
前
言
根据河北省住房和城乡建设厅《2012 年度省工程建设标准和标
准设计第二批编制计划》(冀建质〔2012〕628 号)要求,由中冀
建勘集团有限公司、河北省交通规划设计研究院有限公司、唐山中
冶地岩土工程有限公司会同有关单位编制本标准。
本标准总结了河北省岩溶地区岩土工程勘察、设计与施工经
验,对相关技术进行了深入研究,结合河北省实际情况,并参考国
内外先进经验,在广泛征求意见的基础上经审查定稿。
本标准共分为 6 章和 8 个附录,主要技术内容包括:1. 总则;
2. 术语;3. 基本规定;4. 勘察与评价;5. 岩溶地基处理;6.检测
与监测、验收等。
本标准由中冀建勘集团有限公司负责技术内容的解释,由河北
省绿色建筑推广与建设工程标准编制中心负责管理。
标准执行过程中,如有意见或建议,请寄送至中冀建勘集团有
限公司(地址:石家庄市槐安西路 555 号,邮编 050227,电话:
0311-66723133,邮箱:hbjk_jsb@163.com),以供修订时参考。
本标准主编单位、参编单位、主要起草人和审查人员名单:
主编单位: 中冀建勘集团有限公司
河北省交通规划设计研究院有限公司
唐山中冶地岩土工程有限公司
参编单位: 河北地矿四水水文工程地质勘察有限公司
中冶地勘岩土工程有限责任公司
石家庄铁道大学
河北中核岩土工程有限责任公司
中国兵器工业北方勘察设计研究院有限公司
主要起草人: 聂庆科
杜兴明
吴立春
贾向新 胡艳东 高 岭 周文生
王国辉 王 伟 杨海朋 田鹏程
张开伟 李建朋 袁 维 梁书奇
张孟灏
王英辉 商卫东 孙立川 孙会哲
秦禄盛
杨 磊 刘 蓓 王庆文 曹正波
吴德明
于春磊 迟秀成 杨再新 党开春
刘
伟 王红贤 裴志广 徐兴华 李 彬
梁
乐 茆玉超 郭亚光 牛云凯 谢永刚
岳 巍 王凯亮
审 查 人 员 : 武
威 梁金国 许再良 宋泽华 周保良
王维玉
王海周
目 次
1 总则.................................................................................................1
2 术语.................................................................................................2
3 基本规定.........................................................................................4
4 勘察与评价.....................................................................................6
4.1 一般规定...............................................................................................6
4.2 勘察阶段划分及任务要求....................................................................7
4.3 勘察方法及工作量布置........................................................................9
4.4 钻探与取样.........................................................................................13
4.5 地球物理勘探.....................................................................................15
4.6 现场测试与室内试验......................................................................... 17
4.7 地下水................................................................................................ 19
4.8 成果报告............................................................................................ 20
5 岩溶地基处理...............................................................................24
5.1 一般规定............................................................................................ 24
5.2 充(回)填法.....................................................................................25
