浅谈刚性桩复合地基在岩溶地区中应用

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1、浅谈刚性桩复合地基在岩溶地区中应用摘要：文章通过笔者的工作实践，简要阐述了复合地基的概念和对岩溶地区工程的有利影响，从中总结了介绍了刚性桩复合地基特点，并针对刚性桩复合地基在岩溶地基处理中的应用进行了分析与研究，提出了设计中应注意问题，以提供设计人员参考。关键词：刚性桩复合地基；岩溶地基；特点；应用近年来，随着岩溶地区大量分布于我国各个省分，由于岩溶的发育使岩石中形成了不同程度的孔洞，破坏了岩石的完整性，大幅度地降低了岩体的强度和稳定性，从而影响了建筑物的安全。因此，对于岩溶及其桩基技术的研究，掌握岩溶的形态特征及分布规律，认识不同岩溶的特点，对

2、岩溶地区带来的不利因素采取相应的措施，从中确保地基基础稳定具有重要的意义。1复合地基概述复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。竖向增强体习惯上称为桩，竖向增强体复合地基通常称为桩体复合地基。桩体复合地基根据竖向增强体的性质又可分为三类：散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。散体材料桩复合地基的桩体是由散体材料组成的，桩身材料没有粘结强度，单独不能形成桩体，只有依靠周围土体的围箍作用才能形成桩体。其中，这种地基的承载力主要取决于散体材料内

3、摩擦角和周围地基土体能够提供的桩侧侧限力。散体材料桩复合地基的桩体主要形式有碎石桩、砂桩等。柔性桩复合地基的桩体刚度较小，但桩体具有一定粘结强度，柔性桩中部分强度较高的桩（如粉喷桩）已较强地表现出桩的性状。柔性桩复合地基的承载力由桩体和桩间土共同承担。柔性桩复合地基的桩体主要形式有灰土桩、石灰桩、水泥土桩等。刚性桩复合地基的桩体通常以水泥为主的胶结材料，有时由混凝土或由混凝土和其他掺合料构成，桩身强度较高。为保证桩土共同作用，通常在桩顶设置一定厚度的褥垫层。刚性桩复合地基较散体材料桩复合地基和柔性桩复合地基具有更高的承载力和压缩模量，而且复合地基

4、承载力也具有较大的调整幅度。综上，本文主要就刚性桩复合地基在岩溶地区中的应用进行了论述。2刚性桩复合地基特点刚性桩复合地基即是采用刚性桩增强天然地基的部分土体，通过设置于基础和桩之间的褥垫层来使增强体和地基土共同承担荷载的人工地基。夯扩桩是沉管灌注桩的施工工艺与机械挤扩桩的桩基基础相结合的产物，即用柴油锤等将内外双管打入桩位，采用夯扩的方式将桩端现浇混凝土扩大成大头形的一种桩型。它具有止淤止水，减少缩颈和断桩，工程造价低等优点。3刚性桩复合地基在岩溶地区中的应用3.1工程概况某变电站配电装置楼地上三层、一层半地下室，楼高18.3m。场地的复杂程度

5、为二级，地基复杂程度为二级，建筑场地类别为二类，建筑物地基基础设计等级为二级。3.2地质条件本项目处于批发市场周围，属于山前宽缓冲沟〜剥蚀残丘地形地貌，场地范围内未发现活动断裂通过，但中间地段为石灰岩地区，钻探揭示出此地段岩溶较发育。场内地层中分布的地下水主要为第四系中孔隙潜水及下伏基岩中的裂隙水及岩溶水。孔隙潜水分布于浅部粘性土层中，受大气降水及高处农田地表水体的补给，以蒸发及渗流方式排泄，其水位和水量受季节影响明显，雨季水位埋藏浅，旱季相对稍深。本场地位于抗震设防烈度6度区，地震动峰值加速度为0.05g,设计地震分组为第一组，场地类别属II类

6、，设计特征周期（Tg）为0.35,埋深在20米范围内无饱和粉土及砂土，故可不考虑液化的影响。3.3岩土性能(1)素填土层分布范围广，堆积时间短，未经碾压，松散状，不可作建筑物天然地基持力层。(2)含碎石粉质粘土层，可塑，中等压缩性，建筑性能较好，全场分布，可作为一般建筑物天然地基持力层。(3)含碎石粉质粘土层，软塑，中、高压缩性，分布范围较广，力学强度低，埋深一般较大，不宜作天然地基持力层，当以②层土作持力层时，本层为软弱下卧层。(4)含角砾淤泥质粘土，流塑，高压缩性，力学强度低，分布范围小且厚度不均匀，埋深大，不可作地基持力层,为软弱下卧层。3

7、.4基础方案选择由于该覆盖型岩溶区上覆土层具有上硬下软特点，存在的松散软弱土层，承载力低，接近基岩面的土体局部发育成土洞，其稳定性较差，故不宜采用天然地基方案。综合室内和现场试验统计资料，并参考类似工程地质条件的经验数据，对可能采用的地基方案包括刚性桩复合地基地基处理和桩基方案进行分析及比较，选出最可行、最优的基础方案。(1)刚性桩复合地基方案。刚性桩复合地基法是指采用预制桩、灌注桩等刚性桩作为地基竖向增强体而形成的由地基土和增强体共同承担荷载，并在增强体顶部设置褥垫层形成刚性桩复合地基的地基处理方法。复合地基基础型式建议采用柱下条形基础或片筏基

8、础，视建筑物的荷重、溶洞及土洞的发育程度及建筑物对沉降的敏感度而定。地基土持力层选用②含碎石粉质粘土。褥垫层材料采用粗砂、中砂、级配砂石