岩溶地区基础设计的一般原则

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岩溶地区建筑地基基础技术标准

岩溶地区建筑地基基础技术标准

岩溶地区建筑地基基础技术标准标题:岩溶地区建筑地基基础技术标准规范一、引言岩溶地区,由于其独特的地质构造和水文条件,对建筑物地基基础的设计与施工提出了特殊要求。

为确保岩溶地区建筑工程的安全稳定,特制定本“岩溶地区建筑地基基础技术标准”,以指导和规范相关建设活动。

二、基本规定1. 地质勘查:在岩溶地区进行建筑设计前,必须进行全面细致的岩溶地质勘查,查明溶洞、落水洞、地下河等特殊地质体的分布、规模及发育程度,为地基基础设计提供准确依据。

2. 设计原则:地基基础设计应遵循“因地制宜、预防为主、综合治理”的原则,充分考虑岩溶地质特性,避免地基不均匀沉降和地下水突变带来的安全隐患。

3. 地基处理:对于存在溶蚀空洞的地基,应采取填充密实、灌浆加固、桩基支撑等方式进行地基处理,确保地基承载力满足设计要求。

4. 基础形式选择:根据岩溶地貌特点,优先采用能分散荷载且适应性较强的独立基础、筏板基础或桩基础,并结合实际情况选用适宜的基础埋深。

三、施工技术要求1. 施工前应根据地质勘查报告编制详细的岩溶地基处理方案,明确施工工艺、材料以及质量控制措施。

2. 在施工过程中,应严格监控地基处理效果和地下水动态变化,如发现异常情况应及时调整施工方案。

3. 桩基础施工时,应对溶洞区域进行专项探测,确保桩基穿透溶洞并达到稳定持力层;同时,加强桩身完整性检测,防止因溶蚀作用导致的桩基质量问题。

四、验收与维护完成地基基础施工后,须按照国家相关验收标准和技术规范进行严格的工程质量验收。

在建筑使用期间,要定期进行地基监测和维护,防范可能出现的地基变形、地下水渗漏等问题。

总结,岩溶地区建筑地基基础的技术工作是一项系统工程,需科学严谨地对待每一个环节,只有这样,才能确保在复杂多变的岩溶地质环境下,建筑结构的安全可靠。

岩溶地区公路基础设计与施工技术研究技术应用指南(最终版)

岩溶地区公路基础设计与施工技术研究技术应用指南(最终版)
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岩溶地区公路基础设计与施工技术指南
1.3 填石体样本密度测量.............................................................................................. 39 1.4 填石体样本的参振质量 m0 与密度 ρ 的关系建立................................................ 39 1.5 现场测试步骤.......................................................................................................... 39 1.6 填石体样本的参振质量 m0 与密度 ρ 的关系建立示例....................................... 40 附录 2 岩石等效内摩擦角初定值....................................................................................... 42 附录 3 岩溶洞隙稳定性半定量评价................................................................................... 43 附录 4 填石路堤设计标准图............................................................................................... 49 附录 5 岩溶地区公路工程路基、桥基施工处治技术图表............................................... 53

岩溶地区的地基处理和基础设计分析

岩溶地区的地基处理和基础设计分析

岩溶地区的地基处理和基础设计分析岩溶地区的地基处理对于建筑的安全与质量有着十分重要的影响,本文对以往的设计经验进行了总结与分析,对岩溶地区地基设计、地基处理以及地基评价等方面的方法进行了详细的介绍,希望可以起到参考作用。

标签:基础设计;地基处理;岩溶地区岩溶地区普遍存在漏斗、暗河、溶槽、溶洞等地质情况,存在形式十分隐蔽。

岩溶作用指的是流水对岩石造成腐蚀与冲击,部分情况下表现为机械式的侵蚀,使岩石形态发生变化。

岩溶不良地质所构成的岩溶地基普遍存在不均匀沉降、承载力不足等方面的问题,严重情况下还可能会导致地基塌陷或地基滑动。

在我国建筑工程领域不断发展的过程中,在岩溶地区兴建高层建筑方面的技术也取得了一定的进展。

设计单位需要对岩溶地基建设房屋时所存在的关键问题进行重点的解决,做好岩溶地基稳定性分析工作,对岩溶地基基础形式进行有针对性的设计,使所制定的地基处理方案更具合理性与经济性。

1、岩溶地基相关方面的评价设计单位需要重点设计好岩溶地区的房屋基础,选择正确的处理方法对于工程的造价与施工安全性有着十分重要的意义。

施工区域或周围所存在的岩溶均会在一定程度上影响到施工安全,需要对岩溶进行勘察,综合性地对岩溶地基进行评价,根据评价结果科学客观地制定地基处理方案。

计算方法、数学模型以及力学模型是最为重要的评价步骤,在我国建筑行业不断发展的过程中,岩溶地基分析评价流程得到了进一步的简化,尤其是在稳定性分析方面已经可以由以往十分繁琐的定量分析转化为直观、简化的定性分析。

定性评价法通常应用于常规工程地基稳定性分析与初勘阶段的场地选择,具体包含经验比拟法与综合分析法两种。

依照对洞体稳定性造成影响的有关因素与与洞隙边界条件做出合理的评价与综合性的分析。

半定量评价法是定性评价法的延伸与补充,具体包含顶板厚跨比法和顶板安全厚度计算法。

其中顶板厚跨比法不需要考虑顶板性质、荷载和大小,选取顶部最薄处厚度和水平投影跨度两项数值,能够计算出厚跨比,该数值能够用来对顶板厚度的安全性做出评价。

浅析岩溶地区基础设计及施工要点刘汝慧

浅析岩溶地区基础设计及施工要点刘汝慧

浅析岩溶地区基础设计及施工要点刘汝慧发表时间:2020-05-09T10:48:33.027Z 来源:《工程管理前沿》2020年2月5期作者:刘汝慧[导读] 岩溶地区地质情况复杂,对建筑工程地基基础的影响较大摘要:岩溶地区地质情况复杂,对建筑工程地基基础的影响较大,设计前应根据地勘报告,结合地质情况对建设场地进行综合分析,确定地基基础的设计原则和处理方法,寻求合适的地基基础设计方案以及施工要点。

关键词:岩溶地区;特点;基础设计;施工;夯扩桩引言岩溶洞、隙、沟、槽等岩溶地貌和岩溶的特殊形态都是岩溶范畴内的不良地质现象,由其所构成的岩溶地基常常会引起建筑物基础的稳定性、地基承载力的不足、不均匀沉降、地基滑动和塌陷等地基变形破坏。

溶洞、塌陷这些不良的工程地质情况,在溶岩地区或多或少会出现,随着越来越多的工程兴建在岩溶地区,岩溶地基的问题就成为工程建设中的突出问题,加强岩溶地基稳定性分析评价,采用合理经济的地基处理措施,有着重大的技术价值和经济意义。

一、岩溶地区地质特点岩溶地区的建设场地,基岩面起伏较大,有时还遇到土岩结合的地基持力层,为不均匀性地基;往往也分布有特殊性土红虱土,上覆土层中还会有土洞;如果上部结构荷载适于天然浅基础形式,浅基础方案设计时也应针对上述这样的工程地质问题深入探讨。

