广西华南岩土工程有限公司 广西南宁 530001
摘要：南宁吴圩国际机场位于广西南宁市岩溶发育区，为指导新建航站楼的地基及基础工程设计及施工，阐述了研究区的区域地质条件、工程地质条件、地下水条件，研究了场地的岩溶发育特征及规律，并将航站楼场地划分为6个分区分别进行岩溶发育程度等级评价，结果表明：建场地未见活动性断裂构造带及土洞、无地面塌陷等不良地质作用，区域地质构造较为稳定；场地岩溶发育存在空间差异性，岩溶发育程度等级为中等～强烈，其中航站楼主楼及指廊Ⅴ区为强烈发育，其余区域为中等发育；评价工作及评价结论符合相关规范规程要求，可为研究区的航站楼的地基及基础工程设计和施工提供参考场地岩溶发育规律存在空间差异性。
关键词：吴圩国际机场；岩溶发育程度；分区评价。
Abstract：Nanning Wuxu International Airport is located in the developing zone of Karst. In order to give a guidance to the design of airport terminal and construction of the foundation work, this paper describes the regional and engineering geological conditions, groundwater conditions of the study area, and study the characteristics and rules of the development degree of Karst. The zone of airport terminal is divided into six to evaluate the development degree of Karst desperately. The results showed that there are no unfavorable conditions(such as active fault belt, soil cave, and surface collapse) in the new zone of airport terminal. Regional geological structure is relatively stable; there are spatial differences between Karst development;The degree of Karst development level is medium to strong. The main building of airport terminal and the V section of airside concourse develop strongly. The other sections are secondary development. The valuation and conclusion meets the requirement of the relevant specification, which can provide a reference to the design of airport terminal and construction of the foundation work.
Key words: Nanning Wuxu International Airport the development degree of Karstzoning evaluation
1．引言
岩溶亦称喀斯特（Karst），是在以碳酸盐类为主的可溶性岩石分布区，由于水，其中特别是地下水，对岩石以溶蚀为主的作用所形成的诸现象的综合[1]。中国西南地区碳酸盐岩广泛分布，在西南地区的工程建设中，岩溶问题难以避免，这些岩溶问题的发生，将对工程的施工和运营安全产生重大的不良影响，给国家和人民带来重大损失，因此，在勘察阶段应查明场地的岩溶发育规律[2]。
南宁市吴圩国际机场新航站区为广西壮族自治区重点建设项目，机场航站楼为该工程重要组成部分，航站楼位于广西南宁市江南区吴圩镇永红村，北起定力坡（屯）、经天利坡（屯），南至大琴坡（屯），长约1080m，宽约23～330m，占地面积约300亩。航站楼场地岩溶十分发育，正确合理地评定该场地的岩溶发育程度等级，将有助于机场工程的建设。
2.研究区的工程地质条件
2.1 区域地质背景
拟建场址地貌单元属溶蚀准平原地貌，地形平缓，总体上北高南低，由北向南缓坡状倾斜，自然坡度小于5º，地面高程118.73～123.66m，相对高差约4.93m。勘察区东、北和西面以丘陵地形为主，南面多为农田、池塘与林地，人类活动频繁，植被覆盖较好。
图1 场地区域地质构造图
根据区域地质资料（见图1），场地位于苏圩褶断区坛河背斜东南翼，东、南两个方向在10Km 范围内未发现有断层存在，场地西北侧丘陵地段第三系及泥盆系地层中发育有数条性质不明断层，其中最近一条断层距离场区约5km，呈NE40º走向。结合现场钻探揭露，场址处地层主要由第四系残积层（Qel）粉质黏土、黏土混角砾、红黏土和石炭系下统（C1）石灰岩构成，石灰岩的岩层产状为150°Ð15°，未见活动性断裂构造带通过，区域地质构造较为稳定。
2.2 地层分布
