1、岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范Code for the design of karst collapse prevention and cure engineeringT/CAGHP xxx-xxxxT/CAGHP 中国地质灾害防治工程行业协会团体标准贵州省地质环境监测院罗炳佳 研究员2019年12月20日 桂林 根据国土资源部公告2013年第12号和中国地质灾害防治工程行业协会中地灾防协函201323号及地质灾害防治行业标准规范编制组织实施方案(2013年11月)的要求,本规范编制组经广泛调查研究,认真总结岩溶塌陷防治工程设计经验,参考国家现行有关标准,并在全国广泛征求有关
2、单位和专家意见的基础上,起草了本规范 本规范规定了岩溶塌陷防治设计基本要求,并对填充法、注浆法、跨越法、桩基穿越法、治水法等技术方法的设计和工程监测提出了要求。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范 本规范规定了岩溶塌陷防治工程设计基本要求、防治措施、工程监测等内容。本规范适用于岩溶塌陷防治工程设计。建筑工程、市政工程、桥梁和道路工程的岩溶塌陷防治工程设计可参照使用。1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 总则5 岩溶塌陷防治工程等级6 岩溶塌陷防治工程设计6.1 填充法设计6.2注浆法设计6.3跨越法设计6
3、.4桩基穿越法设计6.5 治水法设计6.6 其他方法设计7 防治工程监测7.1 监测阶段、对象、内容及方法7.2 监测频率与时长7.3 监测系统建设8 施工组织8.1 一般规定8.2 施工组织设计中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范1 范围 本规范规定了岩溶塌陷防治工程设计基本要求、防治措施、工程监测等内容。本规范适用于岩溶塌陷防治工程设计。建筑工程、市政工程、桥梁和道路工程的岩溶塌陷防治工程设计可参照使用。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷
4、防治工程设计规范2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 50007 建筑地基基础设计规范GB 50010 混凝土结构设计规范GB 50021 岩土工程勘察规范GB 50330 建筑边坡工程技术规范GB/T 50783 复合地基技术规范GB/T 50123 土工试验方法标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范DL/T 5148 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范
5、JGJ/T 111 建筑与市政工程地下水控制技术规范CJJ 37 城市道路工程设计规范JGJ 79 建筑地基处理技术规范JGJ 94 建筑桩基技术规范JGJ 106 建筑桩基检测技术规范JGJ 120 建筑基坑支护技术规程 JGJ 123 既有建筑地基基础加固技术规范 TB 10001 铁路路基设计规范TB 10106 铁路工程地基处理技术规程CECS 249 现浇泡沫轻质土技术规程T/CAGHP 001 地质灾害分类分级标准T/CAGHP 002 地质灾害防治基本术语T/CAGHP 012 采空塌陷防治工程设计规范T/CAGHP 014 地质灾害地表变形监测技术规程T/CAGHP 035 地
6、质灾害排水治理工程设计规范T/CAGHP 046 地质灾害地下变形监测技术规程T/CAGHP XX 岩溶塌陷防治工程勘查规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范 岩溶岩溶 karst karst 水对可溶性岩石进行以化学溶蚀作用为特征的综合地质作用,以及由此所产生的地貌现象。又称“喀斯特”。岩溶塌陷岩溶塌陷 karst collapse karst collapse 岩溶洞隙上的岩、土体在自然或人为因素作用下发生变形破坏,并形成塌陷坑(洞)的一种岩溶地质作用和现象。溶洞溶洞 karst cave karst cave地下水溶解侵蚀石灰岩层所形成的洞穴。土洞土洞 soil cave