5.3 跨越法................................................................................................ 27
5.4 注浆法和填料注浆法......................................................................... 27
5.5 复合地基............................................................................................ 31
5.6 桩基法................................................................................................ 32
6 检测与监测、验收....................................................................... 36
6.1 检测与监测.........................................................................................36
6.2 验收....................................................................................................38
附录 A 岩溶和岩溶地面塌陷稳定性分类及分级.......................... 40
标准
附录 B
岩溶地基分类......................................................................42
附录 C
桩底岩溶无损探测方法......................................................44
附录 D
红黏土的状态、结构、复浸水特性和均匀性分类...........47
附录 E
地球物理勘探方法工作要求.............................................. 49
附录 F
覆盖型岩溶地面塌陷稳定性分析评价...............................56
附录 G
浅埋型岩溶地区岩溶地面塌陷的环保型充填方法...........58
附录 H
水力冲填法填料注浆充填覆盖型溶洞的方法...................60
本标准用词说明.................................................................................63
引用标准目录.....................................................................................64
附:条文说明.....................................................................................65
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Contents
1 General Provisions··········································································1
2 Terms·······························································································2
3 Basic Requirements·········································································4
4 Geotechnical Investigation and Evaluation····································6
4.1 General Requirements···········································································6
4.2 Investigation Stage Division and Test Requirements··························7
4.3 Survey Method and Working Arrangement·········································9
4.4 Drilling and Sampling········································································13