如果由于浅基础形式不能满足上部建筑物结构荷载的情况,而要选择了桩基础形式,那么施工过程中就会碰到诸如基岩的完整性、基岩起伏面较大、石芽、土洞、溶洞、溶隙、岩溶地下水等工程地质及岩溶地质问题。

设计师应该吸取过往施工经验,或借鉴相邻场地的施工经验,多与提供详细勘察报告的技术负责人探讨,最终选择适于桩基础施工的类型。

在岩溶地区进行基础设计及施工,应严格遵循相关规范,制订符合实际情况的设计与施工方案。

在确定桩基施工方法时,应该对该技术方法的特点加以了解,并明确其技术控制要点,防比操作不规范导致的各类质量与安全问题。

二、岩溶地区地基基础设计原则及方法2.1地基基础设计原则及方法当地基评价无法满足稳定性要求时,就需要对地基进行处理,对于影响地基稳定性的岩溶洞隙,应根据其位置、大小、埋深、围岩稳定性和水文地质条件等进行综合分析,因地制宜地采取下列处理措施:(1)对洞口较小的岩溶洞隙,宜采用镶补、嵌塞、跨盖等方法处理。

岩溶地区基础设计的一般原则

岩溶地区基础设计的一般原则

岩溶地区基础设计的一般原则方小丹(华南理工大学建筑设计研究院)一、问题的提出岩溶地区建筑物的基础设计是工程师们常感困惑的难题。

多年来的工程实践,有机会接触不少此类问题,有成功的心得,也有对失败的思考。

本文拟通过对其中部分有代表性的工程实例的简要介绍分析,来探讨岩溶地区基础设计的一般原则。

例1、广州市景泰坑某住宅小区工程概况:建筑物九层,局部十层,首层层高5.6m,其余2.8m,总建筑面积6.5万㎡,钢筋混凝土框架结构。

场区工程地质条件:人工填土,耕植层厚0.8-2m,坡洪积层(粘土及粉质粘土)厚4~8m,标贯数3~10击;残积层(粘土、粉质粘土、粉土)厚3~12m,标贯数5~15.5击。

下伏基岩为石炭系壶天群灰岩,灰色、深灰色,岩质坚硬,岩石上部裂隙发育,有三个钻孔发现溶洞,洞深分别为0.2、1.3、1.55m,有填充物。

场地内,发现钻孔8#、9#、12#、13#、14#一带灰岩顶面标高特别低,与周围钻孔的灰岩顶板标高相差3~10米不等,该地段区域存在一个以8#、13#为中心的溶蚀漏斗。

基础型式:采用天然地基上的条形基础,基底置于坡洪积粉质粘土层上,设计估算最大沉降6-7㎝,竣工验收时实测5.7㎝。

建成后效果良好。

例2、肇庆市某办公楼工程概况:十四层钢筋混凝土框剪结构,一层地下室,总建筑面积约2万㎡。

场区工程地质条件:耕植土层0.3~1m,淤泥及淤泥质土层7~10 m。

粉质粘土,粘土层4~7 m。

下伏基岩为灰岩,岩溶发育,溶洞高0.5~3.1m不等。

基础型式:采用桩筏基础(混凝土灌注桩加筏基)。

考虑到淤泥层的透水性很差,桩距较密的沉管灌注桩将造成地面隆起,桩的质量难以保证,故以挤土桩(沉管灌注桩)与排土桩(钻孔灌注桩)相间,桩端支承于残积层上。

建成后效果良好。

例3、韶关某办公-住宅楼工程概况:二十层钢筋混凝土框-剪结构,一层地下室,总建筑面积约3万㎡,柱最大轴力约2000t。

场区工程地质条件:冲洪积软可塑粉质粘土,粘土8~20 m,其中卵石层平均厚3~4 m,下伏基岩为灰岩,灰色,岩质坚硬,岩溶发育,钻孔见洞率约28%,溶洞深0.5~3m不等。

岩溶地区桥梁桩基础设计分析

岩溶地区桥梁桩基础设计分析

岩溶地区桥梁桩基础设计分析摘要:石灰岩地区由于岩溶的存在,对桥梁基础危害极大。

本文分析了岩溶地区桥梁桩基础设计的一些基本原则,并且在湖南桂武高速的工程设计实例中采用了此设计方法,工程建成安全运营多年,说明该设计具有较高可靠性。

关键词:岩溶地区桥梁基础顶板安全厚度喀斯特地貌,因前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸岩高原所具有的典型特征而得名,主要表现为可溶性岩石经受水流溶蚀、侵蚀以及岩体重力崩落、坍陷等作用过程,形成于地表和地下各种侵蚀和堆积物体形态的总称。

在我国,这种可溶性石灰岩,也有较广泛的分布。

其在地表下形成的溶洞对于桥梁基础的设计有很大的安全隐患,是我们进行岩溶地区桥梁设计的重点与难点之一。

岩溶地区桥梁基础的设计,必须要综合考虑安全、经济等各方面的因素,以确定合理的基础方案。

一、桥梁基础选择概述在实际设计中,由于灰岩强度一般都较高,因此扩大基础有很好的适应能力,并且对于溶洞埋置较深的情况,若能合理利用上层溶洞的顶板强度而采用扩大基础,在经济上,将具有很高的价值。

但是,由于勘察设计中不可能非常准确探明基础下溶洞的具体大小与形态,而只能通过物探以及定向钻探进行初步探明,所以扩大基础的使用有一定的安全隐患,并且在一些较高桥墩中,扩大基础对于桥墩稳定性有很大影响,所以,在岩溶地区的桥梁基础设计中,桩基础还是应用最为广泛的基础结构型式。

但同扩大基础一样,溶洞对桩基的承载能力也有着重大影响,溶洞直接影响桩周摩擦力与桩端抗阻力。

特别是当桩周顶板厚度不够时,在桥梁荷载作用下,顶板被压碎,从而使桩基承载能力损失而引起桥梁结构的破坏是桩基设计中必须避免的!另外,因“逢洞必穿”的思想而造成的桩基过长,使岩溶区桩基在施工过程中可能引起的斜桩、卡钻、塌孔、扩孔、埋钻甚至断桩等一系列施工事故的可能性极大增加,也是设计应该考虑的。

因此,岩溶地区的桥梁桩基础设计,必须在结构安全的前提下,综合考虑施工与经济等各方面因素,采用最合理的桩长与桩径。

岩溶地区地基处理方法-总结

岩溶地区地基处理方法-总结

岩溶地基的处理措施岩溶是由石灰岩、泥灰岩等可溶性岩石长期受水的化学溶蚀和机械作用而形成的。

岩溶为可溶性岩层的特有现象,基表面形式有溶槽、溶沟、溶洞、石笋等,空隙有的被泥土充填,有的是空洞,一般以隐蔽的形式存在。

岩溶所引起的各种地表变形破坏,会严重影响地基稳定性,会造成公路铁路断道,桥涵下沉开裂,水库渗漏,建筑物损坏等等。

因此,需要根据岩溶情况慎重研究,作出妥善处理,本文结合工程的地质情况、场地特征、工程实际等探讨了针对不同基础采用不同的方法处理复杂岩溶地基的问题。

1、岩溶地基处理的一般原则:(1)重要建筑物宜避开岩溶强烈发育区;(2)当地基含石膏、岩盐等易溶岩时,应考虑溶蚀继续作用的不利影响;(3)不稳定的岩溶洞隙应以地基处理为主,并可根据其形态、大小及埋深,采用清爆换填、浅层楔状填塞、洞底支撑、梁板跨越、调整柱距等方法处理(4)岩溶水的处理宜采取疏导的原则;(5)在未经有效处理的隐伏土洞或地表塌陷影响范围内不应作天然地基。