7、soil cave发育在可溶岩上覆土层中的空洞。3.3.3.3.术语和定义术语和定义术语和定义术语和定义塌陷坑塌陷坑 sinkhole sinkhole地面塌陷形成的凹陷、坑洞。治水法治水法 water treatment water treatment指对影响岩溶塌陷的地表水、地下水动力条件进行人工改变,进而达到防治塌陷产生的防治方法。跨越法跨越法 array spanning array spanning指采用梁、板等结构物跨越,两端支承在稳定、可靠的岩、土体上的防治方法。注浆法注浆法 grouting grouting指把注浆材料通过钻孔或岩溶洞口注入被加固体中的方法。填充法填充法 cl
8、earance and filling clearance and filling指用于先清除土洞、溶洞或塌陷坑中的松散充填物土,再填入块石或碎石作反滤层,然后上覆粘性土夯实的治理方法。复合地基法复合地基法 Composite foundation Composite foundation指对塌陷体上的软弱土体进行加固处理的治理方法。桩基穿越法桩基穿越法 Pile foundation crossing Pile foundation crossing指采用桩基穿越处理土洞、溶洞或塌陷的防治方法。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2
9、019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范3.3.3.3.术语和定义术语和定义术语和定义术语和定义截水沟截水沟 intercepting ditch intercepting ditch为拦截山坡上部流向防治对象的水流,在防治对象上部设置的截水设施。排水沟排水沟 drainage ditch drainage ditch地表排水系统,用于排泄由降水、地表水等转化的坡面水流或由截水沟所排出的水流。充填充填 filling filling用黏土、砂、石等材料充填裂缝、采空区或岩溶孔洞,形成充填体,以阻止地表水入渗、防止或减缓地面塌陷和变形的工程措施。注浆
10、注浆 grouting grouting利用灌浆泵或浆液自重,通过钻孔、埋管等方法,将某些能固化的浆液注入岩土体的裂缝或孔隙中,通过置换、充填、挤压等方式以改良岩土物理力学性质的工程措施。固结注浆固结注浆 consolidation grouting consolidation grouting为改善节理裂隙发育或松散岩土体物理力学性能而进行的注浆工程。可提高岩体的整体性与均质性、岩体的抗压强度与弹性模量及减少岩体的变形与不均匀沉陷。充填注浆充填注浆 filling grouting filling grouting利用浆体的自重,将泥浆或者水泥黏土浆注入土体,充填土体内的孔隙、洞穴和裂缝,达
11、到加固地基和防渗作用。为了提高注浆效率和效果,也可以在注浆孔口施加一定的泵压力。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范4 总则4.1 岩溶塌陷防治应充分考虑避让和工程治理相结合的原则。4.2 防治工程设计使用年限不应低于所保护的或受其影响的建(构)筑物的设计使用年限。防治设计工作应贯穿防治工程的全过程,从接受任务起至工程竣工止。4.3 防治工程设计应以各阶段专门的勘查报告和监测资料为依据。4.4 溶塌陷防治工程其设计方法应在室内和野外工作的基础上,结
12、合类似工程的经验方法,合理的选取设计方法。4.5 应定性和定量分析相结合进行设计。应在详细勘查资料的基础上,运用成熟的理论和行之有效的新技术和新方法,进行充分论证,并宜提出多方案进行比较。4.6 应注意与当地社会、经济和环境发展相适应,与市政规划、环境保护、土地管理和开发相结合。4.7 岩溶塌陷防治工程应进行动态设计、信息化施工。4.8 岩溶塌陷防治工程宜按三阶段设计,即可行性方案设计、初步设计和施工图设计。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范4.
