岩溶区高层建筑地基处理方法论文

岩溶区高层建筑地基处理方法
摘要：本文通过对广东省梅州市平远县岩溶区高层商住楼的岩土工程勘察，对该地段地质情况进行复杂性综合分析，根据岩溶发育不均一的复杂地质情况，总结了在这类型基
础上建造高层建筑地基的一些心得，以供同行鉴赏。

关键词：岩溶、地基、复杂度、持力层
中图分类号：p931.5文献标识码：a文章编号：
1、工程概况
该工程拟建十一幢16层商住楼，面积约17248m2，建设区两侧为剥蚀残丘，部分进行开挖，中部为剥蚀沟谷，主要为坡积物堆积，上部为较厚的人工填土整平，整体地势平坦。

根据勘察，工程重要性等级为二级工程，场地复杂程度等级为二级场地，地基复杂程度等级属二级地基，该场地完成钻孔56个，进尺2018.99m，取土样36件，取岩石样49组，水样2件，标贯试验101次。

根据《广东省地震烈度区划图（1990）》资料，场地地震基本烈度为ⅵ度。

据《建筑抗震设计规范》（gb50011-2001）附录a，本区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组，场地设计特征周期值为0.35s。

2、工程地质条件
2.1岩土工程特征
根据钻孔资料，场地内钻孔揭露深度范围内的岩土层主要为：第四系人工填土层、第四系耕植层、第四系坡积层、第四系残积层，
二叠系砂岩、石灰岩六大类：
2.1.1第四系人工填土层层序号①
1）杂填土(层序号①1)
场地内局部地段有发育，岩性为杂填土，灰黄色、红黄色、灰色，填料主要为粉质粘土，含较多生物垃圾，松散。

厚度1.40～3.00m，平均2.15m。

2）素填土(层序号①2)
场地内各孔均有揭露。

岩性为素填土，紫红色、红黄色、浅黄色，填料主要为粉质粘土，大部分为残坡积产物，含较多碎石、砾石，土质稍压实,局部松散实。

局部地段上部为路面砼块，厚度
1.50～11.40m，平均5.26m。

2.1.2第四系耕植层──耕土层序号②
场地局部有发育，褐灰色，主要为粉质粘土，含有机质及植物根茎，部分含砾石，疏松。

厚度0.40～0.60m，平均0.50m。

2.1.3第四系坡积层──粉质粘土层序号③
场区内大部分孔有揭露，灰黄、土黄色、红黄色等，主要为粘粒及粉粒组成，可塑(局部为软～可塑)，含少量砂砾。

顶板埋深
1.50～11.40m，平均5.93m；厚度1.40～7.80m，平均3.55m。

2.1.4第四系残积层层序号④
场地内极为发育，各孔均有揭露，按母岩的不同岩性可分为2个岩（土）性段，即粉质粘土（砂岩类风化残积土）、粉质粘土（灰岩风化残积土）。

1）粉质粘土 (砂岩、砂岩风化残积土) 层序号④1
场区内各孔均有揭露，红黄色、红黄白色、紫红色、部分灰黄色、灰色，为系砂岩类(砂岩、砂页岩、细砂岩等)风化残积产物，大部分含较多砾石、碎石，可塑～硬塑。

顶板埋深1.70～18.30m，平均8.11m；厚度5.50～33.10m，平均18.83m。

2）粉质粘土(灰岩风化残积土)层序号④2
场地内大部分地段有分布，灰色、灰褐色、褐黄色、浅灰黄色、灰黄色，系灰岩风化残积产物，残留较多灰岩碎屑、砾石，岩芯呈土柱状，可塑～硬塑。

下部局部地段呈软塑(软土，见下表1)。

顶板埋深8.00～47.60m，平均25.74m；厚度2.50～26.00m，平均13.45m。

2.1.5砂岩──二叠系上统孤峰组（p）层序号⑤
1）全风化砂岩层序号⑤1
场区内较发育，灰黄色、灰色、灰黑色、部分灰黄白色、红黄色，风化强烈，岩芯呈半岩半土状、局部砂砾状，原岩结构尚可辨别，含较多中风化岩碎块、碎石。

顶板埋深15.50～35.70m，平均27.35m；厚度1.00～12.40m，平均5.06m。

2）强风化砂岩层序号⑤2
场区内较局部发育，灰色、灰黑色、紫红色、部分灰黄色、灰色，风化较强烈，风化裂隙发育，岩芯呈碎块状、砂砾状。

顶板埋深19.30～39.50m，平均32.54m；厚度0.70～21.40m，平均3.13m。

3）中风化砂岩层序号⑤3
场区内仅局部钻孔有揭露，灰色、灰黄色、灰黑色、风化裂隙发育，岩芯破碎，呈碎块状为主。

顶板埋深31.50～35.50m，平均33.77m；厚度3.50～15.08m，平均7.43m。

2.1.6灰岩──二叠系上统栖霞组（p）层序号⑥
1）强风化灰岩层序号⑥1
场区内较发育，灰色、灰黑色、灰黄色，风化较强烈，岩芯呈砂砾状、半岩半土状、碎块状，含较多中风化碎块、碎石。