对土洞和塌陷宜采用地表截流、防渗堵漏、挖填灌填岩溶通道、通气降压等方法进行处理,同时采用梁板跨越。

对重要建筑物应采用桩基或墩基;(6)应采取防止地下水排泄通道堵截造成动水压力对基坑底板、地坪及道路等不良影响以及泄水、涌水对环境的污染的措施;(7)当采用桩(墩)基时,宜优先采用大直径墩基或嵌岩桩,并应符合下列要求:1)桩(墩)以下相当桩(墩)径的3倍范围内,无倾斜或水平状岩溶洞隙的浅层洞隙,可按冲剪条件验算顶板稳定;2)桩(墩)底应力扩散范围内,无临空面或倾向临空面的不利角度的裂隙面可按滑移条件验算其稳定;3)应清除桩(墩)底面不稳定石芽及其间的充填物。

嵌岩深度应确保桩(墩)的稳定及其底部与岩体的良好接触。

2 、岩溶的处理地基基础措施:①当条件允许时,尽量采用浅基,充分利用上覆性能较好的土层为持力层或使基底与洞体间保留相当厚度的完好岩体。

②当以岩石作持力层时,局部加深基础,通过钻孔灌注桩或墩穿过单个洞体,使基础荷载传递到下部完好的岩体上。

岩溶地区市政桥梁工程桩基础的设计原则

岩溶地区市政桥梁工程桩基础的设计原则

有决定性 的影 响. 因此 设计工作 中需遵循如下几点原则:
() 1 桩基础设计 以前应进行充分 的勘察 工作 。勘察工作最 好是钻探 和物探相结合, 印证. 互相 从钻探 见洞率、 洞高分布 、 洞 隙率、 夹层 的产 状及岩性 、 溶洞 的充填情况 及顶板尺 寸等来评 价岩 溶对地基稳定性的影响程度 。 对岩溶 的分布规律进行工程
专 I桥航 与 通 栏 路 、 交 运
岩 溶地 区市政桥 梁 工程桩基 础 的设计原则
甘 波
( 东省 佛 山市 5 8 0 ) 广 2 5 0
摘 要: 根据 多年市政桥梁工程的设计施工经验 , 了岩溶地区市政桥梁工程桩基础设计应遵循的几点原则, 总结 可供类似 工程借鉴 。 关键词 : 嵌岩桩 ; 摩擦桩 ; 超长桩 ; 群桩
应 了解周边 建筑物 已有的成功 桩型 以及场 区周边建筑 物和管
线 的 种类 及 分 布 情 况 。 之 . 对 市 政 桥 梁 工 程 拟 建 区 有一 个 从 总 应
宏 观 到 微 观 . 局 部 到 整 体 的清 楚 了 解 , 对 整 个 场 区 的岩 土 条 从 并
作. 尽量进行多种 桩型 的比较及岩土参数的对 比。 工程实施时要
设计方案的优劣对桥梁工程的质量 、 工期、 投资 、 运营安全等都
采用先灌浆、 注浆等岩土 处理方法使岩层完整后再进行设 计桩
长 . 应 无 止 境 追 索 完 整 基 岩 , 避 免超 长 桩 给 施 工 带来 的一 不 从而 系 列难 题 , 免给 工程 带来 工 期 、 济 上 的 损 失 。 避 经
充 分 根 据 超 前 钻 及 施 工 单 位 施 工 中 所 出现 的 情 况 及 时 调 整 设 计 参 数 . 行 动 态 设计 . 保设 计 合 理 。 实 确

岩土工程:岩溶与土洞一般规定

岩土工程:岩溶与土洞一般规定

岩土工程:岩溶与土洞一般规定第1条在碳酸盐类岩石地区,如有溶洞、溶蚀裂隙、土洞等现象存在时,应考虑其对地基稳定性的影响。

第2条在岩溶地区,当基础底面以下的土层厚度大于三倍独立基础底宽,或大于六倍条形基础底宽,且在使用期间不具备形成土洞的条件时,可不考虑岩溶对地基稳定性的影响,并可按本规范第五章有关规定进行地基计算。

第3条基础位于微风化硬质岩石表面时,对于宽度小于lm的竖向溶蚀裂隙和落水洞近旁地段,可不考虑其对地基稳定性的影响。

当在岩体中存在倾斜软弱结构面时,应按规定进行地基稳定性验算。

第4条当溶洞顶板与基础底面之间的土层厚度小于本规范第6.5.2条规定的要求时,应根据洞体大小、顶板形状、岩体结构及强度、洞内充填情况以及岩溶水活动等因素进行洞体稳定性分析。

如地质条件符合下列情况之一时,可不考虑溶洞对地基稳定性的影响,但必须按本章第二节设计。

1.溶洞被密实的沉积物填满,其承载力超过150kPa,且无被水冲蚀的可能性;2.洞体较小,基础尺寸大于洞的平面尺寸,并有足够的支承长度;3.微风化的硬质岩石中,洞体顶板厚度接近或大于洞跨。

第5条对岩溶水通道堵塞或涌水,有可能造成场地暂时性淹没的地段,或经工程地质评价属于不稳定的岩溶地基,未经处理不宜作建筑地基。

第6条对地基稳定性有影响的岩溶洞隙,应根据其位置、大小、埋深、围岩稳定性和水文地质条件综合分析,因地制宜采取下列处理措施:1.对洞口较小的洞隙,宜采用镶补、嵌塞与跨盖等方法处理;2.对洞口较大的洞隙,宜采用梁、板和拱等结构跨越。

跨越结构应有可靠的支承面。

梁式结构在岩石上的支承长度应大于梁高的1.5倍,也可采用浆砌块石等堵塞措施;3.对于围岩不稳定、风化裂隙破碎的岩体,可采用灌浆加固和清爆填塞等措施;4.对规模较大的洞隙,可采用洞底支撑或调整柱距等方法处理。

第7条有地下水强烈地活动于岩土交界面的岩溶地区,应考虑由地下水作用所形成的土洞对建筑地基的影响,预估地下水位在使用期间变化的可能性。

广西岩溶地区建筑地基基础技术规范

广西岩溶地区建筑地基基础技术规范

广西岩溶地区建筑地基基础技术规范广西壮族自治区位于中国西南地区,是一个复杂多样的地质环境。

地形路线复杂,地貌分布不均,地下水走向复杂,山地高傲,坡度大,森林遍布,喀斯特地貌普遍分布,气候湿润,洪灾频繁。

这一地质环境给建设带来了巨大的挑战,其中最为重要的就是建筑地基基础技术问题。

为了科学有效的解决广西的建筑地基基础技术问题,广西壮族自治区政府特别制定了《广西岩溶地区建筑地基基础技术规范》。

该规范旨在统筹考虑建设地质条件,建设地质概况,建设建筑地基基础质量标准及技术要求,提供建设过程中地质技术服务和施工管理方面的有效指导。

首先,《广西岩溶地区建筑地基基础技术规范》明确了建筑工程发展的准则和原则,以防止建设时造成的破坏,保护建筑地基基础的完整性,保障建筑安全持久。

例如,提出了建设地质因素及项目风险评估技术要求,以及建筑地基基础,建筑物抗震等级,地质灾害特征和防御措施,以及建筑地基基础质量检查评估的技术要求等。

其次,《广西岩溶地区建筑地基基础技术规范》具体规定了地质勘探及准备、地质调查、地质信息收集、地质资料统计、地质规划、灾害修复、地质空间分析、地质实验室分析、地质保护、地质技术服务等技术指标。