13、9 可行性方案设计阶段应根据防治目标,对多种设计方案进行全面的技术与经济论证,提出优化的推荐设计方案,进行工程估算。4.10 初步设计应在审定的可行性推荐方案的基础上,进一步确定设计参数与边界,针对实现目标的可行性、工程的实现步骤和有关工程参数,进行工程投资概算。4.11 施工图设计应在审定的初步设计的基础上,应对工程措施进一步具体化,包括工程措施的具体结构、工程图件,并进行工程投资预算。4.12 根据防治工程的等级,二、三级可将可行性方案设计与初步设计合并,满足初步设计要求。4.13 设计图表一般包括平面图、剖面图、结构详图、工程项目一览表、计算成果表、材料统计表以及估、概、预算表等。4.1
14、4 设计说明书应包括下列内容:工程的目的及任务来源;设计依据;设计的基础资料和基础数据;防治工程设计标准;设计方案;计算;施工注意事项;检验与监测;估、概、预算;工程效益分析。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范5.5.岩溶塌陷防治工程等级岩溶塌陷防治工程等级 岩溶塌陷防治工程等级划分防治工程等级危害对象的重要性重要较重要一般成灾后可能造成的损失大小大一级一级二级中一级二级三级小二级三级三级成灾后可能造成的损失大小等级划分成灾后可能造成的损失大小灾
15、情潜在经济损失(万元)威胁人数(人)大5000500 中5005000100500小500100中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范5.5.岩溶塌陷防治工程等级岩溶塌陷防治工程等级危害对象重要性等级划分危害对象重要性重要较重要一般 危害对象人口城市和集镇规划区村庄规划与建设居民点工程设施园区、放射性设施、军事和防空设施、核电、油气管道、储油(气)库、机场、学校、医院、剧院、体育场馆大型水利工程、大型电力工程、大型港口码头、大型集中供水水源地、大型水
16、处理厂、大型垃圾处理场中型水利工程、中型电力工程、中型港口码头、中型集中供水水源地、中型水处理厂、中型垃圾处理场小型水利工程、小型电力工程、小型港口码头、小型集中供水水源地、小型水处理厂、小型垃圾处理场交通道路铁路、城市快速路、城市主干路、枢纽型独立互通立交、长度10 km二级(含)以上公路、单跨40 m或总长100 m的桥梁城市次干路、独立互通立交、长度10 km二级公路、三级(含)以下公路、单跨40 m或总长100 m的桥梁城市支路矿山大型矿山中型矿山小型矿山建筑工业建筑(跨度30 m)、民用建筑(高度50 m)。工业建筑(跨度24 m30 m)、民用建筑(高度24 m50 m)工业建筑(
17、跨度24 m)、民用建筑(高度24 m)中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范6.6.岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计填充法设计填充法设计注浆法设计注浆法设计跨越法设计跨越法设计桩基穿越法设计桩基穿越法设计治水法设计治水法设计其他方法设计其他方法设计中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治
18、工程设计岩溶塌陷防治工程设计填充法设计填充法设计填充法适用于已形成塌陷坑的岩溶塌陷防治。既可采用单一的填充法,也可和其他方法结合使用。填充材料可采用粘性土、砂砾、碎石、混凝土、粉煤灰、石粉岩屑等,亦可采用泡沫水泥轻质土或用以上材料加上添加剂配制的填充材料。填充法的材料及施工必须符合环境保护要求。填充法的设计参数和施工方法应通过室内和现场试验确定和验证。一般规定一般规定 填充灌注孔宜呈梅花形布设,孔间距应根据现场试验确定,且不宜大于20m。填充孔的直径不应小于91mm。当空洞较大时,可在填充材料中增加骨料,孔径应随之增大,且孔径不宜小于骨料最大粒径的8倍 表4 填充材料要求材料要求粉煤灰符合国三
