩岩溶注浆处理,隧道外侧采取旋喷桩+灌注桩帷幕。对旋喷桩+灌注桩帷幕进行了数值模拟。模拟结果表明,这种处治方案结合基岩岩溶注浆能够有效的解决隧道穿越区岩溶塌陷问题。研究对于指导和防止岩溶塌陷有重要理论和实践意义。     

高压喷射注浆法在污水全收集顶管工程中的应用

本论述结合工程实例,介绍在兰州市城区污水全收集管网工程顶管施工中,首次采用高压喷射注浆法,对松散砂砾层结构进行加固,取得了显著的效果。高压喷射注浆法按喷射流移动方式分为旋转喷射(旋喷)和定向喷射(定喷),旋喷时喷嘴边喷射边旋转和提升,固结体呈园柱状,形成旋喷桩体,与周围土体形成复合地基,主要在工民建工程中用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善土的变形模量。     

地下水位变化对岩溶区建筑地基的稳定性分析

基于岩溶区实际地质情况,并结合现场监测,以地下水位的变化为主要影响因素,运用有限元软件对岩溶塌陷区附近的建筑物地基进行稳定性分析.通过对监测和有限元模拟数据的分析可得,地下水位的变化会引起岩溶区土洞的变化,从而影响着岩溶区建筑的稳定性,因与塌陷区距离的差异性,建筑地基将出现明显的不均匀沉降,严重威胁着岩溶区的生命财产安全;数值计算和监测结果的变化趋势相近,数值计算对岩溶区地下水位变化时建筑地基的稳定性分析有着一定的参考性.     

旋喷加固灌注桩竖向抗压承载性能试验研究

城市建筑改造和修复工程发展迅速,钻孔灌注桩和地基处理的联合应用能有效地解决施工条件限制和承载力的要求,提高经济效益和工程效率.目前二者联合应用的实例和研究相对较少.通过现场试验,对高压旋喷地基处理前后相同规格的钻孔灌注桩进行荷载试验,对比分析旋喷处理前后灌注桩的荷载-沉降曲线、极限承载力及桩侧摩阻力分布等规律.结果表明,旋喷加固前后灌注桩竖向荷载传递规律相似;旋喷加固后灌注桩的竖向极限承载力提高,相同荷载下沉降降低;高压旋喷提高了土体侧摩阻力,旋喷对浅层土的加固效果高于深层土,对粉土侧摩阻力的提高效果要高于黏性土.     

岩溶土(暗)洞对临近高压输电杆塔基础安全影响

土洞是覆盖型岩溶区一种隐伏的不良地质现象。输电线路在经过岩溶地质区域时,岩溶暗(土)洞的存在会对邻近的杆塔基础安全产生威胁,严重时使得输电杆塔产生倾斜甚至倾覆。以湖北省恩施-水布垭输电线路为工程背景,采用ABAQUS有限元软件,分析了土洞的尺寸、覆盖层厚度以及土洞与输电杆塔的相对位置对500 k V输电杆塔的影响。以正常使用极限状态下地基倾斜限制值为安全控制指标,得到了保证该输电杆塔基础安全的不同尺寸土洞的洞顶位置安全影响线,并且采用该影响线对某实际案例进行验证。该方法可为类似地质条件下输电工程选线、输电杆塔基础设计以及地基处理提供参考。本文模拟研究对邻近岩溶土洞输电杆塔安全评价及灾害处理有着重要的指导意义。     

岩溶土(暗)洞对邻近高压输电杆塔基础安全影响

土洞是覆盖型岩溶区一种隐伏的不良地质现象。输电线路在经过岩溶地质区域时,岩溶暗(土)洞的存在会对邻近的杆塔基础安全产生威胁,严重时使得输电杆塔产生倾斜甚至倾覆。以湖北省恩施-水布垭输电线路为工程背景,采用ABAQUS有限元软件,分析了土洞的尺寸、覆盖层厚度以及土洞与输电杆塔的相对位置对500 k V输电杆塔的影响。以正常使用极限状态下地基倾斜限制值为安全控制指标,得到了保证该输电杆塔基础安全的不同尺寸土洞的洞顶位置安全影响线,并且采用该影响线对某实际案例进行验证。该方法可为类似地质条件下输电工程选线、输电杆塔基础设计以及地基处理提供参考。本文模拟研究对邻近岩溶土洞输电杆塔安全评价及灾害处理有着重要的指导意义。     