这些技术指标旨在为建设提供可靠的地质信息,以确保安全有效的施工进程。

此外,《广西岩溶地区建筑地基基础技术规范》还明确了施工防护措施和施工流程要求,以期确保施工安全可靠,防止地质灾害的发生,确保建筑物地基基础与设计要求相一致,增强建设安全可靠性和稳定性。

《广西岩溶地区建筑地基基础技术规范》实施以来,大大提高了广西地区建筑地基基础建设的安全可靠性,并为广西地质文化遗迹建设及自然灾害防治提供了有效的技术指导。

在未来的建设中,《广西岩溶地区建筑地基基础技术规范》将继续发挥其重要作用,为广西建设发展提供有偿的支持。

总之,《广西岩溶地区建筑地基基础技术规范》为广西建设科学合理的利用自然资源提供了有力技术指导,使得建设过程更加安全有效。

岩溶地区地基处理及基础设计方法探讨

岩溶地区地基处理及基础设计方法探讨

岩溶地区地基处理及基础设计方法探讨摘要:岩土勘察工程往往需要面对复杂的地质条件,岩溶地区就是复杂条件中的一种,这种复杂地质条件分布在我国大部分地区,具有质地脆弱、分布面广、复杂性高的特点,因此对岩溶地区进行岩土工程勘察时,不能采用常规方法来开展工作,必须选择针对性的方法,同时,为了保障勘察结果可靠,要注意一些实际存在的问题。

关键词:岩溶地基;岩土工程勘察1岩溶地基岩土工程勘察方法1.1物探勘察法对岩溶地基进行勘察时,较常见的方法为物探法,即通过电磁、雷达等手段,对区域地质物理性质进行勘察,如密度、放射性等。

对于该勘察方法来说,主要应用在岩溶较深,或者是规模较大的岩溶地区,通过这一方法的应用,可以准确了解岩溶的分布情况,但实际操作时,对操作人员有较高要求[1]。

常用的物探法包括高密度法、探地雷达法、大地电磁法与电磁波CT法等,其中,对于前两者来说,受到装置的影响,一般勘察较浅的岩溶;对于大地电磁法来说,一般勘察较深的岩溶;对于电磁波CT法来说,一般勘察岩溶的空间剖面。

1.2示踪实验法对于一些岩溶地质来说,位于水源区域,采用物探法对其进行勘察,往往很难得的精确的结果,因而需要采用示踪实验法。

即在岩溶勘察时,加入特定的示踪剂,通过检测地下水流状态,以及岩溶的发育情况等。

采用该方法时,操作非常简单,并能够得到较为精确的结果,可以为水源地区岩溶地基的处理提供有利支持。

2岩溶形成的基本原理岩溶形成的基础在于天然存在的可溶性岩石,如石膏、石灰岩、白云岩等,此类岩石如果受含有碳酸钙经流水长期冲刷就会逐渐被溶蚀,结合沉积作用或其他化学作用,就会形成多种岩溶地区,较为常见的有裂隙、石芽、石沟、石林、溶洞、钟乳石等。

在形成条件上有大量可溶性岩石和大量水体两种:(1)大量可溶性岩石。

岩溶地区的形成既需要可溶性岩石,且岩石的数量也必须达到一定水平,否则受流水冲刷条件下的水土流失效应,并不能形成岩溶地区。

在岩体分类上,大多数可溶性岩石属于碳酸盐岩、硫酸盐岩以及卤化盐岩类等,这些岩石的成分复杂,在流水侵蚀条件下,会逐渐形成岩溶地区。

复杂岩溶地基的基础设计选型

复杂岩溶地基的基础设计选型

多的地质情况 ,冲击钻所造成的桩孔垂直度好。
12  ̄ 7 桩  ̄L 3
钻 孔 桩 的 成 孔 直 径 大 ,一 柱 一 桩 ,受 力 清 楚 ,施 工 方 便 ,适 用于 单 桩 荷 载 大 、地 下 有 孤 石 、 夹 层 分 布 ,岩 溶 表 面 不平 的情 况 ,用 这 种 桩 能 钻 穿 孤 石 、 夹 层 ,将 桩 端 可 靠 地 支 撑 在 持 力层 上 ,桩 端 的嵌 岩 情 况 也 好 ,但 钻 孔 桩 不 宜 用 在 溶 岩 裂 隙 多 、溶 沟 多 的基 岩 中 , 因为 施 工 中 容 易 造 成 卡 钻 、 钻
高。

场地 主要 土层 及 性 状描 述 如 下 :
( 工 程 完成 后 ,加 强 沉 降观 测 工作 。 4) ( 相 关 部 门密 切 配合 ,才 能达 到理 想 的 效果 。 5)
序 号 土层 岩 土 描述
1 2 3
人 工填 土 粉 质粘 土 含 砾粘 上
的处理 措 施 。
测 结 果也 体 现 其差 异 沉 降较 小 ,满 足 要 求。 3深层 岩 溶 基础 设 计 工程 实例 .
31 工程 概 况
深圳龙岗某地块拟建一栋2 层的写字楼 ,该楼地基工程 4
地 质 条件 和 水 文地 质 条 件 复 杂 ,岩 溶 、土 洞 发 育 ,地 下 水位

● 甘 尚 琼
岩溶与土洞 是一种特殊的岩溶 现象 ,具 有埋藏浅 、发育 快 、分布密 、易 引发塌陷 的特点。岩溶 与土洞是基础工程设 计 与施工 中危害严重 的地质问题 ,若 处理 不当,将严重影 响
工 程 的 工期 ,增加 工 程投 资 ,甚 至 给 工程 带 来 安全 隐 患 。

岩溶地段建筑地基处理与基础选型

岩溶地段建筑地基处理与基础选型

岩溶地段建筑地基处理与基础选型一、岩溶地段建筑的特点和影响因素岩溶地段建筑地基处理与基础选型是相当复杂的工作,因为岩溶地段的地貌特点、土质条件和水文环境会对建筑物周围的地基产生重要影响,具体表现在以下方面:1.岩溶地段的地形地貌复杂,地表下有许多裂缝和洞穴,同时地表受到长期淋洗和暴雨冲刷,形成了大量的坑洼、钟乳石群等地形。

这些地貌会对建筑物的地基稳定性产生不利影响。

2.岩溶地段的土质条件复杂,其中有大量的碎石、砾石和粘土,这些土壤的支撑力和稳定性相对较差。

地下水流和土壤侵蚀也都会对土体的稳定性和工程质量产生影响。

3.岩溶地段的水文环境也会对建筑物的地基产生影响,地下水流的强弱、方向和深度等都会影响地基的抗压能力,同时地下水的化学成分也会对建筑材料的腐蚀和老化造成影响。

4.此外,岩溶地段的气候条件也需要考虑,因为极端天气和高温环境会对建筑物的地基产生负面影响。

针对以上的复杂情况,建筑专家需要在建筑地基处理和基础选型中,聚焦以下几个方面:1.对建筑地发进行详细的勘探和调查,确定岩溶地段的地质条件和水文环境,以及地表地形特点。