4.5 Geophysical Exploration·····································································15
4.6 In Situ Testing and Laboratory Test ···············································17
4.7 Groundwater························································································19
4.8 Investigation Report············································································19
5 Karst Foundation Treatment·························································23
5.1 General Requirements·········································································23
5.2 Filling Method····················································································24
5.3 Crossing Method················································································ 26
5.4 Grouting Method and Filling Grouting Method·······························26
5.5 Composite Foundation········································································30
5.6 Pile Foundation···················································································31
6 Inspection、Monitoring and Acceptance····································· 35
6.1 Inspection&Monitoring········································································35
6.2 Acceptance·························································································· 37
Appendix A Classification and Gradation of Karst and Karst
标准
Ground Collapse and Stability·································· 39
Appendix B
Classification and Gradation of Karst Building
Foundation·································································· 41
Appendix C
Nondestructive Detection Method for Karst at Pile
Bottom········································································43
Appendix D
Classification of State, Structure, Rehydration
Characteristics and Uniformity of Red Clay···········46
Appendix E
Geophysical Exploration Method Work Requirements
····················································································48
Appendix F
Stability Analysis and Evaluation of Overlying
Karst Surface Collapse··············································· 55
Appendix G
Environmental Protection Filling Method for Karst
Ground Collapse in Shallow Buried Karst Area·····57
Appendix H
