巖溶發(fā)育地區(qū)的地基處理與基礎選型

1、苧!壁塑型壁苧竺塑竺竺蘭!里巖溶發(fā)育地區(qū)的地基處理與基礎選型任旭(華森建筑與工程設計顧問有限公司深圳518054)【提要】巖溶發(fā)育地區(qū)場地地質狀況復雜，有石芽、溶溝等多種巖面形態(tài)及士洞、溶洞存在，此類場地設計建筑物之前，必須對場地情況精確探明。結合具體工程根據(jù)場地情況及上部建筑物特點，選用了合適的基礎形式。對基礎施工時的問題進行了痢述。通過選詹復合地基方案，避開了下部復雜的地質情況，滿足了工程設計的要求，提出了巖溶發(fā)育地區(qū)進行地基處理及

2、基礎設計應注意的問題及采取的有效措施?！久梨I詞】巖溶基礎選型復合地基KarstGrowthAreaGroundProcessingandFoundationShaping／BenXu(HuasenArehitecturM＆EngineeringDesigningConsultantsLid，Shenzhen518054，China)Ab矗rael：Thegroundeonditionofthekantgrowthareaisco／1]【

3、pJex，wheretheditchandearthholeexistThegroundconditionshouldbereeonnoitredexactlywhenthebuildingwillbebuiltinthis&mThesuitablefoundationstyleshouldbechosenaccordingtothegroundconditionandthestructurecharacteristicsBasedon

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5、mpoundfoundation1工程概況某住宅小區(qū)建筑主體由A—E五棟塔樓及～層地下室組成，其中A—c棟為12層小高層住宅。D，E棟為22層高層住宅，地下室平時為車庫及設備用房，戰(zhàn)時局部設六級人防，總建筑面積約72000m2。小區(qū)總平面見圖1。2地質條件與基礎選型21地質條件擬建場地地貌單元屬剝蝕殘丘與沖洪積洼地之過渡地帶，后經人工整平改造，地勢平坦，地面標高為4573—5192m?？辈炱陂g測得地下水穩(wěn)定水面埋深050—380m，標高

6、為45，2—510m，地下水對混凝土結構不具有腐蝕性。據(jù)區(qū)域地質資料及現(xiàn)場鉆探結果，場地內未發(fā)現(xiàn)有構造破碎帶，也無滑坡、崩塌、塌陷等不良現(xiàn)象，但場地內的基巖下石炭系石灰?guī)r屬可溶巖類，勘察中在石灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)溶洞在層⑦中發(fā)現(xiàn)土洞，巖溶特征為覆蓋型，巖溶發(fā)育現(xiàn)象嚴重。場地各地層的工程特性指標見表1。22基礎選型根據(jù)勘察報告提供的場地情況及各土層地基設計參數(shù)，A，B，C三棟小高層住宅可選用天然基礎，基礎持力層選用層②，結合建筑物地下室情況，采用筏

7、板基礎。而D，E兩棟高層住宅，因天然基礎地基承載力不滿足設計要求，擬采用樁基礎。因巖溶地區(qū)基巖情況復雜，有石芽、溶溝等多種基巖面形態(tài)及土洞、溶洞存在，不宜采用預應力管樁或沉管灌注樁等834圈l一、區(qū)建筑總平面布置樁基礎形式，而且基巖埋深較深，加之巖溶地區(qū)地下礦物質豐富，可能存在有害氣體或礦物質，土層軟弱不均，易塌方，顯然人工挖孔擴底灌注樁基礎也不是理想的選擇。最終，考慮沖孔灌注樁成孔深度大，能克服孤石、夾層及溶洞的影響，用作為D，E棟高

8、層住宅的設計樁型。3基礎施工中的問墨3，1筏板基礎的照工場地地質狀況復雜，土洞、溶洞分布多，而場地地質勘察鉆孔間距多在20m左右，無法精確判明場地土滑、溶嗣分布情況。為_『查明筏板基礎下的地質條件及淺層土洞、溶洞的具體情況，消除其對基礎的不利影響，前期用地質雷達對場地進行了掃描，探測布線間距5m。根據(jù)探測報告顯示，在B，C棟下均發(fā)現(xiàn)淺埋(3)樁間距s根據(jù)上部荷載要求，處理后的復合地基承載力特征值要求達到360kPa以上。根據(jù)《建筑地基處

9、理技術規(guī)范》(JGJ792002)，單樁豎向承載力特征值可按下式計算：R。2Mp∑qilqpAp(1)式中，“，為樁的周長，口。為樁周第i層土的側阻力，9，為樁周第i層土的樁端端阻力特征值，A。為樁的橫截面面積。復合地基承載力特征值可按下式計算：，“=mR。／4?？?1一m)，_。(2)式中I，。為復合地基承載力特征值；m為樁土面積置換率徊為樁間土承載力折減系數(shù)以為處理后樁問土承載力特征值，可取天然地基承載力特征值。當樁正方形布置時，樁

