關(guān)于巖溶地區(qū)地基基礎(chǔ)設(shè)計的分析

■馮亮勇

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九三二隊廣東韶關(guān)512026）

關(guān)于巖溶地區(qū)地基基礎(chǔ)設(shè)計的分析

■馮亮勇

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九三二隊廣東韶關(guān)512026）

本文主要結(jié)合地質(zhì)情況對建設(shè)場地進行綜合分析，對巖溶的形態(tài)和巖溶地區(qū)工程實例中常見的一些現(xiàn)象、問題和相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)計方案進行了分析,并提出了相應(yīng)的處理措施。

巖溶 危害性 地基基礎(chǔ)設(shè)計

1　引言

巖溶是可溶性巖層受水的長期溶蝕而形成的各種地質(zhì)現(xiàn)象和形態(tài)．又稱為喀斯特地形。巖溶地質(zhì)的巖石下的埋深深度變化大，淺層巖溶發(fā)育，鷹嘴巖、溶洞溶溝，半邊巖隙等都經(jīng)常會發(fā)生，巖石上覆蓋的軟土層壓縮性高。這些軟弱土層在地下水急劇變化下容易受到潛蝕遷移而形成土洞。引起地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，嚴重影響地基的穩(wěn)定性。因為巖溶地區(qū)工程地質(zhì)條件復(fù)雜多變。所以很多潛在的地質(zhì)災(zāi)害會對建筑物安全性產(chǎn)生不良影響。為保證巖溶地區(qū)地基基礎(chǔ)設(shè)計的可靠性、安全性以及合理性。應(yīng)根據(jù)場地的實際勘察情況、工程特點等綜合考慮地基基礎(chǔ)的設(shè)計。

2　巖溶對建筑工程的危害性

建筑工程在巖溶地區(qū)最常遇的巖溶地基主要有溶槽、溶溝和溶洞地基，以及溶蝕裂隙地基等。溶溝、溶槽和石芽地基基巖頂面高差懸殊，高低不齊，致使覆蓋的土層厚度不均勻，造成地基壓縮性極為不均，嚴重威脅到基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。甚至某些時候一地基同時包含兩者，一部分是厚度達幾米甚至十幾米的土層，而另一半則只是基巖露頭。假如對此情況不認真對待或忽視，不進行恰當(dāng)處理，則會對工程造成巨大損害。

3　工程概況

擬建乳源瑤族自治縣白馬大廈工程，位于廣東省乳源瑤族自治縣縣城、原國土局拆遷場地，場地西南側(cè)為鷹峰中路、西北側(cè)為環(huán)城西路，北側(cè)及東側(cè)為低層～高層建筑物、水泥道路等。擬建白馬大廈工程由兩棟24+1層住宅樓、一棟3層商業(yè)樓及相應(yīng)附屬設(shè)施組成，均設(shè)地下室一層，地下室開挖深度約為4.5m。白馬大廈工程總規(guī)劃用地面積約為4551m2，總建筑面積為30912.74m2，其中住宅建筑面積為20734.82m2，商業(yè)建筑面積為6387.28m2，總建筑基底面積為2173.91m2。

根據(jù)本次勘察結(jié)果，勘察場地范圍內(nèi)的不良地質(zhì)作用主要是巖溶。在全部勘探的24個鉆孔中，共有17個鉆孔揭露到23層溶洞，鉆孔見洞率為70.8%，鉆孔線巖溶率為23.6%，場地巖溶強發(fā)育。場地溶洞埋深起伏變化大，為6.70～15.20m，層頂相對標(biāo)高為72.27～80.63m；部分溶洞呈串珠狀，場地溶洞為充填～半充填型，充填物為

表1　各地層工程特性指標(biāo)建議值

（2）由于組成巖石的礦物成分風(fēng)化程度有較大差異，所以中、微風(fēng)化石灰?guī)r承載力特征值建議值數(shù)據(jù)存在一定的不確定性。流～軟塑狀黏性土、少量砂土及卵石等。