高压旋喷注浆法简析及实际应用

文中根据“高压旋喷注浆法”在地基加固中的理论依据，对３５ｋｖ双树变电所的地基加固处理工程的实际应用进行了探讨。     

天柱盆地岩溶发育特征和岩溶塌陷成因分析

针对天柱盆地岩溶发育特征,以某工程为例,对岩溶地面塌陷形成的机理和成因进行认真分析,对今后在该区从事岩土工程勘察工作有所帮助。     

探地雷达在岩溶地区桥基勘察中的应用

在贵州大多数地区为岩溶地区,在工程建设中,由岩溶引起的工程地质问题已经成为一种常见而又非常难以解决的问题。在国道主干线上海至瑞丽高速公路贵州境内镇宁至胜境关段龙滩箐分离立交0号桥台地基基础勘察中,利用探地雷达取得了良好的效果,为设计部门提供了重要的依据,同时为施工部门提供了许多合理的建议和意见。     

高速公路路基岩溶病害治理分析

为了研究路基岩溶病害的治理,以某高速公路为例,综合运用多种调查方法了解场地路基的工程地质情况.经过分析,溶洞及岩溶水是影响路基稳定性的主要因素,对此提出了具体的治理方案,该方案对实际类似工程有一定的借鉴作用.     

东黄山国际小镇岩溶发育危险性评价

岩溶作为工程建设中常见的地质灾害之一,对岩溶区工程的设计和施工具有一定的威胁。根据东黄山国际小镇的勘察成果,揭露岩溶多以覆盖性串珠状溶洞为主,主要沿麻川河及其支流呈条带状分布。在总结岩溶发育特征的基础上,充分考虑了研究区影响岩溶发育的控制因素,选取地层岩性、钻孔遇洞率、覆盖层厚度、土层结构、地下水水位埋深、距地表河流的距离6个主控因素,应用地理信息系统技术(geographic information system,GIS)和层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)多源信息相融合的方法,构建了东黄山国际小镇岩溶发育危险性评价模型,并对研究区进行了预测分区评价。结果表明:岩溶高发育区主要集中在小镇中部和北部,面积约0.4 km~2,约占研究区总面积的5%。根据钻孔揭露情况,揭露溶洞的11个钻孔均位于评价分区图中的危险区,拟合程度高,表明构建的岩溶发育危险性评价分区模型与实际相符。研究成果对东黄山国际小镇基础设施的规划和建设具有一定的指导作用。     

Variation of δ13C in karst soil in Yaji Karst Experiment Site,Guilin

This study deals with δ13C variation in karst soil system of Yaji Karst Experiment Site, Guilin, a typical region of humid subtropical karst formations. Samples of near ground air, plant tissue, soil and water (soil solution and karst spring) were respectively collected on site in different seasons during 1996-1999. Considerable variation of δ13C values are not only found with different carbon pools of soil organic carbon, soil air CO2 and soil water HCO-3, but also with the soil depths and with different seasons during a year.The δ13C values of CO2 both of near ground air and soil air are lower in July than those in April by 1%-4‰ PDB. Our results indicate that the δ13C values of carbon in the water and air are essentially dependent on interface carbon interaction of air-plant--soil-rock--water governed by soil organic carbon and soil CO2 in the system.     

隐伏溶洞影响下隧道开挖稳定性数值模拟

隐伏溶洞是引起隧道围岩失稳甚至塌方的常见不良地质之一,为分析其对隧道开挖稳定性的影响,采用FLAC3D有限差分法和现场监测手段,探讨了隐伏溶洞尺寸、溶洞与隧道净距及溶洞位置对隧道开挖过程中围岩应力场、应变场及隧道变形的影响规律。研究表明：①围岩最大剪应力与最大剪应变增量均随溶洞尺寸增大而增大（随净距增大而减小）,塑性区集中于隧道-溶洞中间岩柱;②隧道变形时程曲线呈“S”形,隧道变形随溶洞尺寸增大而增大（随净距增大而减小）;③当溶洞直径大于0.6倍隧道宽度,且与隧道净距小于0.6倍隧道宽度时,隐伏溶洞对围岩塑性区和隧道变形具有明显影响,且隧道侧部溶洞对隧道稳定性最为不利;④建议岩溶隧道工程采用动态化设计、施工及监测,并采用综合超前地质预报探明实时地质情况。     