19、级质量标准石粉、岩屑最大粒径10mm,有机物含量3%,浸出液无有害物质黏性土塑性指数10,含砂量3%砂粒径2.5mm,有机物含量3%碎石混凝土骨料要求中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计填充法设计填充法设计 填充材料可采用泡沫轻质水泥土,泡沫轻质水泥土的抗压强度应通过试验确定,且不应低于1.5MPa,泡沫轻质水泥土中的发泡剂严禁采用动物蛋白类发泡剂,泡沫轻质水泥土的性能和配比应符合本规范附录A之规定。性剂指标
20、要求稀释倍率4060发泡倍率8001200标准泡沫密度3050kg/m3标淮泡沫泌水率25%表A.1 发泡剂性能的要求 填充材料的配比应通过试验确定。采用泡沫轻质水泥土填充时,各组分的配比可由附录A的方法确定。填充材料中黏性土、石粉、尾矿、粉煤灰的含量不宜大于50%,水泥含量不宜小于10%。填充材料可采用泡沫轻质水泥土,泡沫轻质水泥土的抗压强度应通过试验确定,且不应低于1.5MPa,泡沫轻质水泥土中的发泡剂严禁采用动物蛋白类发泡剂,泡沫轻质水泥土的性能和配比应符合本规范附录A之规定。填充材料的配比应通过试验确定。填充材料中黏性土、石粉、尾矿、粉煤灰的含量不宜大于50%,水泥含量不宜小于10%。
21、填充时,材料的水固比宜取1:1.01:1.6,并宜添加减水剂。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计填充法设计填充法设计填充量按下式计算:VC=kr Vt+Vs (1)VC填充量(m3);填充系数设计值;k填充浆液结石率(%),通过试验确定;r 填充材料损耗系数,可取1.11.2;空洞率,体积岩溶率或土洞率(%);Vt防治区总体积(m3);Vs防治区边界流失率(m3)。其中;Vs=qbAb (2)qb为边界上单
22、位面积流失量(m3/m2),由试验或经验;Ab边界面积(m2)。填充系数的设计值不应小于0.8。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计填充法设计填充法设计填充浆液的初、终凝时间及灌注压力由现场试验确定。填充灌注压力不应小于地下水压力,但不宜超过上覆岩土体压力,不应在填充时出现地表明显隆起。对浅部溶洞、土洞或其它需加固的情况,可采取预注浆处理。为保证填充质量,可采用多次填充灌注和分层填充灌注,二次灌注的间隔时间应
23、小于填充浆液初凝时间。防治区边缘存在填充浆液流失条件时,宜在边缘外侧设置防填充浆液流失的帷幕。帷幕孔距为灌注孔距的1/21/3,且不宜大于10m。防治区存在地下水时,帷幕孔部分或全部应采用透水的散体材料填充。应先施工帷幕孔,帷幕成形后才能填充灌注。填充灌注的顺序应按设计的填充浆液扩散和地下水排出路径进行,一般沿地下水流动方向逐渐推进。当地下水流动缓慢、边界条件接近时,可由防治区中心向外围进行。当地下水排泄条件差时,填充灌注有可能造成地下水压力明显升高,可以在防治区内设置减压孔。填充体下部应设反滤层。反滤层采用块石、碎石和砂砾组成。从下至上,粒径逐渐由粗到细设置。碎石层和砂砾层均不应小于15cm
24、,反滤层中可设透水土工布。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计填充法设计填充法设计质量检验和检测填充法设计填充法设计填充材料的每个批次均应进行检测,材料应满足表4和相关标准的要求。填充材料应制作试样,每组3块。每100m3填充材料的试样数量不应少于1组,单项工程不应少于3组。试块宜采用边长70.7mm的立方体,在与填充后填充浆液结石体所处相似的环境中养护28d,测定其立方体抗压强度。填充效果应进行现场检测,检
25、测宜在填充结束28d后进行。检测应采用钻孔取芯、地球物理方法等综合手段。检测钻孔孔位应布置在填充钻孔之间,孔数不应少于填充孔数的2%,且不应少于3个。地球物理方法的检测线数量和间距不宜小于勘查中的勘探线数量和间距。地球物理方法检测宜采取防治前和防治后对比的方法进行。采用地球物理方法检测时应有钻孔验证。注浆法设计注浆法设计一般规定一般规定中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计注浆注浆法设计法设计注浆设计应在勘查的
