关于岩溶地区地基基础设计的分析

■冯亮勇

（广东省有色金属地质局九三二队广东韶关512026）

关于岩溶地区地基基础设计的分析

■冯亮勇

（广东省有色金属地质局九三二队广东韶关512026）

本文主要结合地质情况对建设场地进行综合分析，对岩溶的形态和岩溶地区工程实例中常见的一些现象、问题和相应的基础设计方案进行了分析,并提出了相应的处理措施。

岩溶 危害性 地基基础设计

1　引言

岩溶是可溶性岩层受水的长期溶蚀而形成的各种地质现象和形态．又称为喀斯特地形。岩溶地质的岩石下的埋深深度变化大，浅层岩溶发育，鹰嘴岩、溶洞溶沟，半边岩隙等都经常会发生，岩石上覆盖的软土层压缩性高。这些软弱土层在地下水急剧变化下容易受到潜蚀迁移而形成土洞。引起地面塌陷等地质灾害，严重影响地基的稳定性。因为岩溶地区工程地质条件复杂多变。所以很多潜在的地质灾害会对建筑物安全性产生不良影响。为保证岩溶地区地基基础设计的可靠性、安全性以及合理性。应根据场地的实际勘察情况、工程特点等综合考虑地基基础的设计。

2　岩溶对建筑工程的危害性

建筑工程在岩溶地区最常遇的岩溶地基主要有溶槽、溶沟和溶洞地基，以及溶蚀裂隙地基等。溶沟、溶槽和石芽地基基岩顶面高差悬殊，高低不齐，致使覆盖的土层厚度不均匀，造成地基压缩性极为不均，严重威胁到基础的稳定性。甚至某些时候一地基同时包含两者，一部分是厚度达几米甚至十几米的土层，而另一半则只是基岩露头。假如对此情况不认真对待或忽视，不进行恰当处理，则会对工程造成巨大损害。

3　工程概况

拟建乳源瑶族自治县白马大厦工程，位于广东省乳源瑶族自治县县城、原国土局拆迁场地，场地西南侧为鹰峰中路、西北侧为环城西路，北侧及东侧为低层～高层建筑物、水泥道路等。拟建白马大厦工程由两栋24+1层住宅楼、一栋3层商业楼及相应附属设施组成，均设地下室一层，地下室开挖深度约为4.5m。白马大厦工程总规划用地面积约为4551m2，总建筑面积为30912.74m2，其中住宅建筑面积为20734.82m2，商业建筑面积为6387.28m2，总建筑基底面积为2173.91m2。

根据本次勘察结果，勘察场地范围内的不良地质作用主要是岩溶。在全部勘探的24个钻孔中，共有17个钻孔揭露到23层溶洞，钻孔见洞率为70.8%，钻孔线岩溶率为23.6%，场地岩溶强发育。场地溶洞埋深起伏变化大，为6.70～15.20m，层顶相对标高为72.27～80.63m；部分溶洞呈串珠状，场地溶洞为充填～半充填型，充填物为

表1　各地层工程特性指标建议值

（2）由于组成岩石的矿物成分风化程度有较大差异，所以中、微风化石灰岩承载力特征值建议值数据存在一定的不确定性。流～软塑状黏性土、少量砂土及卵石等。

4　岩土设计参数和地基基础方案的建议

4.1岩土设计参数建议

根据现场土质鉴定，野外原位测试及室内试验结果，参照国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007～2011）、广东省标准《建筑地基基础设计规范》（DBJ15～31～2003）及《建筑桩基技术规范》（JGJ94～2008）等有关规范，场地内各地层的工程特性指标及各地层桩基设计参数建议值分别见表1及表2。

表2　各地层桩的设计参数建议值

（2）当采用上表数值时，须进行试桩校核。

4.2基础比较分析及选择建议

基础选择主要受场地周边环境、地层条件和施工可行性三大因素决定。基础选择的原则，应综合考虑工程地质与水文地质条件、上部结构类型、使用功能、荷载特征、施工技术条件与环境；并应重视地方经验，因地制宜，注重概念设计，合理选择基础形式、节约资源。为合理选择基础形式，结合本工程地层条件，谨对本工程可供选择的各种基础方案比较及建议见下表3。

表3　建（构）筑物基础选型分析及建议

4.3基础设计及施工建议

4.3.1天然地基基础

拟建3层商业楼，当天然地基承载力满足上部荷载要求时，可采用浅基础，以粗砂层②1或卵石层②2作浅基础持力层，但区域夹有软弱层，应进行沉降验算，如不满足要求，对该层应进行加固处理。基础类型可选用扩展、条形及筏型基础，基础底面尺寸可根据上部荷载情况、地基承载力的大小及基础埋深综合确定。

4.3.2桩基础

本工程住宅楼建筑垂直荷载较大，受风荷载等因素影响水平作用力亦较大，因此布桩时除对单桩竖向承载力较高要求外，还需考虑桩的水平荷载要求，以及由主楼及附属设施等组成的荷重差异大的建筑物，桩基础持力层选择除考虑单桩竖向承载力应满足设计布桩的要求外，还应考虑主楼总沉降量的控制、主楼与附属设施之间差异沉降等因素。桩基础持力层选择应同时满足下列条件：a.单桩竖向承载力应满足设计布桩的要求；b.基础沉降及沉降差应满足规范及设计要求；c.灌注桩入土深度应充分发挥桩身结构强度；d.从抗震要求考虑，同一结构单元的基础宜采用相同桩长或桩长不宜相差过大。

4.3.3桩筏基础

根据本次勘察揭露地层情况，拟建场地高层建筑基础设计时可考虑选用桩(灌注桩)+筏形基础。采用桩+筏形基础需注意以下几点：

（1）场地部分地段岩面埋深较浅，在5.50～13.40m之间，因此部分桩长可能达不到承载力要求。

（2）本场地灰岩面起伏较大，加压过大容易造成桩身倾斜或断桩，设计及施工时请注意。

（3）由于场地岩溶强发育，在设计时应引起足够的重视。建议进行施工勘察，对场地的岩溶采取“查、防、治”一体化的设计作业方案，并进行有效的治理。

5　结束语

根据以上工程实例不难看出。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。进行基础设计时应结合工程地质勘察报告和具体情况进行分析计算，并对地基中的不良缺陷进行合理处理，并寻找最佳的设计方案，才能在确保工程设计质量合格的条件下尽可能节省业主投资。

[1]任振甲.岩溶地基土洞的处理与分析 [C].2010

[2]曾国熙.地基处理手册 [C].2008

P694[文献码]B

1000～405X（2016）～4～418～1