主动区溶洞对桩锚支护基坑稳定性的影响

为了研究存在最危险滑移面时主动区溶洞对桩锚支护基坑稳定性的影响,首先运用FLAC3D软件模拟出没有溶洞时基坑最危险滑移面的位置,然后再分别模拟出主动区不同位置、不同大小的溶洞对桩体最大水平位移和弯矩、锚索最大轴力以及地表最大沉降位移的影响规律,最后提出主动区溶洞的处理方法.结果表明:最危险滑移面的剪出口出现在强风化石灰岩与中风化石灰岩的分界线处,最危险滑移面为与基坑内壁夹角约45.方向的弧形面;在同一溶洞中心埋深下,越靠近最危险滑移面的溶洞对基坑稳定性影响越大,当溶洞中心埋深不同但都在最危险滑移面上时,越靠近剪出口的溶洞对基坑稳定性影响越大;溶洞边长越大,对基坑稳定性影响越大,当边长大于等于2 m时,需要对溶洞进行处理,且利用增大锚索预应力的处理方法对主动区溶洞的处理效果比较明显.可见,考虑最危险滑移面的不利影响对研究主动区溶洞对桩锚支护基坑稳定性的影响是必要的.     

红层岩溶发育特征与地面塌陷形成机理-以咸宁地区为例

通过收集整理前人研究资料、实地踏勘以及现场灰质砾岩取样、磨片及显微镜观测等方法手段,分析了红层岩溶发育特征与灰质砾岩溶蚀机理,同时,结合咸宁地区实际地质条件,建立了岩溶地面塌陷室内物理模型,通过监测抽(排)水与降雨两种情况下土压力、孔隙水压力以及土体位移变化情况,分析了抽(排)水和降雨对岩溶地面塌陷的影响机制。模型试验结果表明研究区岩溶地面塌陷形成机制主要为潜蚀作用,真空吸蚀作用次之。降雨对地表土体产生冲刷,地下水渗流作用造成土体潜蚀、运移;抽(排)水时水位发生骤变,水力梯度变大,加速了泥沙带出,导致含砂砾黏土层逐渐被潜蚀、掏空,加之真空负压的吸蚀叠加作用,促进土体破坏导致失稳,最终发生地面塌陷。由此可知,咸宁地区红层岩溶地面塌陷的形成机制主要是潜蚀作用与真空吸蚀作用交互反应,抽水是其诱发岩溶地面塌陷的主要外因。     

被动区溶洞对地铁车站深基坑稳定性的影响

为研究被动区溶洞对地铁车站深基坑稳定性影响规律,依托大连某地铁车站深基坑工程,基于弹性地基梁理论和尖点突变理论建立了被动区溶洞侧板最小安全厚度表达式,并进行了工程计算。采用FLAC3D软件建立数值模型,分别模拟了被动区溶洞不同侧板厚度、长度、埋深对基坑稳定性的影响。以桩体最大水平位移的模拟结果为具体数据,应用灰色关联分析法对影响基坑稳定的各因素进行了敏感性分析。结果表明：以溶洞侧板厚度为指标,根据数值模拟结果验证了被动区溶洞侧板最小安全厚度表达式的合理性,并可将溶洞侧板厚度对基坑稳定性的影响分为平缓区、明显区和剧烈区,剧烈区内的溶洞须对其进行加固处理;随着溶洞长度的增大,桩体最大水平位移和地表最大沉降位移的增值将加速增大;溶洞埋深与桩体嵌固深度相同时,桩体最大水平位移和地表最大沉降位移变化剧烈,应采取相应的处理措施;在影响基坑稳定性的各因素中,敏感性大小排序为：溶洞长度＞溶洞侧板厚度＞溶洞埋深。可见,在施工前通过理论分析、数值计算、统计分析等方法研究被动区溶洞对基坑稳定性的影响是必要的。     

南宁地铁4号线岩溶发育特征及处治技术

随着我国轨道交通建设的快速发展,城市地铁越来越多,修建过程中各种工程问题逐步显现。我国南方地区岩溶较为发育,给轨道交通的安全建设带来了一些工程难题,岩溶的处治技术成为近几年的研究热点。为了解决南宁地铁4号线岩溶带来的工程难题,通过地质勘察手段探明了岩溶分布规律,基于地质勘察资料分析了南宁地铁4号线岩溶发育规律,采用钻芯和室内试验确定了地层及溶洞的物理力学参数,结合有限元软件Midas GTS确定了溶洞与地铁车站、盾构隧道的安全距离,提出了岩溶区轨道交通溶洞处治范围及处治措施,并对溶洞处治区域进行取芯,通过室内试验研究了岩溶处治效果。研究结果表明,南宁地铁4号线岩溶总体上中等发育;车站区域溶洞基本上分布于底板下10m范围内,盾构隧道区域溶洞基本位于底板以及底板以下10m范围内;不同位置不同尺寸的溶洞塑性区不同,溶洞洞高越大塑性区越大,需要的安全距离越大;采用注浆加固方案是合理的,检测结果验证了其合理性。可为岩溶区地铁车站及盾构隧道溶洞处治提供参考。