龙岩城南T1综合楼场地的岩溶分布特征与处理

张　桂

（福建省核工业二九五大队，福建龙岩364000）

龙岩城南T1综合楼场地的岩溶分布特征与处理

张桂*

（福建省核工业二九五大队，福建龙岩364000）

龙岩城南T1综合楼场地处河流一级阶地上，地形较为平坦开阔；场地地层上部为冲洪积层，下部基岩为灰岩。场地上部的冲洪积层厚度较大，部分地段有土洞分布；下部灰岩中岩溶发育，溶洞高度变化大，场地灰岩顶面标高相差大，场地工程地质条件复杂，通过对本场地的岩土层分布特征及力学性质进行分析，场地基础不宜采用浅基础形式，适宜采用桩基础，以灰岩为基础持力层，采用冲孔桩施工。

建筑；场地；岩溶；分布；处理

1　概述

拟建的T1综合楼位于龙岩市城区南侧，设计为办公及写字楼，建筑占地面积为1506m2，总建筑面积为33572.19m2，设计地上24层，高度99.90m；地下室2层，高 10.10m。拟采用框筒结构，核心筒总重约39728kN。设计室内地面标高为360.80m。

由于本场地下伏基岩为灰岩且岩溶发育，勘探点按逐桩布置，勘探孔的终孔深度要求钻至完整灰岩厚度不小于8m，有溶洞时需穿过并重新计算其厚度。若溶洞发育，完整灰岩厚度不满足该要求，勘探孔深度不小于80m。

2　场地的地形地貌

拟建场地在龙岩盆地南侧，地形较平坦开阔。场地建筑红线范围内无地下管线设施，为龙岩盆地的冲洪积阶地地貌，经人工整平后，场地总体较平坦，整个场地标高介于355.65～361.87m之间，场地相对高差约0.50～6.22m。

3　场地的地质概况

3.1场地的区域地质概况

区域上，本场地位于呈北北东向展布的闽西南坳陷的中南部，北北东向的区域性的政和—大埔深断裂带从场地东侧5～10km处经过，南北向的泰宁—龙岩大断裂带从场地西侧6～10km处经过。区域性断裂构造对本场地无影响。

据区域资料本场地未见活动性断裂构造通过，属地质构造活动相对稳定地块。

3.2场地的岩土层特征

⑤中风化灰岩（P1q）：二叠系栖霞组，灰色、灰黑色；隐晶质结构，薄层状构造为主，少量中厚层状，层理倾角平缓，一般为15°～25°，矿物成分以方解石为主，裂隙较发育—不发育，岩芯以柱状为主，局部夹碎块状，局部见溶蚀现象，岩体较完整—完整，属较软岩—较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级，RQD一般为15%～55%。层顶埋深14.70～51.80m，层顶标高307.92～343.16m，揭示厚度0.44～13.72m，未揭穿，岩面起伏较大，存在临空面。

⑥土洞：全充填，充填物一般以软塑—流塑状含砾粉质粘土，部分半充填、部分无充填，场地部分钻孔中见到，层顶埋深 24.50～51.50m，层顶标高 305.33～336.43m，揭示高度为0.50～11.00m。

⑦溶洞：全充填，充填物呈软塑—流塑状含砾粉质粘土，部分半充填、部分无充填，场地所有钻孔均见有溶洞，层顶埋深 15.20～86.30m，层顶标高 273.97～342.79m，揭示洞高为0.50～42.90m。本场地的典型工程地质剖面图见图1。

3.3场地的水文地质特征

本场地地下水主要为赋存于卵石中的第四系的孔隙潜水和赋存于灰岩中的岩溶裂隙承压水，其次为各粘性土层中的孔隙潜水。本场地勘察深度内各粘性土层均为弱透水层，卵石为强透水层且富水性较好；由于卵石层和灰岩间有粉质粘土层，因此第四系孔隙潜水与岩溶水不具水力联系。

上部孔隙水主要靠大气降水、地表水及地下水侧向径流补给，并通过蒸发及地下水侧向径流等方式排泄，地下水总体流向北东。据现场调查，上部孔隙水混合水位标高一般为353.85～355.02m。场地丰水期地下水水位可上升1.0～2.0m，年水位变幅在1.00～2.0m左右。

灰岩中的岩溶水具承压性，水位标高为345.16～348.3m之间；岩溶区地下水具连通性，赋水量大。

4　场地的工程地质评价

4.1岩溶的发育特征

（1）根据本场地的特征，灰岩的顶板埋藏深度分别在14.70～51.80m之间；场地岩溶按埋藏条件分类，西侧灰岩埋藏深度多在14.70～17.30m间，为浅覆盖型岩溶；东侧灰岩埋藏深度多在20.70～51.80m之间，部分为深覆盖型岩溶。

