- GB 51144-2015 煤炭工业矿井建设岩土工程勘察规范
- 中煤邯郸设计工程有限责任公司
- 8104字
- 2021-04-23 17:44:39
4 地面建筑工程和管线类工程
4.1 一般规定
4.1.1 岩土工程勘察应按可研勘察、初步勘察、详细勘察的顺序分阶段进行,地质条件简单或有经验的地区可合并勘察阶段,但应包括相应阶段的勘察内容。对勘察等级为丙级的建设工程,当初、详勘阶段无法实施现场勘察时,可在前期测绘的基础上直接进行施工勘察。
4.1.2 建设工程位于湿陷性土或对膨胀岩土、填土、风化岩及残积土等有特殊要求的场地时,岩土工程勘察应布置适量的探井。
4.1.3 饱和砂土和粉土地基应进行液化判别,其勘探点深度应满足液化判别与评价的要求,当需进行地基处理时,勘探点深度还应满足地基处理设计的要求。
4.1.4 场地或其附近存在对建设工程安全有影响的不良地质作用和地质灾害时,应对其不良地质作用和地质灾害进行专门勘察。
4.1.5 详细勘察结束后遇下列情况之一或建设工程需要时,应进行施工勘察:
1 现场实际岩土条件与原勘察报告不符,并有可能影响施工或建设工程质量;
2 建设工程的结构性质、基础形式或施工方案发生重大调整,原有勘察成果不再满足设计与施工要求;
3 岩基持力层的岩性复杂、岩面起伏大、风化带厚度变化大;
4 地基、边坡、基坑工程持续变形或失稳,需进行加固处理;
5 地基中存在可能塌陷的溶洞或土洞及复杂的石芽或石林;
6 地基中发现空洞或破碎带等,需要进一步查明其分布与性质;
7 特殊施工要求需要补充勘察。
4.2 各阶段勘察技术要求
4.2.1 可研勘察应以搜集资料、现场踏勘与工程地质测绘为主,必要时可辅以简易勘探,并应符合下列规定:
1 应了解当地煤矿矿井与选煤厂的建设及当地建筑经验;
2 应了解当地矿产资源的分布与开采,并应初步查明当地建筑材料、采购运输及工程用水水源;
3 应搜集区域地质构造、地形地貌、山川水系及水文气象资料,并应初步查明场地地质构造及地形地貌特征;
4 应了解地震活动史及地震引发的灾害,并应初步查明场地内及其附近活动断裂的位置、走向及规模;
5 应初步查明不良地质作用的类型及发育程度。
4.2.2 可研勘察应初步评价场地稳定性与适宜性,并应根据建设工程特点和工程地质条件,按下列因素对两个或两个以上的拟选场地进行经济技术方案的分析与比选:
1 场地稳定性;
2 不良地质作用的危害程度及其避让的可能性或治理的难易程度;
3 地震动参数分区及工程地质条件对建设工程的抗震影响;
4 地基岩土特征及可能采用的地基基础类型,地基处理的难易程度;
5 场地地形变化及场地整平、加固与利用的难易程度。
4.2.3 可研勘察应提出选址或选线的建议,选址或选线应避开下列场地或地段:
1 不良地质作用发育且对场地稳定性有严重影响,或建设工程位于斜坡上,在其施工及使用期间斜坡将出现整体失稳;
2 洪水位淹没场地、河水冲蚀岸边严重威胁场地稳定性;
3 地下有可开采的矿藏或矿藏正在开采中;
4 本规范第8.5.2条第4款所列危险地段。
4.2.4 初步勘察应在收集资料的基础上以勘探、测试为主,必要时可辅以工程地质测绘,并应符合下列规定:
1 应取得建设场地范围、场地地形图及相关设计资料;
2 应初步查明岩土层性质、分布、时代及成因,并应划分地貌单元;
3 应初步查明地下水的埋藏条件与性质,并应分析地下水对设计与施工的影响,评价水和土对建筑材料的腐蚀性;
4 应初步查明液化土层的深度与厚度,并应计算地基的液化等级;
5 应查明与建设工程有关的地质构造、活动断裂及地震区划资料;
6 应查明不良地质作用的成因、类型、范围、性质、发展趋势及危害程度。
