复杂岩溶场地基础选型及地基处理

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1、广东省土木建筑学会地基基础专业委员会2008学术交流会复杂岩溶场地基础选型及地基处理汤昶(广东省肇庆粤能电力设计有限公司)摘要对岩溶地区基础型式的选择提出了一些见解，并结合工程实例介绍了岩溶地区采用复合地基的成功经验关键词岩溶基础地基处理日IJ吞我国岩溶地区分布很广，有的地方岩溶构造相当复杂，基础型式的选择不但要考虑上部结构的特点，还要综合考虑周围环境、经济条件、施工技术等方面的因素，合理的基础设计能产生显著的经济和社会效益。本文作者基于多年的工程实践，对岩溶地区基础型式的选择提出了一些见解，并结合工程实例

2、介绍了岩溶地区采用复合地基的成功经验。一基础型式的选择确定基础型式首要是满足受力和变形要求，同时，也要力争尽可能小地影响周围环境、充分利用有利因素、经济节约、施工可行方便等。1．浅基础复杂岩溶地区采用天然地基上的浅基础时，要特别注意是否有地表塌陷及下卧土层中是否有土洞和裂隙，所以，在进行地质勘察时钻探孔的数量及布置应合理，对地下水的活动情况要充分了解(因为地下水的活动是土洞发育和形成的关键)。当建筑物地基范围内有土洞或地表塌陷时，可能要改变基础设计方案或采取技术处理措施(如换填、灌砂等)。对于多层建筑，一般

3、情况下，天然地基上的浅基础仍应是首选，如个别地方地质不理想，可配合地基处理措施解决。2．桩基础桩基础的型式有多种，但岩溶地区通常受施工技术和设备的限制，常用的主要是预制桩基础、人工挖孔及钻(冲)孔灌注桩基础等。预制桩基础预制桩的优点是施工速度快，比较其他桩而言，造价相对便宜，个别桩有质量问题时处理较容易。若采用静压法施工，则单桩承载力在沉桩完毕就已基本明了。岩溶地区采用预制桩时常见的问题包括废桩率偏高，桩长相差悬殊、长短不一，有的桩可能太短，有的桩又可能太长，个别桩端可能会落在极薄的岩石顶板上，有的桩(特别

4、是管桩)在施打过程中桩头被打烂而收不住桩，沉桩过程中的45广东省上木建筑学会地基基础专业委员会2008学术交流会相互影响(周边桩被挤斜或上浮)，桩端与岩面几乎都是以点或线接触，等等，这些都会对桩基的长期承载力产生不利影响。另外，由于岩溶地区岩面之上一定范围内土质一般都较差，桩端约束情况不理想，这无疑也会影响到桩的耐久性，这点在地震区应引起重视。所以，预制桩基础有时宜慎用或不宜采用【l】，采用预制桩时另一个需认真对待的问题就是沉桩时挤土效应对周围房屋、设施和环境的影响，这方面已有不少教训。某工程原设计采用静压

5、预制桩，施工中遇到了上述中的一些问题，最后终止了预制桩的施工，剩下的桩改为小直径钻孔灌注桩。人工挖孔灌注桩基础人工挖孔灌注桩有很高的承载力，且桩身质量比较可靠，但采用人工挖孔灌注桩基础时应充分考虑安全因素。岩面不平整及其下有需处理的溶洞(裂隙)时，人工作业显然比较危险也难操作。当上覆有较厚的淤泥层时，如处理不好，施工过程中极有可能出现桩身变形、倾斜等质量问题及安全问题，但作者在某工程中用简易方法成功地解决了这个问题[2】。岩溶地区的人工挖孔桩施工通常都会有抽水作业，若邻近有房屋建筑，则抽水可能会引起不均匀沉

6、降及由此而导致的房屋开裂、倾斜等后果。所以，有的地方对人工挖孔桩的使用已提出了诸多的限制条件【3】，现在已较少采用。钻(冲)孔灌注桩基础钻(冲)孔灌注桩在岩溶地区得到了较普遍应用，但荷载较大时应慎用【1】，这是显而易见的，因为荷载越大，对应的桩径肯定也越大，要求的桩底完整岩层厚度也越大。采用这种基础时，主要是造价和工期问题。有的情况下，溶洞沿竖向呈串连状分布，成桩时需连续穿越大小不等的溶洞，若溶洞尺度较大而又未被充分填充，则成桩时护壁困难，要消耗大量时间、人力和材料。由于目前地质勘察手段和技术的局限性，一个

7、很小的孔洞或裂隙极有可能被描述成一个大的溶洞，造成施工中盲目破岩，而桩底下卧岩层厚度可能又不够的情况。有的工程破岩少则几米，多则达十几米，有的桩仅仅由于桩底沉渣偏厚，便对称补加两条桩，这也间接说明有些工程技术人员对桩基理论缺乏全面了解，现场解决问题心里没底。另外，局部冲击成孔时，可能还会对邻近已有建筑的基础产生不利影响。其他型式的桩基础上面所提到的灌注桩均是指大直径桩。但桩身直径越大，其对桩底持力层(通常是岩层)的完整厚度要求也越大，这就使大直径桩往往要破岩施工，而小直径灌注桩(桩径400．600mm)就有

8、可能避免这种情况，而且不管设计是否考虑，采用小直径桩时桩问土都能或多或少地发挥其承载力，即采用小直径桩时很大程度上形成的是复合地基，所以，小直径灌注桩用于岩溶地区有其优越性。以前应用较广泛的套管成孔灌注桩在岩溶地区也普遍使用过，但由于其施工时影响环境，广东省土木建筑学会地基基础专业委员会2008学术交流会承载力偏低，成桩质量有时难以保证，而且挤土效应明显，故在城区已很少采用。3．复合地基当天然地基或桩基础方案都不