巖溶發(fā)育地區(qū)的地基處理與基礎(chǔ)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(chǔ)選型任旭(華森建筑與工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司深圳518054)【提要】巖溶發(fā)育地區(qū)場(chǎng)地地質(zhì)狀況復(fù)雜，有石芽、溶溝等多種巖面形態(tài)及士洞、溶洞存在，此類場(chǎng)地設(shè)計(jì)建筑物之前，必須對(duì)場(chǎng)地情況精確探明。結(jié)合具體工程根據(jù)場(chǎng)地情況及上部建筑物特點(diǎn)，選用了合適的基礎(chǔ)形式。對(duì)基礎(chǔ)施工時(shí)的問(wèn)題進(jìn)行了痢述。通過(guò)選詹復(fù)合地基方案，避開了下部復(fù)雜的地質(zhì)情況，滿足了工程設(shè)計(jì)的要求，提出了巖溶發(fā)育地區(qū)進(jìn)行地基處理及

2、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題及采取的有效措施。【美鍵詞】巖溶基礎(chǔ)選型復(fù)合地基KarstGrowthAreaGroundProcessingandFoundationShaping／BenXu(HuasenArehitecturM＆EngineeringDesigningConsultantsLid，Shenzhen518054，China)Ab矗rael：Thegroundeonditionofthekantgrowthareaisco／1]【

3、pJex，wheretheditchandearthholeexistThegroundconditionshouldbereeonnoitredexactlywhenthebuildingwillbebuiltinthis&mThesuitablefoundationstyleshouldbechosenaccordingtothegroundconditionandthestructurecharacteristicsBasedon

4、anengineering。thecompoundfoundationisBelecledtoavoidthecomplexfoundationcondition—andthedesignmeetstherequirementoftheengineeringSomeproblemsofthebasementdesignandconstructionarepresentedKeywords：karat；foundationstyle；co

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(shí)為車庫(kù)及設(shè)備用房，戰(zhàn)時(shí)局部設(shè)六級(jí)人防，總建筑面積約72000m2。小區(qū)總平面見(jiàn)圖1。2地質(zhì)條件與基礎(chǔ)選型21地質(zhì)條件擬建場(chǎng)地地貌單元屬剝蝕殘丘與沖洪積洼地之過(guò)渡地帶，后經(jīng)人工整平改造，地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高為4573—5192m?？辈炱陂g測(cè)得地下水穩(wěn)定水面埋深050—380m，標(biāo)高

6、為45，2—510m，地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不具有腐蝕性。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及現(xiàn)場(chǎng)鉆探結(jié)果，場(chǎng)地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有構(gòu)造破碎帶，也無(wú)滑坡、崩塌、塌陷等不良現(xiàn)象，但場(chǎng)地內(nèi)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(yán)重。場(chǎng)地各地層的工程特性指標(biāo)見(jiàn)表1。22基礎(chǔ)選型根據(jù)勘察報(bào)告提供的場(chǎng)地情況及各土層地基設(shè)計(jì)參數(shù)，A，B，C三棟小高層住宅可選用天然基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層選用層②，結(jié)合建筑物地下室情況，采用筏

7、板基礎(chǔ)。而D，E兩棟高層住宅，因天然基礎(chǔ)地基承載力不滿足設(shè)計(jì)要求，擬采用樁基礎(chǔ)。因巖溶地區(qū)基巖情況復(fù)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(yù)應(yīng)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(chǔ)形式，而且基巖埋深較深，加之巖溶地區(qū)地下礦物質(zhì)豐富，可能存在有害氣體或礦物質(zhì)，土層軟弱不均，易塌方，顯然人工挖孔擴(kuò)底灌注樁基礎(chǔ)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(shè)計(jì)樁型。3基礎(chǔ)施工中的問(wèn)墨3，1筏板基礎(chǔ)的照工場(chǎng)地地質(zhì)狀況復(fù)雜，土洞、溶洞分布多，而場(chǎng)地地質(zhì)勘察鉆孔間距多在20m左右，無(wú)法精確判明場(chǎng)地土滑、溶嗣分布情況。為_『查明筏板基礎(chǔ)下的地質(zhì)條件及淺層土洞、溶洞的具體情況，消除其對(duì)基礎(chǔ)的不利影響，前期用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行了掃描，探測(cè)布線間距5m。根據(jù)探測(cè)報(bào)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(fù)合地基承載力特征值要求達(dá)到360kPa以上。根據(jù)《建筑地基處

9、理技術(shù)規(guī)范》(JGJ792002)，單樁豎向承載力特征值可按下式計(jì)算：R。2Mp∑qilqpAp(1)式中，“，為樁的周長(zhǎng)，口。為樁周第i層土的側(cè)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(fù)合地基承載力特征值可按下式計(jì)算：，“=mR。／4?？?1一m)，_。(2)式中I，。為復(fù)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(wèn)土承載力特征值，可取天然地基承載力特征值。當(dāng)樁正方形布置時(shí)，樁