26、基础上进行,根据场区的岩溶水文地质条件、工程地质条件及环境地质条件,明确注浆目的。施工前应进行现场注浆试验,注浆效果不能满足设计要求时,及时调整注浆设计参数。按注浆作用,注浆分为固结注浆、充填注浆、渗控注浆等。溶洞、土洞处理可采用充填注浆;溶洞顶板破碎岩体、砂卵砾石处理可采用固结注浆;降低水力比降、控制渗流量和地下水位变幅可采用渗控注浆。注浆范围应根据塌陷区岩溶水文地质条件与工程地质条件确定,平面范围应大于塌陷区或预测塌陷区影响范围,深度范围应消除塌陷隐患。注浆浆液宜采用水泥浆,水泥强度等级可为32.5或以上,渗控注浆水泥细度要求通过80m方孔筛的筛余量不大于5%。根据需要可加入粘土、砂、水玻
27、璃等掺合料和外加剂。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计注浆注浆法设计法设计固固结结注注浆浆设设计计注浆孔布设宜采用方格形、梅花形和六角形。孔距、排距应根据现场注浆试验成果并参照工程经验确定。孔排距可采用2.0m5.0m,排距宜小于或等于孔距。注浆孔应按分序加密原则实施。同一区域内应先实施周边孔,其余孔分序实施,可分二序或三序。注浆水灰比应根据试验结果确定,宜选用2:1、1:1、0.8:1、0.5:1四个比级
28、。注浆压力应根据地质条件和现场试验结果确定。可采用0.1MPa0.4MPa。各注浆段的注浆结束标准应根据地质条件和工程要求确定。宜在最大设计压力下,注入率不大于2L/s,继续灌注30min可结束注浆。注浆效果指标应根据岩溶水文地质条件、工程特点及要求确定。处理后的岩土体物理力学特性应得到改善,并应满足工程要求。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计注浆注浆法设计法设计充填注浆设计充填注浆设计注浆孔应根据溶洞或土
29、洞的规模及分布、岩溶地下水情况等进行布设。宜分两序或三序孔布设,一序孔孔径不宜小于150mm。根据溶洞或土洞规模、岩溶地下水情况,利用一序孔向溶洞或土洞灌注流态混凝土,或先填入级配骨料,再注入水泥砂浆或水泥浆,或先膜袋注浆,再注入水泥浆。二序或三序注浆孔的布设、注浆材料、注浆压力、注浆结束标准等可参照固结注浆执行。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计注浆注浆法设计法设计渗控注浆设计渗控注浆设计注浆孔布设宜采用
30、单排、双排或三排,分序实施。孔距、排距应根据现场注浆试验成果并参照工程经验确定,砂砾石层注浆孔距可采用2.0m4m,基岩注浆孔距可采用1.5m3.0m,排距应小于孔距。注浆水灰比应根据试验结果确定,宜选用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1五个比级。注浆压力应根据地质条件和现场试验结果确定,可采用0.2MPa0.8MPa。各注浆段的注浆结束标准应根据地质条件和工程要求确定,宜在最大设计压力下,注入率不大于1L/s,继续灌注30min可结束注浆。注浆效果指标应按注浆后岩土体的透水率控制,宜小于10Lu,并应满足工程要求。岩溶管道宜先充填级配砂石、混凝土或膜袋注浆充填,再进行渗控注浆。中
31、国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计注浆注浆法设计法设计质量检验和检测注浆注浆法设计法设计 固结注浆与充填注浆质量宜采用钻孔取芯、声波、动力触探等进行检测。检测孔的数量不宜少于注浆孔数的5%,且不应少于3个。检查孔的布置不仅要考虑均匀性,还应考虑地质条件差和注浆质量有疑问的部位。渗控注浆质量应采用压水试验检测,检查孔数量不宜少于注浆孔数的10%,且不应少于6个。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防
32、治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计跨越法设计跨越法设计跨越法设计跨越法设计跨越法适用于规模范围不大,浅埋的开口型溶(土)洞或塌陷坑的治理。跨越法宜采用梁板式、平板式跨越。根据现场工程地质情况、上部荷载大小、结构体系、使用要求以及施工条件等因素确定采用梁板式结构或平板式结构,或组合使用。采用跨越法在处理洞径较大(大于8m)的溶(土)洞时,应在洞内增设临时竖向桩柱进行支撑。采用跨越法治理后的岩溶塌陷区域内进行高层建筑或较大荷载工程建设时,应对原跨越结构进行充分