4.2.5 初步勘察应明确场地的稳定性与适宜性,应分析场地各区段的工程地质与水文地质条件,应推荐建设地段和基础持力层,并应初步评价可能采取的基础类型、地基处理及地下水控制方案,同时应符合下列规定:
1 对煤矿矿井与选煤厂地面建筑工程,应为确定工业场地的总平面布置、建设工程的地基基础方案选型及基础设计、地基处理或桩基工程方案提供资料;
2 对管道工程,应为确定管道线路走向、位置与埋深、穿(跨)越地点与穿(跨)越方式、施工方法及基础形式提供资料,并应按本规范附录B初步确定土石等级;
3 对隧道工程,应为确定隧道走向与位置提供工程地质与水文地质资料,应按本规范附录C初步确定隧道围岩级别;并应推荐隧道进、出口位置,同时应初步评价其稳定性;
4 对架空送电线路工程,应为确定线路走向与塔(杆)基础位置及选择塔(杆)基础形式或地基处理方案提供资料;对地下送电线路工程,应为确定线路走向、位置与埋深提供工程地质与水文地质资料。
4.2.6 煤矿矿井与选煤厂地面建筑工程初步勘察应按建设场地布置勘探工作量,勘探线、点的布置宜符合下列规定:
1 初步勘察勘探线、点间距宜符合表4.2.6的规定;
表4.2.6 初步勘察勘探线、点间距(m)
2 勘探线宜垂直地貌单元、地质构造及地层界线布置;
3 勘探点宜布置在勘探线上,每一地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位、地层变化大或陡倾岩层处宜布置勘探点;
4 控制性勘探点宜结合地貌单元、场地条件及重要工程的所在区域布置,其数量不宜少于勘探点总数的1/5;
5 对地质条件简单的平坦场地宜按方格网布置勘探点;
6 对岩质地基宜结合其地质构造、岩体特性及风化程度等因素布置勘探点或测绘点。
4.2.7 煤矿矿井与选煤厂地面建筑工程初步勘察,勘探点深度应符合表4.2.7的规定。
表4.2.7 初步勘察勘探点深度(m)
注:1 表中勘探点深度只适用于土质地基;
2 岩质地基可根据岩石性质及风化程度确定勘探点深度。
4.2.8 初步勘察应按下列规定对本规范表4.2.7 的勘探点深度进行调整:
1 勘探点地面标高与设计平场标高相差较大时,应按其差值调整勘探点深度;
2 勘探深度内有分布均匀、厚度超过3m的坚硬土层,且其下又无软弱下卧层时,一般性勘探点深度可减小;
3 勘探深度内遇软弱地层时,勘探点深度应加深,其中控制性勘探点应穿透软弱地层;
4 遇人工冻融土地基,勘探点深度应加深;
5 对可能采用人工地基或桩基础的建设工程,勘探点深度应满足相应设计与评价要求;
6 土质地基下遇基岩时,一般性勘探点应钻入基岩,并应准确鉴别其岩性及风化程度;控制性勘探点应钻入强风化层不少于5m,必要时可穿透强风化层,当基岩为中等风化或微风化时,可进入基岩适当深度。
4.2.9 初步勘察采取原状土试样和进行原位测试的工作,应符合下列规定:
1 采取原状土试样和进行原位测试的勘探点不应少于勘探点总数的1/4,且宜结合地貌单元及地层结构均匀分布;
2 每一主要土层的原状土试样数量或原位测试数据不应少于6件(组),对连续的静力触探或动力触探不应少于3个孔;
3 对影响地基稳定和变形的软弱夹层或透镜体应取土试样或进行原位测试;
4 对液化地基,液化判别的勘探点数量不应少于勘探点总数的1/8,且不应少于3个。
4.2.10 初勘报告应明确本勘察阶段未查明的岩土工程问题或遗留问题,提出详勘阶段应对其继续勘察的要求,并宜提出对影响建设工程的地下水或泉等进行长期监测的建议。
4.2.11 详细勘察应根据建设工程特点及场地岩土条件,采用多种勘探与测试手段,对特别复杂的岩土工程问题可进行专项测试与试验。详细勘察应符合下列规定:
1 应取得附有坐标和地形的地面建筑工程总平面图,掌握平场标高、建设工程性质、规模、结构特点、荷载大小、基础形式及埋深、变形要求等资料;
2 应进一步查明不良地质作用的分布范围、发展趋势和危害程度;
3 应查明岩土类型、分布及工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性及承载力;
4 对需进行沉降计算的地面建筑工程,应提供地基变形计算参数,并应预测其变形特征;
5 应查明埋藏的河道、沟谷、墓穴、孤石等对建设工程不利的埋藏物;
6 应查明地下水埋藏条件、地下水水位及其变化幅度;
7 应查明液化土层的深度分布及液化指数的平面分布,并应评价地基的液化等级及危害程度;
8 应判定水和土对建筑材料的腐蚀性;
9 在季节性冻土地区,应给出场地土的标准冻结深度。
4.2.12 详细勘察应进行岩土工程分析与评价,并应符合下列规定:
1 对煤矿矿井与选煤厂地面建筑工程,应根据其工程性质及工程地质条件,进行地基类型、基础形式、承载力、地基稳定性与均匀性、地基处理、桩基方案及地基变形等的分析与评价,并应提供对不良地质作用整治的建议措施;
2 对管道工程,应查明管道线路及管道穿(跨)越地段的岩土工程条件,确定土石等级;应给出管道施工开挖与沟槽支护方式、基础形式与穿(跨)越方式的建议,并应提供对不良地质作用整治的建议措施;
3 对隧道工程,应查明隧道沿线的工程地质及水文地质条件,确定隧道围岩级别,并应给出掘进方式及支护方式的建议;应预测施工中可能出现的岩土工程问题,并应提供预防措施的建议;应评价隧道进、出口的稳定性,并应提供治理与预防措施的建议;
4 对架空送电线路工程,应提供塔基的工程地质条件,并应给出塔(杆)基础设计选型或地基处理的建议;应评价沟、坎、河岸边或不良地质作用对塔(杆)基础稳定性的影响,并应提供整治的建议措施。对地下送电线路工程,应提供沿线工程地质、水文地质条件及沟槽开挖或穿越的建议措施。
4.2.13 煤矿矿井与选煤厂地面建筑工程详细勘察,应根据建设工程性质、结构特点、基础形式及岩土条件,按下列规定布置勘探点:
1 勘探点宜按地面建筑工程的外轮廓线和角点布置,重要性等级为三级的建设工程群体可采用网格状布置;
2 地基等级为一级,且荷载大的一柱一桩工程,宜每柱(桩)布置勘探点;
3 端承桩工程的勘探点间距宜为12m~24m,其相邻勘探点揭露的持力层层顶高差宜控制在2m以内;摩擦桩工程的勘探点间距宜为24m~36m;
4 对岩质地基,应根据地质构造、岩体特性及风化程度,并结合建设工程对地基及稳定性的要求布置勘探点;
5 控制性勘探点宜结合工程性质及其平面形状布置,其数量应满足地基变形计算与评价的要求;
6 建设工程主要受力层或有影响的软弱下卧层层面坡度超过20%、临坡且外倾层面坡度超过10%时,宜加密勘探点;
7 车间或厂房内的重大设备基础、重大动力机器基础,应单独布置勘探点。
4.2.14 详细勘察采取原状土试样和进行原位测试与试验的工作,应符合下列规定:
1 采取原状土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基及勘察等级确定,且不应少于勘探点总数的1/3,其中取样孔不应少于勘探点总数的1/5;
2 勘探孔中采取原状土试样或进行原位测试的竖向间距,在主要受力层内宜为1m~2m,主要受力层以下宜为2m~3m,且每层土均宜有原状土试样或原位测试数据;
3 在地基主要受力层内,对厚度大于0.5m的夹层或透镜体,应采取原状土试样或进行原位测试;