在此基础上,确定建筑物分布区域和地基做法。

2.在建筑地基处理中根据岩溶地段的地质条件和水文环境特点,采用合适的地基处理方式。

如加固土壤、添填垫层、加铺隔离层等。

3.在基础选型中,根据岩溶地段的地质条件和建筑物的结构形式,选择适合的基础形式。

如浅基础、深基础、桩基等。

4.在建筑物结构设计中,需要设计出相应的结构体系和加强节点,以提高建筑物的稳定性和抗震性。

5.同时,在建筑物施工中,需要对以上所述的细节要求严格贯彻和执行,确保建筑物的地基和基础处理质量和可靠性。

二、岩溶地段建筑地基处理方式分析在岩溶地段建筑地基处理中,针对区域地质特点和水文环境,具体可以采用以下几种地基处理方式:1.添填垫层法:此处理方法适用于岩溶地段土体较薄弱,支撑力较差的区域。

可以通过添填石子等压实材料,使得土体更加紧密,并增加土体的稳定性和抗压能力。

溶洞地区基础设计及溶洞处理方案

溶洞地区基础设计及溶洞处理方案

溶洞地区基础设计及溶洞处理方案摘要:岩溶地区多位于丘陵和山地,地形陡峭、地质条件复杂,岩石类型主要为灰岩和白云岩。

在岩溶地区,溶洞较为常见。

岩溶其实属于可溶性岩层地带出现的特殊形态,存在较多的高度不等、重叠分散、规模较大、复杂程度高的溶洞。

当对桩基础进行施工的时候,对溶洞处理的好坏,对桩基础的施工效果及成桩的质量有着决定性的影响。

本文介绍岩溶地质条件下的桩基施工工艺以及处理溶洞的技术,确保桩基施工的安全顺利进行,并有效减低施工过程中发生事故的可能性,为类似岩溶地质条件下的桩基施工和溶洞处理提供经验参考。

关键词:溶洞地区;基础设计;处理方案引言在岩溶强烈发育的地区,由于地下存在大小不一、形状各异、且分布不均匀的溶洞,溶洞桩基在钻进施工过程中容易出现的问题比较多,给整个工程项目的施工质量和施工安全造成了不同程度的影响。

所以,了解桩基施工过程中可能出现的溶洞的各种情况,根据不同溶洞情况制定相应的处理方法,以确保桩基施工的可靠性。

1岩溶地区溶洞基础的特点岩溶地貌也称为喀斯特地貌,指的是水对可溶性岩石进行化学溶蚀后,通过冲蚀、潜蚀、崩塌等地质变化所形成的独特地貌。

基于此,岩溶地区溶洞基础普遍具有以下几点显著特征:(1)可溶性岩石多为强度较高的石灰岩,因此,进行路桥桩基施工时具有较大的成孔难度。

若成孔作业的冲击力过大,不仅会增大溶层突然击穿的几率,还会使桩体周围的溶洞区域产生负压,导致后续混凝土浇筑施工时,黄泥、片石等填塞物进入混凝土中,发生断桩问题;(2)岩溶底层钻孔施工时,若遇到溶洞或裂隙,则会导致护壁泥浆迅速流失,如果没有及时发现并进行补浆处理,就会因护壁泥浆液面下降而引发埋钻、扩孔、塌孔等施工问题,甚至会使整个孔位遭到破坏,引发极为严重的地面塌陷问题,对施工人员生命安全造成严重威胁;(3)很多岩溶地区的地下水位较高,地下水存量丰富,导致钻孔施工时,容易出现涌水量较大的情况,不利于对孔底沉渣的控制和清理,一定程度上加大了后续桩基施工和混凝土浇筑施工的技术难度和质量控制难度;(4)岩溶地区,基岩纵横起伏波动较大,很多岩石结构存在部分溶蚀的情况,导致基岩半边露头。

岩溶地区建筑工程勘察及地基基础设计方案探讨

岩溶地区建筑工程勘察及地基基础设计方案探讨

岩溶地区建筑工程勘察及地基基础设计方案探讨摘要:地质地貌特征是影响建筑工程安全性和可靠性的重要因素。

岩溶地区地质情况相对复杂,对建筑工程的地基基础影响较大,结合地质实际情况对建设场地进行综合分析,确定岩溶地基的设计方案和处理方法,是保证建筑工程建设顺利开展、安全使用的根本。

本文针对岩溶地区建筑工程勘察与地基设计方案要点展开分析与探讨。

关键词:岩溶地区工程勘察地质特征地基基础前言岩溶地貌也称喀斯特地貌,是可溶性的岩层在水的作用下发生溶蚀而产生各种地质形态的统称。

主要形态有地表岩溶地貌和地下溶蚀地貌两种。

随着经济发展,工业化与城镇化的建设速度加快,在我国现有土地资源有限的情况下,有些工程、建筑不得不建于岩溶地区。

而岩溶是建筑工程的一种不良地质现象,其发育情况不确定,隐蔽性强,勘察难度大,影响着建筑场地和地基基础的稳定性。

因此,进行科学的地质勘察,具体了解地下岩溶的发育情况,掌握岩溶分布区域及发育规律,是设计地基基础的重要前提,文章从岩溶地区的工程勘察及地基基础设计两个方面出发,探讨相关的方法与要点。

一、岩溶地基的特点岩溶地区的地下岩层溶沟众多、裂隙丛生,严重的情况会影响整个岩层岩体的稳定性,从而影响到岩层上建筑物的安全稳定。

建筑的设计施工之前必须对岩层地基有清晰的了解。

按照岩溶埋藏的条件划分,岩溶地基可相应分为裸露型岩溶地基、覆盖型岩溶地基和埋藏型岩溶地基。

裸露型地基的地表通常植被稀少,仅有小于10米的薄土层覆盖。

裸露型地基需要关注的是顶板的稳定性和基面的平整性,顶板不稳或者基面起伏较大,则可能会使得地基不稳产生滑动或沉陷,影响建筑施工的顺利进行。

覆盖型地基上部覆盖层的厚度一般有几十米,覆盖的土层常为特性较为松软的红黏土、冲洪积砂等,这类型地基需要重视建筑地基的沉降、地面塌陷等问题,需要考察在复杂地质条件下地基的实际承受能力。