33、论证。一般规定一般规定 防治工程有附加荷载时应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范(GB50007)及混凝土结构设计规范(GB50010)之有关规定。跨越结构应有可靠的支承面,梁板式结构在稳定岩土体上的支承长度应大于悬臂段长度的0.5倍,平板式结构在稳定岩土体上的支承长度应大于悬臂段长的0.3倍,且支承段岩土体的地基承载力应满足设计计算要求。梁板式结构最小板厚度不宜小于400mm,不应小于300mm,且板厚与最大双向板格的短边净跨之比不小于1/14,基础梁的高跨比不宜小于1/6,平板式结构的最小板厚度不宜小于500mm,不应小于300mm。梁板式结构底板按基底净反力计算配筋,受力钢筋直径不宜小
34、于12mm,间距不应小于150mm,宜在150200mm双向配筋,受力钢筋的配筋率不应小于0.15%,钢筋连接按受拉钢筋搭接连接,各网片尽端在支座的锚固不应小于La,顶部双向钢筋应全部连通,底部纵横方向的支座钢筋尚应用1/31/2贯通全跨,且其配筋率不应小于 0.15%。平板式结构受力钢筋直径不宜小于12mm,钢筋网不多于两层时直径不宜大于25mm,间距不应小半150mm,不宜大于250mm,当筏板长度大于30m或厚筏收缩温度应力较大时,钢筋间距不宜大于200mm,且钢筋连接按受拉钢筋要求搭接头或机械连接。不应采用现场焊接,板中受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.15%,采用双向钢筋网片,配置在板
35、的顶面和底面。跨越结构的混凝土强度等级不应低于C30。当溶(土)洞中有地下水活动,水头较高应采用防水混凝土时,防水混凝土的抗渗等级应根据地下水的最大水头的比值确定,且其抗渗等级不应小于0.6MPa。与地下河管道相连通的溶洞采用跨越法治理时,应在跨板区留设泄水、泄气孔,防止暴雨期间地下水位骤然上升引发的“气爆”、“顶托”等问题,孔顶应高于历史最高水位。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计跨越法设计跨越法设计中国
36、地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计跨越法设计跨越法设计质量检验和检测跨越法设计跨越法设计采用非破损、局部破损等方法对混凝土构件进行实体检测,检测项目包括混凝土强度、钢筋配置及保护层厚度。混凝土强度检测可采用钻芯法或回弹法。单位工程抽检数量不应少于构件总数的10%,且不小于3个构件。钢筋配置及保护层厚度检测可采用电磁感应法,必要时可采用剔凿法进行复核。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协
37、会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计桩基穿越法设计桩基穿越法设计桩基穿越法设计桩基穿越法设计 桩基穿越法适用于深度较大的岩溶塌陷防治。桩基础仅限于机械成孔和人工挖孔灌注桩。人工挖孔桩适用于穿越无地下水或水量不多以及孔壁不易坍塌的土层,且处理深度不宜超过20m,桩径不应小于1000mm。采用跨越法在处理洞径较大(大于8m)的溶(土)洞时,应在洞内增设临时竖向桩柱进行支撑。桩基础施工前应进行超前钻探,进一步调查核实岩溶塌陷的岩土层、溶(土)洞大小、洞内填充物等条件以及桩底下
38、5m深度范围岩体完整性,验证成孔方法的合理性。一般规定一般规定当桩端以下5m或3倍桩径深度范围内存在影响地基稳定的溶洞时,桩应穿越溶洞,置于下部稳定岩体上。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计桩基穿越法设计桩基穿越法设计桩的承载力设计桩的承载力设计按桩的承载力性状可分为摩擦桩、端承桩、嵌岩桩。持力层为硬质岩石时,宜采用端承桩;软质岩石或土质地基,宜采用摩擦端承桩。桩和桩基的构造,应符合下列要求:a)摩擦桩的中