The Method of Filling Covered Karst Cave with
Hydraulic Filling Method··········································59
Explanation of Wording in this Specification ································ 62
List of quoted standards···································································· 63
Addition:Explanation of provisions·················································65
1
总
则
1.0.1
为在岩溶区的工程建设中,贯彻执行国家的技术经济政策,
做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,制定
本标准。
1.0.2
本标准适用于河北省岩溶区房屋建筑与市政基础设施工程的
岩土工程勘察、治理、检测与监测工作。
1.0.3
在岩溶区进行岩土工程技术工作,应重视地方经验、注重概
念设计、因地制宜、节约资源、科学管理、精心实施。
1.0.4
在岩溶区进行岩土工程技术工作,除应满足本标准外,尚应
符合国家现行的有关标准、规范,以及地方标准的相关规定。
1
标准
2.0.1 岩溶区 2 术 语
karst ground
指分布有可溶性岩的场地,存在溶洞、溶蚀裂隙或岩体表面存
在石芽、溶沟(槽)、溶蚀漏斗或覆盖层中存在可溶岩类残积土(包
括经搬运沉积次生的沉积土、冲积土)、伴生土洞等不良地质现象
的区域。
2.0.2 岩溶地基 karst subgrade
在地基受力影响范围内,存在有溶洞、溶蚀裂隙、或石芽、溶
沟(槽)、溶蚀漏斗,或第四系覆盖层中存在可溶岩类残积土(包
括经搬运沉积次生的沉积土、冲积土)、伴生土洞等不良地质现象
的地基。
2.0.3 土洞 karstic earth cave
岩溶区上覆的第四系松散层,被地下水潜蚀所形成的洞穴或松
散体。进一步发育可形成地面塌陷。
2.0.4 岩溶地面塌陷 karst ground collapse
溶蚀洞穴之上的第四系覆盖层,在外动力或人为因素作用下产
生的地面变形破坏。
2.0.5 岩溶地基处理 karst ground treatment
为增强岩溶地基的稳定性,提高承载力、减小变形,改善岩土
工程地质、水文地质边界条件而采取的技术措施。
2.0.6 线溶率 linear solubility
在岩溶区勘探中,竖向单位长度上各类岩溶空间形态长度所占
可溶岩长度的百分比。线溶率=(钻探所揭露的各类岩溶空间形态
总长度/钻探所穿过可溶岩的总长度)×100%。
2
钻孔见洞隙率
hole rate by drilling
在岩溶区勘探中,有洞隙发育的勘探孔数量占总勘探孔数量的
百分比。钻孔见洞隙率=(有洞隙发育的勘探孔数量÷总勘探孔数量)
×100%。
2.0.8 漏水天窗 karst leaking window
覆盖性岩溶场地中,可溶性岩与覆盖层之间隔水层缺失或分布
不连续,可能导致第四系水从隔水层缺失或不连续处流入可溶性岩
体中的隔水层间断部位。
3
标准
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删除[Johnny.R]:
/
2.0.7
3
基本规定
3.0.1
岩溶区勘察时,应查明场地岩溶的类型、发育程度和分布规
律、场地地基岩土的工程特性,查明地下水的埋藏条件和类型、第
四系水和岩溶水的补排关系,以及地下水对岩溶、土洞发育的影响,
并对场地和地基做出综合评价,提出治理建议。
3.0.2
岩溶、岩溶发育程度以及岩溶地面塌陷稳定性的分类、分级
应符合本标准附录 A 的规定。
3.0.3
岩溶地基治理方案应结合岩溶地基的类型、岩溶发育程度、
岩溶(土洞)对建筑地基的影响、建筑物的重要程度等综合确定。
治理后应进行检测和治理效果评价,确保治理满足要求。
3.0.4 1 岩溶地基的分类应符合下列要求:
根据岩溶埋藏条件可分为裸露型、浅覆盖型、深覆盖型和埋
藏型岩溶地基;
2
根据岩溶发育空间形态可分为溶洞地基、溶沟(槽)地基、
溶蚀(裂隙、漏斗)地基、石芽地基、土洞地基,分类应符合本标
准附录 B 的规定;
3
根据地基土的岩性可分为土质地基、岩石地基和土岩组合
地基;土岩组合地基按组合特征可分为半岩半土、多岩少土、少岩
多土、上岩下土地基;
4
根据土性可分为红黏土地基、软土地基、填土地基和混合土
地基。
3.0.5
岩溶区建筑地基基础设计为甲级、乙级的建筑物,主体宜避
让岩溶强烈发育地段,当不能避让时,应对岩溶地基进行处理。
3.0.6
存在下列情况之一的岩溶地基,应经过治理后作为建筑物地
4
基:
1
浅层溶洞成群分布,洞径大,洞体不稳定;
2
溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、漏斗)、石芽等强发育,充填
物为软弱土;
3
溶洞、土洞以及地面塌陷等强发育;
4
岩溶水排泄不畅,可能会造成建筑地基被淹没;
5
导水构造破碎带或断层交汇处;
6