埋藏型地基在碳酸盐层的上部覆盖有其他非可溶性岩石,这部分非可溶性岩石可为工程建筑中上部建筑物提供足够的承载力。

桩基设计十个基础要点

桩基设计十个基础要点

桩基设计十个基础要点一、关于大直径桩(dge;800mm)极限侧阻力和极限端阻力的尺寸效应1.大直径桩端阻力的尺寸效应。

主要原因是桩成孔卸载造成的孔底土回弹,造成端阻力的降低,类似于深基坑的回弹。

大直径桩静载试验曲线均呈缓变型,反映出其端阻力以压剪变形为主导的渐进破坏。

G.G.Meyerhof(1998)指出,砂土中大直径桩的极限端阻随桩径增大而呈双曲线减小。

2.大直径桩侧阻尺寸效应系数,桩成孔后产生应力释放,孔壁出现松弛变形,导致侧阻力有所降低,侧阻力随桩径增呈双曲线型减小。

二、岩溶地区的桩基设计原则(规范3.4.4条)一不宜采用管桩的原因如下1.管桩一旦穿过风化岩层覆盖就立即接触岩层,管桩很容易就破坏,破坏率达30%~50%。

2.桩尖接触岩面后,很容易沿倾斜的岩面滑移,造成桩身倾斜,导致桩身断裂或倾斜率过大。

3.桩长难以把握,配桩困难。

4.桩尖落在基岩上,周围土体嵌固力小,桩身稳定性差。

三、灌注桩后注浆1.灌注桩成桩后一定时间,通过预设于桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆,使桩端、桩侧土体(包括沉渣和泥皮)得到加固,从而提高单桩承载力,减小沉降。

承载力一般可提高40%~100%(但湖北省标DB42/242-2003规定不宜超过同类非压浆桩的1.3倍),沉降可减少20%~30%,可使用与除沉管灌注桩外的各种钻、挖、冲孔桩。

2.增强机理:后注浆对桩侧及桩端土的加固作用,表现为:固化效应-桩底沉渣及桩侧泥皮因浆液渗入而发生物理化学作用而固化,充填胶结效应-对桩底沉渣及桩侧泥皮因渗入注浆而显示的充填胶结,加筋效应-因劈裂注浆现成网状结石。

3.增强特点:端阻的增幅高于侧阻,粗粒土的增幅高于细粒土。

桩端、桩侧复式注浆高于桩端、桩侧单一注浆。

这是由于端阻受沉渣影响敏感,经后注浆后沉渣得到加固且桩端有扩底效应,桩端沉渣和土的加固效应强于桩侧泥皮的加固效应;粗粒土是渗透注浆,细粒土是劈裂注浆,前者的加固效应强于后者。

【最新】岩溶地区房屋建筑的基础设计

【最新】岩溶地区房屋建筑的基础设计

岩溶地区房屋建筑的基础设计岩溶地区上高层建筑的基础设计是建筑工程中的难点。

由于岩溶地区存在土洞和溶洞,岩面起伏大,地下水多,各种桩基都有应用,但一般施工都较困难,因此,岩溶地区高层建筑基础设计一直是一个尚未很好解决的问题。

一、岩溶地区地基状况介绍岩溶(karst )亦译喀斯特。

岩溶指可溶性岩石,特别是碳酸盐类岩石(如石灰岩、石膏等),受含有二氧化碳的流水溶蚀,有时并加以沉积作用而形成的地貌。

往往呈奇特形状,有洞穴、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河也有峭壁。

此种地貌地区,往往奇峰林立。

通常指岩石裸露、草木不生、具有洞穴、落水洞、地下河而缺乏地表河流和湖泊的地区。

是地下水对可溶性块状石灰岩溶蚀的结果。

岩溶不良地质构成的岩溶地基常常引起地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动和塌陷等地基变形破坏。

岩溶给建筑工程的地基处理带来一定的难度,因为一是岩溶面标高起伏差异大;二是形成岩洞的位置、大小变化不一,且无一定的规律有些在同一垂直面上可能有两个以上的岩洞,各岩层风化程度也错综复杂;三是各溶洞的连通性难以评估,地下水的变化也使得地基处理复杂;四是土洞由于比岩溶发育更快,情况更难以判断。

因此,在岩溶地区建造建筑物应十分慎重。

二、岩溶地区基础设计前应注意的事项在岩溶地区,建筑物的基础设计作为结构设计的重难点,在工程界普遍引起重视。

因此,在对场地进行总体规划时,结构和勘探专业就应提前介入,同时给规划和勘探专业提供一些专业性的建议,尤其是对一些特别不适合建造建筑物的地段,如果该地段地下溶洞很大很深等,我们就应该在规划时尽量避开。

在掌握建筑物平面布置、结构形式及荷载资料的同时,对场地的各种土层性质、溶层和溶洞的分布等详细的地质情况的了解更是成了基础设计中的重中之重。

三、设计实例某工程由8 栋住宅楼组成,塔楼部分拟建地上33 层,地2 层,裙楼部分地下2 层,地上无建筑,为带局部转换的剪力墙结构(见图1 所示)。

该工程原设计基础形式为冲孔灌注桩,桩端持力层为溶洞底面以下的微风化泥岩或灰岩。

岩溶地区基础设计

岩溶地区基础设计

浅析岩溶地区基础设计摘要:本文对岩溶地区岩溶特点、基础设计要点进行了介绍,通过一个工程实例说明岩溶地区如何进行基础选型,为岩溶地区基础设计提供参考。

关键词:岩溶,岩溶地区,基础设计中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:一、引言在岩溶地区,建筑物的基础设计作为结构设计的重点和难点,在工程界普遍引起重视。

岩溶地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。

又称喀斯特地貌。

它以溶蚀作用为主,还包括流水的冲蚀、潜蚀,以及坍陷等机械侵蚀过程。

岩溶的主要形态有溶洞、溶沟、溶槽、裂隙、暗河、石芽、漏斗及钟乳石等,是可溶性岩受水的化学和物理作用的结果。

岩溶发育的基本条件:1)具有可溶性岩层,2)具溶蚀能力和流量足够的水,3)地下水有下渗、流动的途径。

一般地说,硫酸盐岩层、卤素类岩层岩溶发展速度较快;碳酸盐类岩层则发展速度较慢。

质纯层厚的岩层,岩溶发育强烈,且形态齐全、规模较大;含泥质或其他杂质的岩层岩溶发展较弱。

结晶颗粒粗大的岩石,岩溶较为发育,结晶颗粒细小的岩石,岩溶发育较弱。

覆盖在岩溶面上的冲积、洪积层,在地表水下渗或地下水升降变化的情况下,土颗粒沿岩溶、洞穴裂隙带走,使上层土形成空洞而形成土洞。

土洞是岩溶作用的产物,土洞其下基岩必有岩溶水通道,土洞常分布于溶沟两侧和落水洞、石芽上口等位置[1]。

岩溶不良地质构成的岩溶地基常常引起地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动和塌陷等地基变形破坏。

岩溶给建筑工程的地基处理带来一定的难度,因为一是岩溶面标高起伏差异大;二是形成岩洞的位置、大小变化不一,且无一定的规律有些在同一垂直面上可能有两个以上的岩洞,各岩层风化程度也错综复杂;三是各溶洞的连通性难以评估,地下水的变化也使得地基处理复杂;四是土洞由于比岩溶发育更快,情况更难以判断。

因此,在岩溶地区建造建筑物应十分慎重[2]。

二、岩溶地区基础设计要点关于建筑物基础形式,目前主要有三种:天然基础、桩基础和复合地基基础。

岩溶地基基础技术方案及研究

岩溶地基基础技术方案及研究

岩溶地基基础技术方案及研究摘要:本文主要结合地质情况对建设场地进行综合分析了,岩溶的形态和岩溶地区工程实例中常见的一些现象、问题进行了分析,并提出了相应的处理措施。