4 每一主要土层的原状土试样数量或原位测试数据不应少于6件(组),对连续的静力触探或动力触探不应少于3个孔;当土层性质不均匀时,还应增加取土试样或原位测试的数量;
5 对影响沉(成)桩或地基处理的薄夹层或透镜体宜单独划分,并应取样或测试;
6 对高灵敏性粉土或高灵敏性黄土状粉土应取样测定其灵敏度;
7 对含大量黏性土的碎石土或含碎石、卵石的黏性土,不能采取原状试样时应进行原位测试,同时应采取Ⅲ级土试样测定其天然含水量和可塑性指标;
8 对难以取样测定或用原位测试确定其力学性质的岩土,可采用载荷试验确定地基承载力和变形参数,同一试验土层不应少于3组;
9 对液化地基,液化判别的勘探点数量不应少于勘探点总数的1/6,且不应少于3个;单个地面建筑工程勘察时不应少于2个液化判别勘探点;
10 对液化的饱和砂土和粉土应从贯入器内取样,并应测定其颗粒组成与黏粒含量;
11 当设计需要提供地基土动力参数时,应进行相应的动力测试与试验,数量不应少于2处。
4.3 原煤生产系统详细勘察
4.3.1 原煤生产系统地面建筑工程详细勘察,勘探点的布置应符合下列规定:
1 井塔及井架的勘探点数量不应少于4个,控制性勘探点数量不应少于2个;
2 提升机房、通风机房、井口房及风井井口房的勘探点数量宜为2个~4个;
3 抽采瓦斯泵房等重要性等级为三级的其他地面建筑工程,勘探点数量不宜少于2个。
4.3.2 原煤生产系统地面建筑工程详细勘察,勘探点深度应自基础底面算起,并应符合下列规定:
1 对需进行变形验算的地基,控制性勘探孔深度应超过地基变形计算深度,一般性勘探孔深度不应小于1倍的基础宽度,并应进入稳定分布的地层;
2 对中、低压缩性土地基,变形计算深度应取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度作为控制性勘探孔深度,对高压缩性土地基可按10%估算控制性勘探孔深度;
3 对按承载力计算的地基,勘探点深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m时,勘探点深度对条形基础不应小于基础宽度的3倍,对独立基础不应小于基础宽度的1.5倍,且不应小于5m;
4 在土质地基下有分布稳定的基岩时,可根据其岩体特征、风化程度及地面建筑工程的性质减小勘探孔深度;
5 对填土地基,勘探孔深度应穿透填土层进入下伏稳定的地层,当需进行地基处理时,勘探孔深度还应满足地基处理设计的要求;
6 当采用桩基础或刚性桩复合地基时,一般性勘探孔深度应达到预计桩端以下桩径的3倍~5倍,且不应小于3m,大直径桩不应小于5m;
7 对嵌岩桩,勘探孔深度应达到预计嵌岩面以下桩径的3倍~5倍,并应穿过溶洞或破碎带等达到稳定岩层;
8 地下工程或低矮建设工程,当需设置抗拔桩或抗拔锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力计算的要求;
9 在勘探深度内遇分布稳定、厚度超过3m的坚硬土层,其下又无软弱下卧层时,一般性勘探点深度可减小,控制性勘探点应达到预定深度;
10 在勘探深度内遇软弱下卧层时,应增加勘探点深度;
11 有大面积地面堆载时,应增加勘探点深度;
12 对需进行整体稳定性验算的地基,控制性勘探点深度应满足稳定性验算的要求;
13 人工冻融土地基的勘探孔深度,应满足深部人工冻融土完全解冻后对地基影响评价的要求。
4.4 洗选系统详细勘察
4.4.1 洗选系统地面建筑工程详细勘察,勘探点的布置应符合下列规定:
1 主厂房的勘探点应沿柱列线走向布置,勘探点间距宜符合表4.4.1的规定;
2 其他厂房的勘探点宜沿柱列线走向布置,勘探点间距宜符合表4.4.1的规定;