岩溶发育中等且存在层流、越流潜蚀形成土洞条件;
7
岩溶发育中等且上覆土层的隔水土层已被扰动或缺失,形
成“漏水天窗”。
3.0.7
岩溶区建(构)筑物应根据设计要求进行监测,监测项目应
根据建(构)筑物重要性和岩溶地基稳定性分区进行设置。对于岩
溶强发育区和有岩溶塌陷趋势的重要建(构)筑物应进行长期的岩
溶地基稳定性监测。
5
标准
4.1.1 1 4 勘察与评价
4.1 一般规定
岩溶区勘察应采用物探、钻探和测试相结合的综合手段。
4.1.2 岩溶区工程勘察分级应符合下列规定:
工程重要性等级划分应符合《岩土工程勘察规范》(GB
50021)规定;
2
场地复杂程度划分应符合下列规定:
1) 土洞、溶洞、裂隙、溶沟、溶槽发育强烈,石芽起伏较
大,岩溶地面塌陷较不稳定和不稳定时,场地应确定为
复杂场地(一级场地);
2) 土洞、溶洞、裂隙、溶沟、溶槽发育中等,石芽起伏小,
岩溶地面塌陷较稳定时,应确定为中等复杂场地(二级
场地);
3) 土洞、溶洞、裂隙、溶沟、溶槽、石芽不发育,岩溶地
面无塌陷可能时,可确定为简单场地(三级场地)。
3
工程勘察的等级划分应符合表 4.1.2 的规定。
表 4.1.2
勘察等级划分表
场地等级 工程重要等级 一级 二级 三级
一级工程 甲级 甲级 甲级
二级工程 甲级 甲级 乙级
三级工程 甲级 乙级 乙级
4.1.3
勘察方案制定时,应搜集场地或附近已有资料和相关经验。
6
勘察可采用工程地质调查和测绘、地球物理勘探、钻探、井探和槽
探、岩土试验等综合方法。
4.1.4
物探方法可采用两种或两种以上不同原理的方法,对物探方
法应选取试验段进行有效性验证,其结果满足勘察要求时可确定为
适用的物探方法。
4.2
勘察阶段划分及任务要求
4.2.1
岩溶区工程勘察可分为可行性研究勘察、初步勘察、详细勘
察三个阶段。根据建(构)筑物特点和已有经验,初步勘察和详细
勘察可合并进行。
4.2.2 1 可行性研究勘察应满足下列要求:
调查了解区域地质环境背景,可溶岩层的时代、岩性、分布
规律,地质构造发育情况等;
2
调查第四系孔隙水、岩溶裂隙水的类型、埋藏条件和动态特
征,岩溶洞隙与土洞的发育情况;
3
调查了解岩溶地面塌陷历史及其发展趋势,对建筑场地的
安全与稳定性进行分析,对工程建设适宜性进行论证并作出初步评
价。
4.2.3 1 初步勘察应满足下列要求:
初步查明区域、场地构造、地形地貌、地层岩性、岩面起伏
形态、覆盖层厚度及可溶性岩等;
2
初步查明岩溶洞隙及其伴生土洞、塌陷的分布、发育程度、
发育规律和发展趋势;
3
初步查明第四系孔隙水、岩溶水的水力联系以及补给、径
流、排泄关系,岩溶洞隙与土洞(或扰动土体)的分布特征;
7
标准
4
根据岩溶、土洞的发育状况对建筑场地的稳定性进行分区,
并对建设的适宜性进行评价;
5
对岩溶、土洞等不良地质作用问题提出初步处理方案建议,
并对后续勘察工作提出要求。
4.2.4 1 详细勘察应满足下列要求:
查明场地岩土结构、类型、空间分布特征及性状;
2 查明拟建工程及其影响范围内可溶岩的顶板埋深,岩层构
造、结构,岩溶洞隙的分布位置、规模,岩溶洞穴充填情况,划分
岩溶发育异常带;
3
查明第四系地层的结构及物理力学性质,查明土洞和地面
塌陷的成因、分布位置、埋深、大小、形态、发育规律、与下伏岩
溶的关系、影响因素及发展趋势和危害性、地面塌陷与地下水位变
化的关系;
4
对有红黏土覆盖的场地,应查明红黏土的成因、类别、厚度、
物质组成等特性,裂隙的发育深度和发育程度,红黏土垂向状态分
布变化与地表水、地下水的关系,对红黏土的承载力、胀缩性进行
评价;
5
查明大气降水与第四系孔隙水的动态变化特征,与岩溶水
的水力联系,确定地下水的补给、径流、排泄条件;当存在多层地
下水时,应查明每层水的赋存条件、动态特征以及各层之间的越流
渗透关系;分析第四系层内“漏水天窗”形成的可能性,评价潜蚀
与土洞(或扰动土体)形成过程及其变化特征;
6
对岩溶地面塌陷稳定性进行评价,对地基基础的设计、岩溶
与土洞(或扰动土体)的治理提出建议;
7 对基岩场地,应查明建(构)筑物影响范围内基岩的类型、
8
空间分布以及构造破碎带、岩溶的发育程度、特征及分布范围,并
按《岩土工程勘察规范》GB 50021 评价岩体的基本质量等级。
4.2.5 1 遇下列情况之一时,应进行施工勘察:
场地内岩溶发育条件复杂,详细勘察后存在施工时需进一
步查明的问题;或施工过程中出现详细勘察阶段没有查清的岩溶问
题;
2
开挖基槽时发现岩溶诱发的地层扰动范围、地层结构与详
细勘察资料存在较大差异;
4.2.6 3 岩溶中等和强发育区的桩基础。
1 施工勘察应满足下列要求:
查明局部岩溶的发育特征、分布范围及不利影响;
2 查明岩土结构和强度发生的变化及范围,通过取样试验或
原位测试的方式,分析评价工程性质和扰动的影响程度;
3
发现岩溶异常的,在异常点应增加勘察工作深度,查明其成
因、发育规律和对工程的不利影响;
4
对于桩基础,应查明桩身范围内及桩端下一定范围内岩溶
的发育情况。
4.3.1 1 4.3 勘察方法及工作量布置
岩溶区工程勘察方法的选用应符合下列要求:
岩溶区勘察应采用工程地质调查和测绘、钻探、地球物理勘
探、原位测试、岩土室内试验等多种方法;
2
在土洞和岩溶地面塌陷发育的地段,可采用标准贯入试验、
动力触探、静力触探试验等原位测试手段,查明土洞和岩溶塌陷的