场地勘察工作满足GB50021-2001岩土工程勘察规范(2009版)[3]的要求，根据详细勘察资料，研究区覆盖层为第四系耕土①（（Q4pd））、第四系残积粉质黏土②（Qel）、黏土混角砾③（Qel）、硬塑红黏土④（Qel）和可塑红黏土⑤（Qel），下伏基岩为石炭系下统石灰岩⑥（C1）。依据其工程地质特征，自上而下概述如下：
（1）耕土①：灰褐色，稍湿～湿，土质结构松散，以黏性土为主，混硅质岩碎屑，含较多有机质及植物根系。
（2）粉质黏土②：红褐色、夹黄白色，硬塑状态为主、局部为坚硬状态，局部含较多硅质岩、灰岩角砾。
（3）黏土混角砾③：棕红色、棕黄色，硬塑～坚硬状态，黏土为主，混硅质岩、灰岩角砾约占25～40％，粒径以2～25mm为主，上段及中段的局部地段碎石含量超过50％，相变为碎石土或角砾混黏土。
（4）红黏土④：棕黄色、红褐色，含少量铁锰质氧化物和硅质岩、石灰岩角砾，根据状态不同可分为硬塑红黏土及可塑红黏土两个亚层。
（5）石灰岩⑤：灰色，隐晶质结构，中厚~厚层状构造，岩石坚硬，岩体局部溶蚀沟槽和溶孔发育，裂隙中有方解石细脉充填胶结。岩芯采取率65%～85%，岩芯多呈短柱状，少数呈碎块状，岩体内部洞隙较发育。
2.3 地下水
研究区的地下水主要分为第四系残积层中的上层滞水及深部石灰岩中的岩溶裂隙水。
（1）上层滞水：主要赋存于残积粉质黏土②、黏土混角砾③及红黏土④中，水量较小，主要受大气降水、地表水塘（沟）水及居民区生活废水补给。勘察期间量测得初见水位高程108.40～121.11m，稳定水位高程108.70～121.34m。水位及水量受季节性气候影响较大，水位年变化幅度约为1～2m。
（2）岩溶裂隙水：稳定水位高程100.67～103.16m，主要赋存于石灰岩的溶蚀裂隙及洞穴中。据现场调查访问天利屯村民饮水井概况，结合区域水文地质资料(见图2)，拟建场址5km范围内机井井深约85～120m，单井涌水量为100～1000t/d（水位降深5～10m），研究区深部岩溶裂隙水较丰富，主要由大气降水及地表水补给。
3．研究区岩溶发育的空间特征
(1)平面特征：由钻探揭露结果，研究区基岩面呈波状起伏较大，西段基岩面埋藏相对较浅，基岩面高程约为105～117m；东段基岩面埋藏较深，基岩面高程约为100～105m，为溶蚀凹槽区，走向约155º，与岩层倾向基本一致。总体上来说，研究区中部航站楼场地的岩溶发育强度较指廊和人行通道场地的岩溶发育强度要强。
（2）垂直特征研究区在详细勘察阶段有98个钻孔揭露有溶洞，见洞率为24.3%，洞高为0.1～15.60不等，多为黏土全充填、部分为空洞，钻探钻进时均有不同程度的漏水现象，说明岩溶发育段地下水仍有活动趋势，在其周围还可能伴有其它溶洞存在，尤其是岩土层接触带地段岩溶较发育。其中建筑场地西段岩溶发育强度相对较弱，属岩溶弱发育区，形态以小溶孔和单体溶洞为主，主要发育在高程104～112m段；建筑物东部岩溶发育较强，形态以小溶孔、较大规模的溶隙和串珠状溶洞为主，主要发育在高程104～95m段。
综合以上论述，研究区航站楼主楼及指廊Ⅴ区岩溶较发育，以小溶孔、较大规模的溶隙和串珠状溶洞为主，多为黏土全充填、部分为空洞，深部溶蚀裂隙及洞穴中有地下水分布。岩溶主要受地下水动力条件和裂隙构造控制，受大气降水的入渗，在水流的重力作用下，沿岩层裂隙结构面形成各种形态大小不一的溶蚀现象，岩溶发育延伸方向和构造结构面基本趋于一致，且岩溶发育程度与规模随着深度增加而减弱。
4．研究区岩溶发育程度等级评定
由前节所述可知，航站楼场地的岩溶发育在空间上并不均匀。考虑到航站楼占地面积较大，因此，应将场地划分为数个单元进行评价，才能体现出场地岩溶发育的空间差异性。场地评价范围的划分主要考虑：（1）以沉降单元为基本单位进行划分（2）评价范围内的孔数不宜太少，以满足统计需要，当某个评价单元内孔数较少时，与邻近单元合并。
图2 研究区水文地质图
航站楼分为主楼和指廊，南面有两座步行天桥连接航站楼和交通区，步行桥宽约6m，长约170m，航站楼的岩溶发育程度评价分区见图3。根据GB50007-2011建筑地基基础设计规范[4]，上述各分区的岩溶发育程度等级评价见表1。
图3 航站楼岩溶发育程度评价分区图
场地岩溶发育程度评价表 表1
从表1可以看出，航站楼场地及指廊Ⅴ的岩溶强烈发育， 其余部分均为中等发育，地基及基础设计时应根据岩溶发育程度等级区别对待。
5．结语与建议
（1）建场地未见活动性断裂构造带及土洞、无地面塌陷等不良地质作用，区域地质构造较为稳定。
（2）场地岩溶发育存在空间差异性，岩溶发育程度等级为中等~强烈，总体上来说，航站楼主楼场地较指廊和人行通道场地的岩溶更发育，各场地分区的岩溶发育程度等级评价结果见表1。
（3）评价工作及评价结论符合相关规范规程要求，可为研究区的航站楼的地基及基础工程设计和施工提供参考。
参考文献
[1]张倬元，王士天，王兰生.工程地质分析原理［M］.北京：地质出版社，1994.
[2]米健，唐运刚.岩溶形成机理分析及工程实践［J］.资源环境与工程，2010，24（5）：589-592.
[3]GB50021-2001, 岩土工程勘察规范(2009版)[S].北京:中华人民共和国建设部，2009.
[4]GB50007-2011, 建筑地基基础设计规范[S].北京:中华人民共和国建设部，2012.
论文作者:宋展佗
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/8/3
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