表4.4.1 详细勘察勘探点间距(m)
3 本条第1、2款中的控制性勘探点宜结合工程性质及其平面形状布置,其数量应满足地基变形计算与评价的要求;
4 重要性等级为三级的车间,勘探点数量宜为2个~4个;
5 沉淀塔、煤泥沉淀池的勘探点数量不宜少于2个。
4.4.2 洗选系统地面建筑工程详细勘察,勘探点深度应按本规范第4.3.2 条的规定执行。
4.5 储装运系统详细勘察
4.5.1 储装运系统地面建筑工程详细勘察,勘探点的布置应符合下列规定:
1 每个单独筒仓的勘探点数量不应少于4个,控制性勘探点数量不应少于2个;对直径大于35m的筒仓,当为筏板基础时中心部位宜布置勘探点;
2 宽度大于或等于50m,且容量大于或等于0.1Mt的半地下储仓,应沿两侧柱列线及中间地下输煤通道布置勘探线,勘探点间距宜为24m~42m;
3 储煤场应沿其柱列线布置勘探点,间距宜为24m~42m;对地面储煤场挡煤墙可沿其挡煤墙布置勘探点,间距宜为30m~60m;
4 受煤坑、翻车机房、转载点及装车站(仓)的勘探点数量宜为2个~4个,控制性勘探点数量宜为1个~2个;对多个连排的长受煤坑宜在其两侧轴线外5m~15m的范围布置勘探线,勘探点间距宜为20m~50m;
5 地道、栈桥支架的勘探点间距宜为20m~50m,其中栈桥应结合其支架位置布置勘探点;
6 爬车机房等重要性等级为三级的单个地面建筑工程,勘探点数量宜为1个~2个。
4.5.2 管道工程详细勘察,勘探点应沿其轴线布置,并应符合下列规定:
1 管道线路工程的勘探点间距宜为200m~500m,当管道材料为铸铁或钢材时应同时进行地电阻率的测试;
2 管道穿(跨)越地段应布置勘探点;
3 管道穿越湖泊或较宽大的河流时宜在水中布置勘探点,且勘探点位置宜避开管道轴线10m~15m;
4 管道跨越湖泊或较宽大的河流,且水中设有支架时,应在支架位置布置勘探点。
4.5.3 隧道工程详细勘察,勘探孔应沿其轴线布置,并应符合下列规定:
1 长度大于2000m的隧道,其勘探孔间距宜为300m~500m,且勘探孔数量不应少于3个;
2 长度小于2000m且地质条件简单的隧道,勘探孔数量不应少于1个;
3 隧道进、出口处应单独布置勘探孔或测绘点;
4 勘探孔宜布置在隧道两侧6m~10m的范围,对岩溶地区和水下隧道,勘探孔宜左右交错于隧道两侧10m~15m的范围。
4.5.4 储装运系统地面建筑工程详细勘察,勘探点深度应按本规范第4.3.2 条的规定执行;管线类工程详细勘察,勘探点深度应符合表4.5.4的规定。
表4.5.4 管线类工程详细勘察的勘探点深度
4.6 辅助生产系统详细勘察
4.6.1 辅助生产系统地面建筑工程详细勘察,勘探点的布置应符合下列规定:
1 烟囱、水塔的勘探点数量宜为3个~4个,控制性勘探点数量不宜少于2个;
2 锅炉房的勘探点数量不宜少于4个,控制性勘探点数量不宜少于2个;对总容量大于20t/h的锅炉房可按其柱列线布置勘探点,间距宜为18m~36m;
3 吊车吨位大于或等于20t的单层厂房应按柱列线布置勘探点,间距宜为18m~36m,其他单层厂房的勘探点数量不宜少于4个;单层厂房的控制性勘探点数量不宜少于2个;
4 泵房、污水处理站房及水池的勘探点数量可为1个~3个;
5 压缩空气站房与空气加热室的勘探点数量宜为3个~4个,地质条件简单时可布置1个~2个勘探点;
6 重要性等级为三级的其他地面建筑工程,勘探点数量不宜少于1个;当为群体布置时,可按网格状布置勘探点,间距宜为40m~60m。
4.6.2 辅助生产系统地面建筑工程详细勘察,勘探点深度应按本规范第4.3.2 条的规定执行。