4　巖土設(shè)計參數(shù)和地基基礎(chǔ)方案的建議

4.1巖土設(shè)計參數(shù)建議

根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)鑒定，野外原位測試及室內(nèi)試驗結(jié)果，參照國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007～2011）、廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（DBJ15～31～2003）及《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94～2008）等有關(guān)規(guī)范，場地內(nèi)各地層的工程特性指標(biāo)及各地層樁基設(shè)計參數(shù)建議值分別見表1及表2。

表2　各地層樁的設(shè)計參數(shù)建議值

（2）當(dāng)采用上表數(shù)值時，須進行試樁校核。

4.2基礎(chǔ)比較分析及選擇建議

基礎(chǔ)選擇主要受場地周邊環(huán)境、地層條件和施工可行性三大因素決定。基礎(chǔ)選擇的原則，應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型、使用功能、荷載特征、施工技術(shù)條件與環(huán)境；并應(yīng)重視地方經(jīng)驗，因地制宜，注重概念設(shè)計，合理選擇基礎(chǔ)形式、節(jié)約資源。為合理選擇基礎(chǔ)形式，結(jié)合本工程地層條件，謹對本工程可供選擇的各種基礎(chǔ)方案比較及建議見下表3。

表3　建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)選型分析及建議

4.3基礎(chǔ)設(shè)計及施工建議

4.3.1天然地基基礎(chǔ)

擬建3層商業(yè)樓，當(dāng)天然地基承載力滿足上部荷載要求時，可采用淺基礎(chǔ)，以粗砂層②1或卵石層②2作淺基礎(chǔ)持力層，但區(qū)域夾有軟弱層，應(yīng)進行沉降驗算，如不滿足要求，對該層應(yīng)進行加固處理。基礎(chǔ)類型可選用擴展、條形及筏型基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面尺寸可根據(jù)上部荷載情況、地基承載力的大小及基礎(chǔ)埋深綜合確定。

4.3.2樁基礎(chǔ)

本工程住宅樓建筑垂直荷載較大，受風(fēng)荷載等因素影響水平作用力亦較大，因此布樁時除對單樁豎向承載力較高要求外，還需考慮樁的水平荷載要求，以及由主樓及附屬設(shè)施等組成的荷重差異大的建筑物，樁基礎(chǔ)持力層選擇除考慮單樁豎向承載力應(yīng)滿足設(shè)計布樁的要求外，還應(yīng)考慮主樓總沉降量的控制、主樓與附屬設(shè)施之間差異沉降等因素。樁基礎(chǔ)持力層選擇應(yīng)同時滿足下列條件：a.單樁豎向承載力應(yīng)滿足設(shè)計布樁的要求；b.基礎(chǔ)沉降及沉降差應(yīng)滿足規(guī)范及設(shè)計要求；c.灌注樁入土深度應(yīng)充分發(fā)揮樁身結(jié)構(gòu)強度；d.從抗震要求考慮，同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)宜采用相同樁長或樁長不宜相差過大。

4.3.3樁筏基礎(chǔ)

根據(jù)本次勘察揭露地層情況，擬建場地高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計時可考慮選用樁(灌注樁)+筏形基礎(chǔ)。采用樁+筏形基礎(chǔ)需注意以下幾點：

（1）場地部分地段巖面埋深較淺，在5.50～13.40m之間，因此部分樁長可能達不到承載力要求。

（2）本場地灰?guī)r面起伏較大，加壓過大容易造成樁身傾斜或斷樁，設(shè)計及施工時請注意。

（3）由于場地巖溶強發(fā)育，在設(shè)計時應(yīng)引起足夠的重視。建議進行施工勘察，對場地的巖溶采取“查、防、治”一體化的設(shè)計作業(yè)方案，并進行有效的治理。

5　結(jié)束語

根據(jù)以上工程實例不難看出。巖溶地基處理有很大的難度和復(fù)雜性，需因地制宜地設(shè)計和選擇施工方法。進行基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)勘察報告和具體情況進行分析計算，并對地基中的不良缺陷進行合理處理，并尋找最佳的設(shè)計方案，才能在確保工程設(shè)計質(zhì)量合格的條件下盡可能節(jié)省業(yè)主投資。

[1]任振甲.巖溶地基土洞的處理與分析 [C].2010

[2]曾國熙.地基處理手冊 [C].2008

P694[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～418～1