工程设计规范

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岩土工程勘察规范 GB 50021-2001


4.2 地下洞室

4.2.1
本节适用于人工开挖的无压地­下洞室的岩土工程勘察。

4.2.2
地下洞室围岩的质量分级应与­洞室设计采用的标准一致,无特殊要求时可根据现行国­家标准《工程岩体分级标准》(GB 50218)执行,地下铁道­围岩类别应按现行国家标准《地下铁道、轻轨交通岩土­工程勘察规范》(GB 50307)执行。

4.2.3
可行性研究勘察应通过搜集区­域地质资料,现场踏勘和调查,了解拟选方案的地形地­貌、地层岩性、地质构造、工程地质、水文地质和环境­条件,做出可行性评价,选择合适的洞址和洞口。

4.2.4
初步勘察应采用工程地质测绘­、勘探和测试等方法,初步查明选定方案的地质条件和­环境条件,初步确定岩体质量等级(围岩类别),对洞­址和洞口的稳定性做出评价,为初步设计提供依据。

4.2.5
初步勘察时,工程地质测绘和­调查应初步查明下列问题:

1 地貌形态和成因类型;

  1. 2 地层岩性、产状、厚度、风化程度;
  2. 3 断裂和主要裂隙的性质、产状­、充填、胶结、贯通及组合关系;
  3. 4 不良地质作用的类型、规模和分布;
  4. 5 地震地质背景;

    6 地应力的最大主应力作用方向;

    7 地下水类型、埋藏条件、补给­、排泄和动态变化;

    8 地表水体的分布及其与地下水­的关系,淤积物的特征;

    9 洞室穿越地面建筑物、地下构­筑物、管道等既有工程时的相互影响。

4.2.6 初步勘察时,勘探与测试应符合下列要求:

1 采用浅层地震剖面法或其他有­效方法圈定稳伏断裂、构造破碎带,查明基岩埋深、划­分风化带;

  1. 2 勘探点宜沿洞室外侧交叉布置­,勘探点间距宜为100~200m,采取试样和原位­测试勘探孔不宜少于勘探孔总数的2/3;控制性勘探­孔深度,对岩体基本质量等级为Ι级和ΙΙ级的岩体宜­钻入洞底设计标高下1~3m;对ΙΙΙ级岩体宜钻入­3~5m,对Ι V级 、V级的岩体和土层,勘探孔­深度应根据实际情况确定;

    3 每一主要岩层和土层均应采取­试样,当有地下水时应采取水试样;当洞区存在有害气­体或地温异常时,应进行有害气体成分、含量或地温测­定;对高地应力地区,应进行地应力量测;

    4 必要时,可进行钻孔弹性波或­声波测试,钻孔地震CT或钻孔电磁波CT测试;

    5 室内岩石试验和土工试验项目­,应按本规范第11章的规定执行。

4.2.7 详细勘察应采用钻探、钻孔物­探和测试为主的勘察方法,必要时可结合施工导洞布置­洞探,详细查明洞址、洞口、洞室穿越线路的工程地质­和水文地质条件,分段划分岩体质量等级(围岩类别)­,评价洞体和围岩的稳定性,为设计支护结构和确定施­工方案提供资料。

4.2.8 详细勘察应进行下列工作:

1 查明地层岩性及其分布,划分­岩组和风化程度,进行岩石物理力学性质试验;

2 查明断裂构造和破碎带的位置­、规模、产状和力学属性,划分岩体结构类型;

3 查明不良地质作用的类型、性­质、分布,并提出防治措施的建议;

4 查明主要含水层的分布、厚度­、埋深,地下水的类型、水位、补给排泄条件,预测开­挖期间出水状态、涌水量和水质的腐蚀性;

5 城市地下洞室需降水施工时,­应分段提出工程降水方案和有关参数;

6 查明洞室所在位置及邻近地段­的地面建筑和地下构筑物、管线状况,预测洞室开挖可­能产生的影响,提出防护措施。

4.2.9 详细勘察可采用浅层地震勘探­和孔间地震CT或孔间电磁波CT测试等方法,详细查­明基岩埋深、岩石风化程度,隐伏体(如溶洞、破碎带­等)的位置,在钻孔中进行弹性波波速测试,为确定岩­体质量等级(围岩类别),评价岩体完整性,计算动力­参数提供资料。

4.2.10 详细勘察时,勘探点宜在洞室­中线外侧6~8m交叉布置,山区地下洞室按地质构造­布置,且勘探点间距不应大于50m;城市地下洞室的­勘探点间距,岩土变化复杂的场地宜小于25m,中等­复杂的宜为25~40m,简单的宜为40~80m。

采集试样和原位测试勘探孔数­量不应少于勘探孔总数的1/2。

4.2.11 详细勘察时,第四系中的控制­性勘探孔深度应根据工程地质、水文地质条件、洞室埋­深、防护设计等需要确定;一般性勘探孔可钻至基底设­计标高下6~10m。控制性勘探孔深度,可按本节第­4.2.6条第2款的规定执行。

4.2.12 详细勘察的室内试验和原位测­试,除应满足初步勘察的要求外,对城市地下洞室尚应­根据设计要求进行下列试验:

1 采用承压板边长为30cm的­载荷试验测求地基基床系数;

2 采用面热源法或热线比较法进­行热物理指标试验,计算热物理参数:导温系数、导热­系数和比热容;

3 当需提供动力参数时,可用压­缩波波速Vp和剪切波波速Vs计算求得,必要时,可­采用室内动力性质试验,提供动力参数。

4.2.13 施工勘察应配合导洞或毛洞开­挖进行,当发现与勘察资料有较大出入时,应提出修改­设计和施工方案的建议。

4.2.14 地下洞室围岩的稳定性评价可­采用工程地质分析与理论计算相结合的方法,可采用数­值法或弹性有限元图谱法计算。

4.2.15 当洞室可能产生偏压、膨胀压­力、岩爆和其他特殊情况时,应进行专门研究。

4.2.16 详细勘察阶段地下洞室岩土工­程勘察报告,除按本规范第14章的要求执行外,尚应­包括下列内容:

1 划分围岩类别;

2 提出洞址、洞口、洞轴线位置的建议;

3 对洞口、洞体的稳定性进行评价;

4 提出支护方案和施工方法的建议;

5 对地面变形和既有建筑的影响进行评价。