Abstract: this paper mainly with geological situation to the construction site for the comprehensive analysis, the form and karst in karst region in the engineering example to some common phenomenon was analyzed, and the corresponding treatment measures.关键词: 岩溶地基、技术方案、处理原则、经济性1、岩溶的地质特征及其危害性:1.1、岩溶地貌的形态和形成原因:岩溶的主要形态有溶洞,水溶性岩石在一定的外界条件下,经受水的溶蚀和冲蚀作用形成一种特殊的形态(如洞穴、沟槽、塌陷等),并由此构成了特殊的地形、地貌和水文地质条件。

这种现象、作用及过程就叫做岩溶地貌,国外称为喀斯特地貌。

岩溶发育的基本条件:(1)具有水溶性岩石层,这是岩溶发育的基本内因。

水溶性岩石主要有三种,分别为碳酸盐类岩石、硫酸盐类岩石和卤盐类岩石。

(2)具溶蚀能力和流量足够的地下水。

(3)地下水有下渗、流动的途径。

岩溶发育程度受地质构造的影响很大。

断层破碎带和各种构造裂隙带由于透水性强,水的循环交替条件好,因而有能力吸取远离破碎带较完整岩层中的地下水和地表水,水动力条件优越,从而也为岩溶的发育创造了更好的条件。

一般而言,质纯层厚的岩层,岩溶发育强烈,且形态齐全、规模较大;含泥质或其他杂质的岩层岩溶发展则较弱。

结晶颗粒粗大的岩石,岩溶较为发育,结晶颗粒细小的岩石,岩溶发育则相对较弱。

我国岩溶地貌分布广,面积大,各省区均有分布,其中以、贵州、云南东部和广东北部分布最为广泛,湖南、湖北、川东、山东、山西等地分布的面积也较大。

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岩溶地区基础设计的一般原则方小丹(华南理工大学建筑设计研究院)一、问题的提出岩溶地区建筑物的基础设计是工程师们常感困惑的难题。

多年来的工程实践,有机会接触不少此类问题,有成功的心得,也有对失败的思考。

本文拟通过对其中部分有代表性的工程实例的简要介绍分析,来探讨岩溶地区基础设计的一般原则。

例1、广州市景泰坑某住宅小区工程概况:建筑物九层,局部十层,首层层高5.6m,其余2.8m,总建筑面积6.5万㎡,钢筋混凝土框架结构。

场区工程地质条件:人工填土,耕植层厚0.8-2m,坡洪积层(粘土及粉质粘土)厚4~8m,标贯数3~10击;残积层(粘土、粉质粘土、粉土)厚3~12m,标贯数5~15.5击。

下伏基岩为石炭系壶天群灰岩,灰色、深灰色,岩质坚硬,岩石上部裂隙发育,有三个钻孔发现溶洞,洞深分别为0.2、1.3、1.55m,有填充物。

场地内,发现钻孔8#、9#、12#、13#、14#一带灰岩顶面标高特别低,与周围钻孔的灰岩顶板标高相差3~10米不等,该地段区域存在一个以8#、13#为中心的溶蚀漏斗。

基础型式:采用天然地基上的条形基础,基底置于坡洪积粉质粘土层上,设计估算最大沉降6-7㎝,竣工验收时实测5.7㎝。

建成后效果良好。

例2、肇庆市某办公楼工程概况:十四层钢筋混凝土框剪结构,一层地下室,总建筑面积约2万㎡。

场区工程地质条件:耕植土层0.3~1m,淤泥及淤泥质土层7~10 m。

粉质粘土,粘土层4~7 m。

下伏基岩为灰岩,岩溶发育,溶洞高0.5~3.1m不等。

基础型式:采用桩筏基础(混凝土灌注桩加筏基)。

考虑到淤泥层的透水性很差,桩距较密的沉管灌注桩将造成地面隆起,桩的质量难以保证,故以挤土桩(沉管灌注桩)与排土桩(钻孔灌注桩)相间,桩端支承于残积层上。

建成后效果良好。

例3、韶关某办公-住宅楼工程概况:二十层钢筋混凝土框-剪结构,一层地下室,总建筑面积约3万㎡,柱最大轴力约2000t。

场区工程地质条件:冲洪积软可塑粉质粘土,粘土8~20 m,其中卵石层平均厚3~4 m,下伏基岩为灰岩,灰色,岩质坚硬,岩溶发育,钻孔见洞率约28%,溶洞深0.5~3m不等。

基础型式:采用冲孔桩,桩径为φ800、φ1000、φ1200,C30水下混凝土,单桩竖向容许承载力分别为350t、500t、700t,桩端支承于灰岩上。

建成后效果良好。

例4、花县某宿舍楼工程概况:八层钢筋混凝土框架结构,层高3.2 m,建筑面积每幢约3000㎡。

场区工程地质条件:杂填土1~3m,砂层(细、中、粗砂)约2~7m,粉质粘土厚薄悬殊,从不到1 m到15.6m,溶洞非常发育,洞中半填充或无填充,灰岩面标高变化较大,从地面以下8 m到21 m。

附近有采石场,长期抽水,地下水位变化频繁。

基础型式:天然地基上条形基础,基底置于砂层上,建成后发现基础不均下沉,周围室外地坪地面塌陷。

需加固处理。

例5、广州市大坦沙污水处理厂污水池工程概况:钢筋混凝土方形污水池,池深4m,池内设钢筋混凝土柱支承池顶盖。

场区工程地质条件:冲洪积砂层、粉质粘土厚约20m,下伏基岩为钙质胶结的砂岩。

基础型式及施工过程的难题:钢筋混凝土钻孔灌注桩。

施工过程由于钻穿溶洞顶板,造成塌陷,形成直径约11m左右的水池,整台钻机陷落,没顶。

例6、广州市罗冲围某解困住宅工程概况:九层钢筋混凝土框架结构场区工程地质条件:淤泥质软土6~8m,残积层5~7m,下伏基岩为灰岩,石笋、石芽、溶洞较发育。

基础型式及施工过程的难题:原设计采用φ500预应力钢筋混凝土管桩基础,柴油锤施打。

施工过程断桩严重,断桩率达40%,有一桩从工程地质钻孔剖面图看约14m左右抵坚硬的石灰岩面,却一直打入26m。

例7、花县某邮件处理中心工程概况:单层钢筋混凝土柱,网架结构屋盖,柱网约28.5m×28m,高约12~16m,建筑面积约5万平方。

工程地质条件:杂填土2~3m,粉质粘土,粉土厚平均厚约18m,下伏基岩为灰岩,岩溶非常发育,有串珠状溶洞,溶洞无填充或半填充。

基础型式:采用冲孔混凝土灌注桩,施工很困难,不时有塌孔现象发生。

抽芯结果表明,一些桩倾斜,桩底沉渣过厚。

工期长,造价高。

例8、韶关某办公楼工程地质条件:与例3韶关某办公-住宅楼相近。

基础型式:原采用人工挖孔桩。

由于溶洞地下水与北江连通,致使无法抽干水,护壁变形,施工困难,无法成孔。

例9、徐州中国矿业大学南湖新校区某学生公寓工程概况:六层钢筋混凝土框架结构。

工程地质条件:粘土、粉质粘土(含姜石)厚约2-10m,下伏石灰岩。

基础型式:天然地基上的柱下单独基础,灰岩露头部分将岩石凿低至柱基底以下50㎝,设置土垫层,承载力特征值取80-100t/㎡不等;土部分的承载力特征值取20-24 t/㎡。