39、心距不宜小于 3 倍桩身直径,端承桩的中心距不宜小于2倍桩径,扩底桩不宜小于1.5倍扩底直径,扩底净距不宜小于 1.0m;b)防治工程等级为一、二级时,桩端全断面嵌入持力层岩石的深度不应小于 500mm;防治工程等级为三级时不应小于 200mm;c)桩端应力扩散范围存在软弱层、断裂带应验算岩石的下卧层承载力,存在临空面、陡坡、“鹰嘴”等应验算桩的稳定性;d)桩底宜在同一标高上。对于端承桩,当相邻桩的桩底高差大于 1 倍桩的中心距时,应验算桩的稳定性,在岩溶或有软弱层分布地段,应查明桩底以下是否存在临空面、陡坡、鹰嘴以及其他不良地质等情况。群桩承台下的桩长相差过大时,还应考虑桩顶作用效应对桩的影
40、响;e)扩底桩的桩底直径不宜大于 2 倍桩径,在软质岩石或土层上的桩底面宜为弧形,矢高 200mm,对硬质岩石上的桩底面可为平底。桩的承载力设计桩的承载力设计a)受水平荷载和弯矩较大的桩的桩身配筋应经计算确定;b)桩身最小配筋率不宜小于 0.2%0.65%(小直径桩取大值);c)受水平荷载和弯矩较大的桩,配筋长度应通过计算确定;d)端承桩应通长配筋;e)桩径大于 600mm 的机械成孔灌注桩,构造钢筋的长度不宜小于桩长的 2/3;f)桩身主筋混凝土保护层厚度不应小于 50mm,水下灌注时不应小于 60mm。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP
41、049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计桩基穿越法设计桩基穿越法设计桩和桩基的构造,应符合下列要求:端承桩的竖向承载力特征值R a 应满足以下要求:a a)当桩端嵌入完整及较完整的硬质岩中,按下列式估算单桩竖向承载力特征值:R a=q pa A p 式中:q pa 桩端岩石承载力特征值(kPa);A p 桩底端横截面面积(m2)。b b)桩端岩石承载力特征值应根据岩石饱和单轴抗压强度标准值按公式确定。摩擦端承桩的竖向承载力特征值、桩基承台抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构的要求、桩的静载荷试验等可
42、按现行建筑地基基础设计规范GB50007和建筑桩基础技术规范JGJ 94和进行。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计桩基穿越法设计桩基穿越法设计质量检验和检测桩基穿越法设计桩基穿越法设计对混凝土灌注桩,应提供经确认的施工过程有关参数,包括原材料的力学性能检验报告、试件留置数量及制作养护方法、混凝土抗压强度试验报告、钢筋笼制作质量检查报告。施工完成后尚应进行桩顶标高、桩位偏差等检验。人工挖孔桩终孔时,应进行桩端
43、持力层检验。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计治水法设计治水法设计治水法设计治水法设计治水法适用于由于大气降水、地表水体入渗、冲蚀,矿山排水、工业废渣堆场废水等引发的岩溶塌陷。大气降水、地表水体入渗引发的岩溶塌陷宜采用“截、排、疏、围、堵、改”的治理措施。“疏、排”措施:对于以分散式入渗为主的降雨、地表水体,宜采用“截、排、疏”措施,截排水沟、清理疏通河道(沟道),加速泄流,减少渗漏量。“围、堵”措施:对于
44、以集中式入渗为主的地表水体,宜采用“围、堵”措施,特别是地表水体直接通过落水洞、竖井、漏斗等方式直接注入地下的,可采用粘土、混凝土灌注填实。一般要求一般要求“改”措施:对于渗漏量大,影响范围广,难于采用“疏、排、围、堵”等措施处理的,可采用“改”措施,河流(溪流)改道应进行充分论证。工业废渣堆场废水渗漏下渗引发的岩溶塌陷,应采取防渗防污处理。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计治水法设计治水法设计治水法设计治