顶板埋深19.90～49.80m，平均33.33m；厚度1.00～17.10m，平均7.10m。

2）微风化灰岩序号⑥2
场地内发育，灰色、灰黑色，局部灰白色，岩芯呈长柱状、短柱状、块状，岩质致密坚硬，溶蚀现象较发育，部分钻孔见溶洞、小溶沟、溶槽，溶洞部分全充填、部分半充填或无充填，充填物主要为粘土，局部含灰岩碎屑，软塑。

钻孔在钻进灰岩顶板接触面时大部分有漏水现象。

(详见下表表1、表2、表3)，顶板埋深17.80～51.70，平均37.59m；揭露厚度0.4～19.8m，平均5.67m；大部份钻孔未揭穿。

据25组岩石（75块）样测试结果，其饱和单轴抗压强度单值fr＝60.359～85.359mpa，平均值farm 71.023 m pa，属坚硬岩。

2.2不良地质现象
场地基岩为二叠系砂岩、石灰岩，场地地貌简单，从钻孔揭露深度范围内地层情况看，未发现有断裂构造形迹，场地总体稳定，但存在溶洞、软土不良地质现象。

据钻孔揭露，场地溶洞、溶蚀现
象等不良地质较发育，场地内分布不均匀。

3、地基的处理
3.1各类地基的选择对比
3.1.1浅基础
1)天然地基
根据建筑物特征(16层商住楼)及建筑物的设计荷载(500kpa)，场地内第四系坡积层④、第四系残积粉质粘土⑤1、残积砂质粘性土⑤2或灰岩残积砾质粘性土⑤3，且上部存在较松散的杂填土及素填土(厚度1.50～11.40m)，人工填土均匀性差，承载力低；以上各土层均不能满足工程荷载要求；采用天然地基的适宜性差。

2)夯扩桩复合地基
采用该基础时应进行试桩及压板载荷试验，以验证其适宜性。

由于场地隐伏灰岩溶蚀、溶洞及土洞现象较发育，设计荷载较大，为确保地基稳定，避免可能出现的岩溶地面塌陷、基础下沉，采用夯扩桩复合地基时，应对第⑤2、⑤3层土下部的土洞或软土部位进行灌注水泥浆加固处理。

采用该基础操作性复杂，且土洞或软土层，较难控制工程质量。

3.2桩基础
1）锤击沉管灌注桩、预制桩：因第四系冲洪积层粉质粘土③1、（含泥）中粗砂③2间夹碎块石、卵砾石，第四系残积砂质粘性土⑤2、灰岩残积砾质粘性土⑤3残留较多强～中风化岩碎块、块石（孤石），锤击沉管灌注桩、预制桩不易施工，同时易造成断桩影响质
量。

2)人工挖孔桩
由于场地隐伏灰岩溶蚀、溶洞及土洞现象较发育，同时第⑤2、⑤3层土下部的土洞或软土发育，且强、中风化岩埋深较大。

采用人工挖孔桩，施工安全性较差。

3)钻(冲)孔桩
四系冲洪积层粉质粘土③1、（含泥）中粗砂③2间夹碎块石、卵砾石，第四系残积砂质粘性土⑤2、灰岩残积砾质粘性土⑤3残留较多强～中风化岩碎块、块石（孤石），施工遇块石、孤石时采用冲锤。

以中风化较为完整灰岩⑥为桩端持力层。

采用该方案施工安全性较好，且工程质量较能保证。

4、结语
本文论述了岩溶区高层建筑复杂地层下，对各种地基类型的选择进行对比，提出了相对安全、保质、合理的地基处理方法。

岩溶地基处理有很大的难度和复杂性。

需因地制宜地设计和选择施工方法。

岩溶地基采用冲孔与挖孔相结合的办法进行处理，既经济，又避免了许多难以解决的问题，诸如抽取大量地下水，引起周围建筑物的下沉开裂，人工挖孔难以穿过多层溶洞等问题。

冲孔桩处理复杂岩溶地基行之有效，有较大的可靠性。

采用袋装粘土及水泥填堵溶洞及防渗堵漏，行之有效，且最为经济，同时保证成桩质量，避免大规模超灌砼。

在进行严格的施工管理条件下，调整施工程序，严格控制抽取地下水量，只要施工程序合理，完全可以无需任何防
渗措施，可以进行安全的人工挖孔桩施工。

参考文献：
1.《岩土工程勘察规范》(gb50021-2001，2009年版 )；
2.《高层建筑岩土工程勘察规程》（行业jgj72-2004）；
3.《建筑地基基础设计规范》（国标gb50007-2002和省标
dbj15-31-2003）；
4.《建筑桩基技术规范》（行业jgj94-2008）；
5.《工程地质手册》，中国建筑工业出版社，2007年5月，版号：isbn978-7-112-08828-7.。