10、間距可由下式反求：m=擴／(113s)2(3)根據(jù)式(1)，可以求出R。=635kN；根據(jù)式(2)可以求出m≥o，052；根據(jù)式(3)可以求出5=1500mm。(4)樁體試塊抗壓強度平均值f。根據(jù)《建筑地基處理技術規(guī)范》1”Jo=3R／A，，可求得fo?！?52MPa，據(jù)此，取CFG樁體混凝土強度等級為C25。(5)褥墊層材料及厚度褥墊厚度過小，樁間土承載能力不能充分發(fā)揮，必然增加樁的數(shù)量或長度，造成經濟上的浪費。褥墊厚度過大，會導致樁

11、、土應力比接近1，此時樁承擔的荷載太少，實際上復合地基中樁的設置已失去意義，地基承載力提高不多。結合工程實踐總結，為使褥墊層能更好地保證樁土共同承擔荷載，褥墊層厚度取200mm，褥墊層材料采用級配砂石，碎石粒徑8—20mm。43復合地基施工技術要求大量工程實踐表明。CFG樁復合地基設計，就承載力而言不會有太大的問題，可能出悶題的是CFG樁的施工。因此，對施工技術的控制是復合地基處理的關鍵環(huán)節(jié)。工程場地處于巖溶發(fā)育區(qū)，地下水位高，地下水補

12、給豐富，為避免施工過程中對場地穩(wěn)定性的影響及保證地基處理效果，設計要求：1)嚴格控翻降永深度，施工期水位降至基底標高下1m；2)基坑開挖時應預留保護土層厚度1m；3)施工工藝采用具有對樁問土無擾動、無泥漿污染、無振動、低噪音、施工效率高及質量容易控制等特點的長螺旋鉆成孔、管內泵壓戚樁工藝；4)根據(jù)施工工藝要求，基底開挖的平面尺寸以建筑物的底板邊緣為基準向四周均擴出1m；5)混合料攪拌應嚴格按配臺比配料，攪拌時間不應小于60a塌落度控制在

13、16～20em；6)成樁時，應在836鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴禁先提管后泵料，成樁的提拔速度宜控制在2～3m／rain；7)及時檢查排氣閥是否堵塞，杜絕樁體充氣；8)褥墊層鋪設采用靜力壓實，夯填度取088。44復合地基檢測復合地基施工完成后28d混凝土強度達到設計要求后，由專業(yè)檢測單位對復合地基及樁身完整性進行了檢測。采用平板靜載試驗法對復合地基處理質量檢測，平板尺寸18mx18m，每個平板下有4根樁，共布置6個檢測點。最終測得

14、最小沉降量為08era，最大沉降量為23cm，滿足設計規(guī)范要求。采用低應變法對樁身質量進行了檢測，抽檢數(shù)量為總樁數(shù)的20％，經檢測。樁身完整性良好，未發(fā)現(xiàn)有明顯缺陷的Ⅲ，Ⅳ類樁。5結語(1)巖溶發(fā)育地區(qū)場地地質狀況復雜，有石芽、溶溝等多種巖面形態(tài)及土洞、溶潤存在，在此類場地設計建造建筑物時，必須對場地情況精確探明，根據(jù)場地及上部建筑物具體特點，選用適合的基礎形式。(2)巖溶地區(qū)土洞對建筑物的危害遠大于溶洞，采用天然基礎形式時，必須對土洞

15、分布情況及大小精確探明，對淺層土洞必須加以處理，以保證上部建筑物的安壘。(3)巖溶發(fā)育地區(qū)因有石芽、溶洞等的存在，增加了樁基施工的難度。具體施工時，應根據(jù)超前鉆探及現(xiàn)場成樁情況，及時調整施工工藝，保證基樁質量。(4)巖溶發(fā)育地區(qū)下面巖層復雜，通過處理上部地基形成復合地基的方法是一種有效途徑。地基處理時應進行技術可行性，處理費用、工期等方面比較，選擇合理的處理方案，對施工技術要求應嚴格控制，確保其滿足設計要求。參考立蕾建筑地基基礎設計規(guī)范

16、(GBS00072002)[s]北京：中國建筑工業(yè)出版杜2002商屢建筑混凝土結構技術規(guī)程(JGJ3—2002)【s]北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002建筑地基處理技術規(guī)范(JGJ792002)[S]北京：中國建筑工業(yè)出版社2002建筑樁基技木規(guī)范(JGJ9494)[S]北京：中國建筑工業(yè)出版杜，1995建筑地基基礎設計麓范理解與應用(M]北京：中國建筑工業(yè)出版杜2004同明禮，張東剛CFG樁復臺地基技術及工程宴毆[M]北京：中國水利水