45、水法设计截排水工程设计应在岩溶塌陷防治总体方案基础上,结合岩溶塌陷区影响范围、地表水水体和降雨条件及本区域生态环境,制定截排水方案。截排水工程应合理布局,应与主体工程及自然环境相适应,注重各种排水设施的功能和相互之间的衔接,并与地界外排水系统和设施合理衔接,形成完整、通畅的排水系统。“疏、排”措施:对于以分散式入渗为主的降雨、地表水体,宜采用“截、排、疏”措施,截排水沟、清理疏通河道(沟道),加速泄流,减少渗漏量。截排水沟在平面上以地形而定,应有效拦截地表水并顺利排出为原则。一般应设置在塌陷区影响范围外50100m。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/C
46、AGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计治水法设计治水法设计治水法设计治水法设计排水工程断面一般采用梯形、矩形明沟排水,受地形地质条件限制时可采用复合结构,其排水沟断面或过流能力应根据设计流量来确定:a a)设计流量应选定某一降雨频率作为计算流量的标准,并将大于设计标准或在非常情况下使工程仍能发挥其原有作用的安全标准,作为校核标准。结合岩溶塌陷防治工程等级,降雨频率设计标准应为50年、20年、10年一遇,校核标准应为 100年、50年、20年一遇。设计流量可按下列计算:Qp=0.27SpF
47、/n(3)式中:QP设计频率地表水汇流量(m3/s);SP设计降雨强度(mm/h);流域汇流时间(h);径流系数;n降雨强度衰减系数;F汇水面积(km2)。当缺乏必要的流域资料时,设计流量可按下列确定:当F3km2时 Qp=SpF2/3(4)当F3km2时 Qp=SpF(5)式中:各量同(3)式。b b)排水沟过流量计算公式为:Qp=WC(Ri)1/2(6)式中:Q过流量(m3/s);R水力半径(m);i水力坡降;W过流断面面积(m2);C流速系数(m/s),宜采用CR1/6/n计算其中n为糙率,对刚性材料的排水沟,n的取值,建议采用溢洪道设计规范(SDJ341)、渠道防渗工程设计技术规范(S
48、Ll8)的推荐数值。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计治水法设计治水法设计治水法设计治水法设计截、排水沟设计纵坡,应根据岩溶塌陷分布及发育特征、地形、地质等因素确定,纵坡不宜小于5,条件困难时亦不应小于3。当自然纵坡大于120或局部高差较大时,应设置跌水或陡坡等消能措施,跌水和陡坡进出口段,应设导流翼墙,与上、下游沟渠护壁连接。梯形断面沟道,多做成渐变收缩扭曲面;矩形断面沟道,多做成“八”字墙形式。陡坡和缓
49、坡连接剖面曲线,应根据水力学计算确定;跌水和陡坡段下游,应采用梯形或矩形消力池和防冲措施。排水沟的安全超高,不宜小于0.4m,最小不小于0.2m,在弯曲段凹岸应考虑水位壅高的影响。排水沟宜用浆砌片石或块石,地质条件较差如坡体松软段可用毛石混凝土或素混凝土,排水沟砌筑砂浆强度等级不宜小于M7.5,对坚硬块片石砌筑排水沟用比砌筑砂浆高一级强度等级砂浆进行勾缝,毛石混凝土或素混凝土强度等级宜大于C20。截、排水沟沟底及边墙应设伸缩缝,缝间距1015m。截排水设施地基应密实稳定,必要时应采取有效措施防止地基变形引起的排水设施破坏;对于膨胀土(岩)、黄土、杂填土、淤泥土基底或换填底面应加强封闭、做隔水处
50、理;对于截、排水沟基底土质湿陷性较大、填土不均等,易发生地基湿陷或差异沉降时,宜设置为钢筋混凝土沟。中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中国地质灾害防治工程行业协会团体标准T/CAGHP 049-2019T/CAGHP 049-2019岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计规范岩溶塌陷防治工程设计岩溶塌陷防治工程设计治水法设计治水法设计治水法设计治水法设计平衡地下水、气压力的钻孔终孔孔径一般不宜小于110mm,井管宜采用无缝钢管,直径不小于108mm,并下入稳定基岩段,孔口应高于当地最高洪水位1m且不小于2m。平衡地下水、气压力的井管末端通气口处应设置的防堵塞保护措施,防止异物进入管道。