分布及发育情况;
9
标准
删除[Johnny.R]:
(
删除[Johnny.R]:
)
3
当需查明浅部的断层、岩性分界、洞隙和土洞形态、岩溶塌
陷等情况时,可布置适当数量的探井、探槽;
4
对于重要工程,为评价岩土体地基的承载性状,可进行现场
原位载荷试验,最大加载应不小于地基设计荷载的 2 倍;
5
当需要查明地下水动力条件、地表水与地下水联系、潜蚀作
用,预测土洞和塌陷的发生、发展时,应设置观测孔对第四系水和
岩溶裂隙水水位进行长期监测。
4.3.2 1 可行性研究和初步勘察阶段工作布置应符合下列要求:
可行性研究阶段应以工程地质测绘、调查和资料搜集为主。
对于工程经验或资料较少的地区,可以根据不同工程地质单元布置
钻探或物探工作;
2
初步勘察宜采用工程地质测绘、综合物探为主、钻探验证相
结合的方法;
3
初勘阶段勘探线、勘探点的间距可按表 4.3.2 确定;
表 4.3.2
初步勘察勘探线、勘探点的间距(m)
场地复杂程度等级 勘探线间距 勘探点间距
一级(复杂) 40~80 25~40
二级(中等复杂) 60~120 35~80
三级(简单) 100~150 50~100
4
勘探孔应穿过岩溶发育段,进入完整性较好的基岩段一定
深度,一般性钻孔应进入深度不少于 5.0m,控制性钻孔应进入深度
不少于 10.0m。
4.3.3
初步勘察时,取土试样和原位测试的勘探孔宜为勘探孔总数
的 1/4~1/2;同一地质单元的每一主要岩土层取样试验和进行原位
10
测试的数量均不应少于 6 个(组)。
4.3.4 1 详细勘察阶段勘探点布置应符合下列要求:
勘探点应沿建筑物边线和角点布置,勘探点间距布置应满
足表 4.3.4 的要求;对于复杂场地的独立基础,每个独立基础下均应
布置勘探点;对于一柱一桩的基础,岩溶发育强烈时,应逐桩布置
勘探孔;
2
在下列地段,宜加密布置勘探点:
1) 岩溶、土洞发育带、土体扰动的异常区;
2) 岩溶地面塌陷或地表水消失的地段;
3) 孔隙水漏斗区与岩溶水强径流带;
4) 断层、导水破碎带以及构造交汇部位;
5) 可溶岩与非可溶岩接触带;
6) 软弱土层分布不均匀地带。
表 4.3.4
详细勘察勘探点的间距(m)
场地复杂程度等级 勘探点间距
一级(复杂) 10~20
二级(中等) 15~25
三级(简单) 20~30
4.3.5 1 详细勘察阶段勘探孔深度确定应符合下列要求:
对岩溶场地,建筑地基存在岩溶和土洞时,控制性勘探孔穿
过岩溶发育段,进入完整性较好的基岩段深度应满足表 4.3.5 的要
求;
2
一般性钻孔进入完整性较好的基岩段深度不应少于 3.0m。
11
标准
表 4.3.5
控制性勘探孔进入稳定基岩深度(m)
工程等级 一级工程 二级工程 三级工程
岩溶 发育程度 岩体质量 分级 Ⅰ Ⅱ ~Ⅲ Ⅳ ~Ⅴ Ⅰ Ⅱ ~Ⅲ Ⅳ ~Ⅴ Ⅰ Ⅱ ~Ⅲ Ⅳ ~Ⅴ
岩溶强烈发育 8 15 20 5 10 15 5 8 12
岩溶中等发育 介于岩溶强烈发育和弱发育之间取值
岩溶弱发育 5 8 10 5 5 8 3 5 8
注:表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ为《工程岩体分级标准》(GB 50218)中的岩体基本质量分级。
4.3.6
详细勘察时,控制性钻孔数量不应少于勘探孔数量的 1/3;取
土试样和进行原位测试的勘探孔数不应少于勘探孔总数的 1/2,其
中,取土试样孔的数量不应少于勘探孔总数的 1/3,对单体建筑且
每栋主要建筑物不应少于 3 个孔;岩土试样和进行原位测试的数量
每层均不应少于 6 个(组)。
4.3.7 1 施工勘察的勘探点布置应符合下列要求:
勘探点的位置应结合详勘阶段中对施工阶段勘察要求,布
置勘探点位置和深度,并应满足进一步评价地基和处理的要求;
2
对于施工遇到的岩溶扰动的异常段,应从异常点向四周按
1.0m~2.0m 间距布置勘探点,勘探点范围和深度应满足查明异常范
围和工程特性的要求;
3
嵌岩桩基础,应按桩位和桩径布置探孔,深度应满足查明桩
端以下 3 倍桩径深度范围内无岩溶和破碎带分布,且满足桩端下深
度不小于 5.0m;
12
4
对于人工挖孔桩,可采用物探方法探测桩端下 5 倍桩径深
度范围内的岩溶特征。物探方法可按本标准附录 C 选择确定。
4.3.8 1 当遇到下列情形之一时,应适当增加勘探孔深度或数量:
当预定深度内有软弱土、混合土层时,勘探孔深度应适当增
加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层;
2
相邻钻孔基岩揭露深度差异较大时,应增加钻孔,以查明基
岩的倾斜情况。
4.4.1 1 4.4 钻探与取样
岩溶区勘察钻探方法和工艺的选择,应符合下列要求:
对于第四系黏性土、砂土,可根据地区经验采用干法钻进或
冲洗液钻进方法;
2
对于碎石土,可采用植物胶浆液或膨润土浆液护壁、金刚石
或合金钻头、单动双管或双动三重管钻具钻进;
3
破碎带或溶蚀发育区宜采用双层岩芯管钻进或绳索取芯钻
进;其他岩石宜采用金刚石钻头或硬质合金钻头回转钻进;
4
当需要观测多层地下水水位时,可采用跟进套管钻进,并应
有序封闭不同的含水层;
5
在土洞、溶洞、溶隙以及基岩破碎带中钻进时,浆液漏失严
重造成孔壁坍塌,应采用跟进套管钻进。
4.4.2