4.6.3 地面变电站(所)详细勘察,勘探点数量及深度应符合下列规定:
1 配电房应根据其平面布置与范围大小布置勘探点,且不宜少于4个,勘探点深度宜为10m~20m,并应进入下伏稳定地层。
2 每个主变压器均应布置勘探点,深度宜为10m~15m,并应进入下伏稳定地层。
3 变电架构区可结合架构群布置勘探点,间距宜为30m~60m;勘探点深度宜为8m~12m,并应进入下伏稳定地层。
4 基岩出露场地的测绘点可作为勘探点。
4.6.4 架空送电线路工程详细勘察,勘探点应布置在塔(杆)基础范围内,并应根据塔(杆)地基的岩土条件及塔(杆)性质按下列规定布置:
1 地质条件简单的区段可间隔3个~5个塔(杆)基础布置1个勘探点,中等复杂区段可间隔l个~3个塔(杆)基础布置1个勘探点,复杂区段每个塔(杆)基础均宜布置勘探点;
2 耐张、转角、临坡、跨越及终端塔基础处应布置勘探点,必要时每个塔(杆)基础范围可布置2个~4个勘探点;
3 岩石出露的山岳地段的测绘点可作为勘探点,必要时可采取岩样测试。
4.6.5 架空送电线路工程塔(杆)基础详细勘察,勘探点深度应根据岩土条件、塔(杆)性质、塔(杆)基础埋深及载荷大小确定,并应符合下列规定:
1 勘探点深度可按下式计算确定:
d z=d0+ηb (4.6.5)
式中:dz——勘探点深度(m);
d0——基础埋置深度(m);
η——深度调整系数,可取0.5~1.0;
b——基础宽度(m)。
2 坚硬土地基的勘探点的深度可小于公式(4.6.5)的计算值,软土地基应大于公式(4.6.5)的计算值;
3 对耐张、转角、临坡、跨越和终端塔(杆),勘探点深度应大于公式(4.6.5)的计算值,临坡塔(杆)的勘探点深度还应满足稳定性评价要求;
4 进行地基处理或采用桩基础的塔(杆)地基,勘探点深度应满足相应设计要求;
5 对基岩出露的稳定岩层区段,可采用测绘点或探槽等形式查明地层。
4.6.6 地下送电线路工程详细勘察,勘探点宜沿线路轴线布置,间距宜为100m~500m;勘探点深度不宜小于线路(或基础)底以下3m~6m,遇软弱下卧层时应增加勘探点深度,需进行地基处理时勘探点深度还应满足相应设计要求。
4.6.7 地面变电站(所)及送电线路工程详细勘察,其地电阻率的测试间距可按本规范第4.6.3、4.6.4、4.6.6 条的勘探点间距执行。
4.7 行政公共建筑详细勘察
4.7.1 行政公共建筑详细勘察,勘探点间距宜符合表4.7.1的规定。
表4.7.1 详细勘察勘探点间距(m)
4.7.2 行政公共建筑详细勘察,勘探点布置除应符合本规范第4.2.13 条第2款~6款外,还应符合下列规定:
1 勘探点应沿建筑工程周边布置,对平面上呈不规则的异形体宜在拐角或凸出部位布置勘探点,当建筑工程宽度大于35m时,宜在中心区域布置勘探点;
2 高层建筑与其裙房、地下车库一并勘察时,其勘探点的布置可兼顾,但应满足高层建筑的布孔要求,同时应满足基坑工程的设计要求。
4.7.3 行政公共建筑详细勘察,勘探点深度应按本规范第4.3.2 条的规定执行。
4.7.4 行政公共建筑详细勘察,采取原状土试样和进行原位测试与试验的工作,除应符合本规范第4.2.14 条第2款~第10款外,还应符合下列规定:
1 采取原状土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构及勘察等级确定,数量不应少于勘探点总数的1/2,其中取样孔的数量不应少于勘探点总数的1/3;
2 对高灵敏性粉土及淤泥、淤泥质土或流塑状态的黏性土宜采用静力触探等原位测试,原状土试样宜使用薄壁取土器静力连续压入法取样,并宜在现场进行试验。