建成后效果良好。

二、岩溶的工程地质特点要分析以上工程实例的得失,有必要大致了解一下岩溶的工程地质特点。

所谓岩溶,是指可溶性岩石如石灰岩、泥灰岩、白云岩、大理岩(主要成分为碳酸盐)、石膏(主要成分为硫酸盐)、岩盐(主要成分为氯盐)等,长期受水的化学物理作用而形成溶洞、溶沟、暗河、石芽、石笋、落水洞、钟乳石等地貌地质形态。

广东地区常见的岩溶有石灰岩、白云岩、泥灰岩等,岩质坚硬、岩样单轴抗压强度常在50-100Mpa以上。

岩石的强度虽高,但要把基础可靠地置于其上却不容易。

对基础工程而言,最令工程师们头痛的是:1、岩溶地区基岩上复土层由于水的潜蚀作用时有土洞发育;2、岩层表面有石芽、石笋、溶沟、溶槽存在;3、溶洞分布无规律,沿竖向可能有几层溶洞,即所谓串珠型溶洞;4、岩面变化大,常见岩石临空面、鹰嘴石;5、溶洞地下水与外部水源(江、河、地下河等)有水力联系;6、岩层表面处,由于溶沟、溶槽、裂隙地下水积聚,残积层常呈软塑状。

地质剖面图中的溶洞和土洞常会令人困惑。

但另一方面也应注意到:1、岩溶的溶蚀速度虽有快有慢(与岩性及周围地下水中CO2含量及水动力条件相关),但与建筑物的设计使用期限相比,除了广东地区不常见的石膏及岩盐以外,却完全可以忽略。

换句话说,设计时仅需考虑其现状,而不必考虑其发展。

2、相比之下,土洞的形成与发展所需时间要短得多,对建筑物的危害也更为严重。

但也并非有溶洞必有土洞。

土洞发育的最主要的条件是:上复土层的性质,与下伏基岩中溶洞相联系的水通道(主要是裂隙)分布及地下水的流动,地下水位的变化等等。

当存在长期的人工抽水源时,由于人工降低地下水位时引起的水位升降幅度与频率远较自然条件大,土洞的发育尤为强烈,地面塌陷(即土洞发育至地面)危险性相对较大。

3、当建筑物的规模不大,层数不多,而上复土层有一定厚度及强度时,基底荷载引起的地基附加应力影响范围有限,对深部基岩中的溶洞影响很小。

三、几个工程实例成败的简要分析基于对岩溶工程地质特点的认识,可对上述几个工程实例的成败作一简要的分析,期望从中得到一些有益的启示。

例1、广州市景泰坑某住宅小区从工程地质勘察报告中知,在均匀布置的钻探孔中仅约占十分之一的钻探孔发现溶洞,且洞高度小,洞内有填充;地下水位远高于基岩面,且变化幅度不大;上复土层多为透水性差或较差的粘土或粉质粘土,地表水不易下渗,地下水活动不强烈。

显然,场地可判断为基本稳定。

由于复盖层有一定厚度,建筑物层数不多,只有九层,故首先考虑采用天然地基上浅基础——柱下条形基础及片筏基础(有地下室部分)。

综合考虑上部结构的载荷及地基压缩层厚度的不同而采用不同的基底附加应力,并采用刚度较大的柱下条形地基梁,从而尽可能减少柱间的沉降差异。

实践表明,设计是成功的,突出的优点是大大缩短了工期,加快了形象进度。

例2、肇庆市某办公楼建筑物的层数不多,只有14层,但地面以上软土层较厚,无法采用浅基础。

基岩面以上的残积层有一定的强度及厚度,采用小直径桩可充分利用该层的承载力,桩端不与石灰岩面接触,更使施工快捷方便。

设置有一定刚度和强度的筏板减少了柱间差异沉降的风险。

例3、韶关某办公-住宅楼由于单柱轴力较大,浅部土层无法提供必要的承载力,灰岩顶板较破碎,采用小直径桩也存在风险。

故采用冲孔混凝土灌注桩(端承桩)。

虽然施工周期较长,过程中也有塌孔现象,但由于施工单位较有经验,桩基质量还是能满足要求,建成后情况良好。

例4、花县某教工宿舍楼该工程建成投入使用后不久,1#楼、4#楼附近地面突然发生地面塌陷,1#楼由于基础的不均匀沉陷导致建筑物倾斜、墙体开裂而使住户人心惶惶。

如果对工程地质情况作深入一步的分析,或者对基础方案的选择会更为慎重些。

首先,场区存在厚度大、透水性极好的粗砂、砾砂层,有的砂层底面距溶洞十分发育的下伏石灰岩不到1m,这就便于地表水下渗,使浅层土易于被冲蚀淘空;其次,附近采石场的长期大量抽水更有利于土洞的形成并向上发育,一旦松软的土洞顶板承受不了上复砂层的压力而塌陷,砂层在水的作用下极易形成漏斗而造成地表陷落。

显然,在这样不稳定的地基上采用浅基础要冒很大风险,是不可取的。

例5、大坦沙污水处理厂污水池记得当年施工过程塌陷事故发生后,在关于基础方案的讨论会上,我曾建议取消钻孔桩基础,而改用天然地基上的浅基础,利用水池的底板做片筏基础。

因为基底附加应力并不大,每方平米仅10t左右,且基岩的上复土层并不太差,砂层的标贯数在13.4击以上,砂层之下的粘性土也有一定的强度与厚度,采用天然地基上的浅基础应是一个较好的、既安全又可缩短工期、节省投资的方案,可惜这意见并未有人重视。

例6、罗冲围某解困住宅据现场的施工管理人员反映,预应力管桩施打过程中大致可分为三种情况:1、正常,尽管最后三阵锤的平均贯入度不大于2㎝,控制偏严,总锤击数达800-1000击,但桩身完好;2、断桩,当桩端穿过软土层到达灰岩面时,柴油锤反弹明显,明白无误表示桩端已到硬层,由于贯入度控制偏严格,在继续施打的过程中,桩突然打断;3、断桩,但桩并无抵达硬层的明显感觉,桩锤反弹不高,虽然贯入度较之在软土层大为减少,但远未达控制标准,而是以一锤1~2㎝不断贯入,对照地质剖面,竟有一桩进入微风化基岩10m以上,显然这是绝无可能的。

经分析,这三种情况应是对应灰岩表面的几种情况:1、基岩面较为平坦,此时桩端全部或大部接触基岩。

由于管桩有预压应力存在,有效地降低了冲击打桩过程桩身的拉应力,故桩很耐受反复击打,桩的承载力也高,将为桩身强度所控制。

2、桩端处于溶槽或裂隙的非整合表面,有稍微的倾斜,或更简单的说,桩端处一边硬一边软而造成桩身偏心冲击受力。

这除了大大减少桩的有效贯入能量外,还大大增加了桩身的弯曲拉应力。

最后,在桩截面到达极限弯曲承载力时即发生断桩。

3、桩端一端处于十分陡峭的石芽、石笋或岩体侧面。

由于岩石十分坚硬,在柴油锤的冲击下,桩端边缘贴着岩石的陡峭表面慢慢下滑,直至最后弯断。

令人惊讶的是,有一根桩竟然弯进溶洞10米。

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