（2）所有的灰岩均位于卵石层中的孔隙潜水水位以下。

（3）岩溶发育特征：灰岩溶洞高度差别大，本场地在0.50～42.90m之间，且多具连通性；溶洞充填物大多为流塑—软塑状含砾粉质粘土充填，部分半充填，少量无充填。

（4）岩溶的发育强度，主要采用岩溶的面岩溶率和线岩溶率等评价。面岩溶率：本场地的所有钻孔均见有溶洞，面岩溶率KA=100%；线岩溶率：见于灰岩中的所有深度，岩溶数量为1～7个，线岩溶率KL=6.2%～61.7%。

（5）岩溶的发育部位，具有明显的不确定性。平面上，岩溶呈片状分布；竖向上，灰岩埋藏较浅时，溶洞高度较小但数量较多，下部的溶洞高度大；灰岩埋藏较深时，溶洞高度较小且数量也较少。

（6）灰岩顶面高差大。如西侧二孔之间，灰岩顶面标高相差38.10m，水平间距仅15.47m，岩面倾角达68°；东侧与中部灰岩顶板标高相差 31.10m，距离15.29m，岩面倾角达64°。南北方向，灰岩顶板标高相差相对较小。

可以知道，本场地的灰岩分布区，岩溶发育且岩溶率高，场地的工程地质条件差。

4.2各岩土层物理力学性质指标及主要设计指标建议值

（1）根据本场地的岩土的地层特征，各岩土层的物理力学性质指标建议值见表1；

表1　主要物理力学性质指标建议值表

（2）各岩土层的主要设计参数见表2。

表2　主要设计参数建议值

4.3场地岩溶的处理措施

本建筑物的高度大，为24层，高99.90m，要求的承载力较高。但场地上部土层厚度大强度低，不能满足地基的强度要求；场地适宜采用桩基础。

采用桩基础时，一般应以中风化灰岩为桩基础持力层，且应确保桩端之下一定深度内无溶洞存在，如存在溶洞，则应根据岩体完整程度对洞顶岩体厚度与洞高的比例关系进行验算，必要时对洞底溶洞注浆处理，确保安全。当75m内无中风化岩层分布，宜采用摩擦桩基础，桩长和桩径经计算确定，并采用后注浆处理。

桩中的土洞在桩基施工时可顺便处理，无需采取专门处理措施。

桩与桩之间未发现的土洞和溶洞，由于采用端承桩，一般无需处理。

5　结论

（1）场地为灰岩分布区，灰岩中岩溶发育。

（2）灰岩中溶洞高度差别大，且多具连通性；溶洞充填物少量无充填，大多为流塑—软塑状粉质粘土。

（3）场地岩溶为浅覆盖型岩溶及深覆盖型岩溶。

（4）采用桩基础，应以中风化灰岩为桩基础持力层，且应确保桩端之下一定深度内无溶洞存在，如存在溶洞，则应根据岩体完整程度对洞顶岩体厚度与洞高的比例关系进行验算，必要时对洞底溶洞注浆处理，确保安全。当75m内无中风化岩层分布，宜采用摩擦桩基础，桩长和桩径经计算确定，并采用后注浆处理。

（5）桩中的土洞在桩基施工时可顺便处理，无需采取专门处理措施。

（6）桩与桩之间未发现的土洞和溶洞，由于采用端承桩，一般无需处理。

（7）土洞和溶洞充填物呈欠固结状，对桩基会产生一定的负摩阻力影响。

（8）场地内存在卵石中的潜水和岩溶裂隙岩溶水，在冲（钻）孔桩施工时可能会使混凝土产生一定的离析作用，应严格控制好泥浆浓度，并适当提高水泥标号。

（9）基岩面变化较大部位，桩端全断面应进入持力层一定深度，倾斜度大于30%的中风化岩，宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度，以保证倾斜岩面桩端的稳定性。

（10）采用冲（钻）孔灌注桩，其所产生的泥浆及噪音会对周边环境产生一定的影响，应妥善处理。冲桩震动也会对周围环境造成一定影响。

（11）冲（钻）孔灌注桩施工时由于震动和对地下水水位升降变化的持续影响可能造成场地及其附近土洞的突然发展，引起地陷和地表开裂，应加强监测措施。

［1］中华人民共和国建设部.GB50021-2001岩土工程勘察规范［S］.2009年版.中国建筑工业出版社，2009.

［2］福建省建筑设计研究院.DBJ13-84-2006岩土工程勘察规范［S］.福建科学技术出版社，2006.

［3］中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50011-2010建筑抗震设计规范［S］.中国建筑工业出版社，2010.

［4］中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50007-2011建筑地基基础设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2011.

［5］中华人民共和国建设部.JGJ 94-2008建筑桩基技术规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2008.

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1004-5716（2016）08-0019-04

2015-08-06

2015-08-06

张桂（1981-），男（汉族），福建龙岩人，工程师，现从事岩土工程、水文地质与工程地质等工作。