10、間距可由下式反求：m=擴(kuò)／(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(qiáng)度平均值f。根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》1”Jo=3R／A，，可求得fo。≥152MPa，據(jù)此，取CFG樁體混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。(5)褥墊層材料及厚度褥墊厚度過(guò)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(zhǎng)度，造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。褥墊厚度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致樁

11、、土應(yīng)力比接近1，此時(shí)樁承擔(dān)的荷載太少，實(shí)際上復(fù)合地基中樁的設(shè)置已失去意義，地基承載力提高不多。結(jié)合工程實(shí)踐總結(jié)，為使褥墊層能更好地保證樁土共同承擔(dān)荷載，褥墊層厚度取200mm，褥墊層材料采用級(jí)配砂石，碎石粒徑8—20mm。43復(fù)合地基施工技術(shù)要求大量工程實(shí)踐表明。CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)，就承載力而言不會(huì)有太大的問(wèn)題，可能出悶題的是CFG樁的施工。因此，對(duì)施工技術(shù)的控制是復(fù)合地基處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。工程場(chǎng)地處于巖溶發(fā)育區(qū)，地下水位高，地下水補(bǔ)

12、給豐富，為避免施工過(guò)程中對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響及保證地基處理效果，設(shè)計(jì)要求：1)嚴(yán)格控翻降永深度，施工期水位降至基底標(biāo)高下1m；2)基坑開挖時(shí)應(yīng)預(yù)留保護(hù)土層厚度1m；3)施工工藝采用具有對(duì)樁問(wèn)土無(wú)擾動(dòng)、無(wú)泥漿污染、無(wú)振動(dòng)、低噪音、施工效率高及質(zhì)量容易控制等特點(diǎn)的長(zhǎng)螺旋鉆成孔、管內(nèi)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(zhǔn)向四周均擴(kuò)出1m；5)混合料攪拌應(yīng)嚴(yán)格按配臺(tái)比配料，攪拌時(shí)間不應(yīng)小于60a塌落度控制在

13、16～20em；6)成樁時(shí)，應(yīng)在836鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴(yán)禁先提管后泵料，成樁的提拔速度宜控制在2～3m／rain；7)及時(shí)檢查排氣閥是否堵塞，杜絕樁體充氣；8)褥墊層鋪設(shè)采用靜力壓實(shí)，夯填度取088。44復(fù)合地基檢測(cè)復(fù)合地基施工完成后28d混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，由專業(yè)檢測(cè)單位對(duì)復(fù)合地基及樁身完整性進(jìn)行了檢測(cè)。采用平板靜載試驗(yàn)法對(duì)復(fù)合地基處理質(zhì)量檢測(cè)，平板尺寸18mx18m，每個(gè)平板下有4根樁，共布置6個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。最終測(cè)得

14、最小沉降量為08era，最大沉降量為23cm，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。采用低應(yīng)變法對(duì)樁身質(zhì)量進(jìn)行了檢測(cè)，抽檢數(shù)量為總樁數(shù)的20％，經(jīng)檢測(cè)。樁身完整性良好，未發(fā)現(xiàn)有明顯缺陷的Ⅲ，Ⅳ類樁。5結(jié)語(yǔ)(1)巖溶發(fā)育地區(qū)場(chǎng)地地質(zhì)狀況復(fù)雜，有石芽、溶溝等多種巖面形態(tài)及土洞、溶潤(rùn)存在，在此類場(chǎng)地設(shè)計(jì)建造建筑物時(shí)，必須對(duì)場(chǎng)地情況精確探明，根據(jù)場(chǎng)地及上部建筑物具體特點(diǎn)，選用適合的基礎(chǔ)形式。(2)巖溶地區(qū)土洞對(duì)建筑物的危害遠(yuǎn)大于溶洞，采用天然基礎(chǔ)形式時(shí)，必須對(duì)土洞

15、分布情況及大小精確探明，對(duì)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(shí)，應(yīng)根據(jù)超前鉆探及現(xiàn)場(chǎng)成樁情況，及時(shí)調(diào)整施工工藝，保證基樁質(zhì)量。(4)巖溶發(fā)育地區(qū)下面巖層復(fù)雜，通過(guò)處理上部地基形成復(fù)合地基的方法是一種有效途徑。地基處理時(shí)應(yīng)進(jìn)行技術(shù)可行性，處理費(fèi)用、工期等方面比較，選擇合理的處理方案，對(duì)施工技術(shù)要求應(yīng)嚴(yán)格控制，確保其滿足設(shè)計(jì)要求。參考立蕾建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范

16、(GBS00072002)[s]北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版杜2002商屢建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3—2002)【s]北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ792002)[S]北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社2002建筑樁基技木規(guī)范(JGJ9494)[S]北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版杜，1995建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)麓范理解與應(yīng)用(M]北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版杜2004同明禮，張東剛CFG樁復(fù)臺(tái)地基技術(shù)及工程宴毆[M]北京：中國(guó)水利水