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1、工程勘察GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVo.l12No.4岩溶场地隐伏断层勘察评价及工程处治措施刘志伟,张希宏(西北电力设计院,西安710032)摘要石横发电厂地处岩溶地区,且有断层穿过三期工程场地,地基条件复杂。勘察工作中采用了探槽开挖、地质雷达测试、钻孔加密控制等多种勘探手段,查明了准确的断层位置、性质和破碎带宽度及对工程的影响,提出了优化建筑物平面布置及合理选择地基基础方案的综合整治措施。关键词岩溶场地隐伏断层勘察评介中图分类号:TU475文献标识码:A文章编号:1009-5098(2
2、009)04-0020-03有针状空隙,底部有铁锰质结核。厚度一般2~4m。1工程概况红粘土:棕红色,硬塑~可塑状态,块状结山东石横发电厂三期工程沿二期主厂房向南扩构,发育有裂隙,裂面光滑发亮,失水后呈碎块状,底建,厂址地处碳酸盐岩类岩石地区,场地内岩溶发部含风化碎岩块。层厚一般30~50m,受基岩面育,且有肥城断层穿过,受断层影响,使岩溶和地基的影响层底深度变化较大。条件更为复杂。根据地震安全性评价报告,肥城石灰岩:分为1奥陶系石灰岩和2寒武断层是一弧形断层,全长80km,由一系列次一级断系石灰岩。根据实测,厂区基
3、岩产状:50~808层组成,厂区内断层带宽度在30~40m之间,主断~15,基岩顶面埋深10~210m,起伏很大。层走向约为NE42,为倾向ES的正断层,由北东向、地下水以基岩裂隙水、岩溶水为主,埋深一般大近东西向、北西向3段组成。其北西段通过了三期于15m,补给来源主要为大气降水渗入补给和灌溉工程场地,隐伏于第四系地层之下。该断层为第四渗入补给。纪早期活动断层,晚更新世(10万年)以来不活动,3厂区断层的勘察评价属晚更新世以来不活动断层。因断层为非全新活动断层,根据火力发电厂勘测技术规程可不考虑其活断层的勘察评价是
4、为了查明断层在厂区的准动性影响,但断层破碎带可能会对电厂建设产生一确位置和性质,正确评价断层对工程建设的影响,定影响,所以对断层的研究是三期工程勘察的重点为采取适宜的工程对策提供依据。根据已经掌握工作之一。的资料和安评报告初步确定的断层位置和走向,初勘阶段采用了槽探开挖、地质雷达测试、钻孔加2厂区岩土工程条件密控制等多种勘探手段,查明了断层的准确位置、扩建场地为二期施工场地,已经过整平。厂区性质和破碎带宽度,为地基基础方案设计和治理内上部地层为第四系填土、残坡积和洪积地层,下部提供了依据。为奥陶系和寒武系石灰岩。第四
5、系地层主要为红粘(1)在主厂房附近布置探槽两条,开挖后显示土和粉质粘土。奥陶系石灰岩主要为厚层结晶灰探槽中均有岩石陡坎存在(图1)。在断层上盘(下岩。寒武系石灰岩其岩性以竹叶状灰岩、灰岩、泥质降盘)主要揭露到溶沟、溶槽、石芽,岩性与下盘不条带状灰岩为主,泥质灰岩和白云质灰岩次之。各同,断层上、下盘基岩面高差在8m以上。两条探槽层岩土的岩性特征为:中粉质粘土和红粘土沉积层位正常,未被错断,确定杂填土:成分以块石、碎石、角砾和粘性土为断层晚更新世以来不活动,为非全新世活动断层。主,混建筑垃圾,结构杂乱,局部很松散,厚度一
6、般2(2)在厂区跨越断层线布置地质雷达测线,重~4m。点是准确查明断层的位置、破碎带影响宽度和性质。粉质粘土:褐黄,湿,可塑,土质均匀,局部可见从地质雷达探测成果图(图2)可以看出,断层位置收稿日期2008-08-2120岩土工程界第12卷第4期工程勘察图1探槽中的陡坎反射波能量较强、波形变宽、同相轴错断。根据地质图3断层平面位置雷达资料解译结果,进一步确定了断层的错断位置和破碎带影响范围。4断层对工程建设的影响场地断层主要造成岩土性质的差异、岩面高低起伏及岩溶发育程度的不同,主要表现为:(1)探槽中直接观察到的岩石
7、陡坎,基岩面相差大于8m。下盘岩芯完整新鲜,采取率高;断层带两侧和上盘岩芯破碎,且采取率低。(2)断层不仅本身是破裂面,由于断层作用引起两侧岩石产生大量裂隙,造成岩体破坏,成为地下水的良好通道,因此沿断层带岩溶显著发育。断层下盘岩体相对完整,23个钻孔中发育溶洞的钻孔有图2地质雷达剖面解释成果图10个,线溶率相对小;断层上盘岩体破碎,43个钻孔中发育溶洞的钻孔有25个,且一个孔中发育有多个(3)根据地震安评、地质雷达探测、探槽开挖资溶洞的情况较多,线溶率明显较大。从平面分布上料,在断层附近进行钻孔加密控制。钻探结果表
8、明,看,厂区的溶洞多分布于断层两侧及断层上盘岩层厂区断层西北侧(断层下盘)在勘测深度内岩性均中。为寒武系灰岩,以薄层状含泥质条带灰岩、中厚层灰因此,断层造成其两侧基岩面埋深相差较大、岩岩为主,夹有两层竹叶状灰岩及豹皮构造灰岩;断层体完整程度不同及岩溶发育程度不同等,地基的这东南侧(断层上盘)在勘测深度内岩性以奥陶系厚种不均匀性,对工程建筑物的平
