长兴岩溶地基高层桩基础探讨与分析

长兴岩溶地基高层桩基础探讨与分析

摘要：在建筑的施工过程中，常常会遇到岩溶的复杂地形，这种地形具有不稳固性，而且对地基的基础影响很大，做好岩溶地基的勘察和技术处理工作，是我们在岩溶施工地区施工的重要前提，针对遇到的问题进行必要的分析与改善，拿出具体的措施来进行应对，以保证工程质量，是我们的重要任务，本文结合岩溶地基高层桩基础进行必要的分析与探讨。

关键词： 岩溶；岩溶地基；桩基础

Abstract: in the building construction process, often encounter karst difficult terrain, the terrain is not firm sex, and the influence of foundation based, do a survey and technology of karst foundation processing, is we in the karst area of the construction of the construction important premise, in view of the problems of the necessary to analyze and improve, take out the concrete measures to deal with, in order to ensure the engineering quality, is our important task, combining with the karst ground top pile foundation is necessary to analyze and discuss.

Keywords: karst; Karst foundation; Pile foundation

1. 岩溶地貌概况及其危害性

1.1岩溶地貌概况

岩溶地貌主要分布在水溶性地区，是因为水的冲蚀作用形成的，受外界影响较大，像平常见到的溶沟、暗河、石芽以及钟乳石等，在受到外界物理及化学的作用下形成的喀斯特地貌，这种水溶性的岩石层具有极强的溶解能力，含有较多的二氧化碳与大流量的水，并且不断的进行地下的渗透和流动。

在地球的演变过程当中，出现了许多的断层破碎带和裂隙带，这样就有透水的可能性，水在不断的循环当中，这就为岩溶的发育创造了条件，同时会产生一定的方向性，一般来说，厚度较高的岩层，发育成熟，形态各异，比较齐全，具有较大的规模，然而想带有碎石和砂质岩层，发育就相对较弱，由此形成的结晶颗粒也不一样，建筑物的构建当中，必须充分考虑岩溶面的冲积层和洪积层，不断的去检测水位和地下水的升降变化情况，做好建筑物的沉降观测，特备是在溶洞较多和地质条件疏松的情况下，地下常常有岩溶的地下水通道，位于溶沟两侧，成为建筑物平稳的障碍，要做好有效的措施去进行改进。

1.2岩溶对建筑工程的危害性

岩溶地形对建筑物的危害性主要是影响其稳定性，像在地下有岩溶沟和裂缝的地带，会导致地面以及地下的不平和起伏，建筑物虽然会随着坡度的起伏进行修建，但是在高低差悬殊较大的位置，地基的极不平稳，而且压缩性不均匀，这样导致建筑物的沉降观测变动和水平高度的变化，给工程带来塌方的危害。

其次，岩溶本身就具有不稳定性，易碎和承压度低，工程中要进行格外的加固措施，或者经过有效的剔除之后，另行构筑地基层，这在实际工程中也是一个有效的方法。

2.岩溶地基的勘察

工程在施工过程当中，需要提前对建筑物施行地质勘查，这是勘察设计院的职责，要提供地质的综合情况，然后进行综合处理，有些地区岩溶起伏性很大，并且分布不均匀，没有规律性可查，导致了岩层的破碎，这样给地质勘探也带来了很大的难度，在具体施工过程中，要加大对地质的反复调查，优化方案，选择合适的处理方式，缩短工期，降低成本，做到开源节流，通过人工勘测与工具的结合，进行溶洞分布的探测与分析，由于溶洞的顶盖和底板可能高低不平,犬牙交错,因此,进出溶洞可安斜面开孔的方法处理。在空洞钻进时,须超前预灌注水泥浆及粘土包,若溶洞较小可分层回填粘土和石块,石块直径以10 cm～15 cm为宜。以便形成石壁,阻止填充物坍塌和泥浆流失。钻头在冲击高低不平的岩面时,会出

现向软一边滑动的现象,如不及时纠正,容易造成斜孔、卡钻的事故。

3.工程实例

湖州长兴德信·泊林公馆位于长兴县雉城镇经一路东面，欧尚超市的北侧。本工程总用地面积：55941 m2，总建筑面积：186682.5 m2。建设内容为:高层商住楼（18F）4幢，（21F）1幢，（24F）4幢，（30F）2幢，（33F）1幢，框架剪力墙结构，以及地下室和商铺。

场地下部基础持力层基岩地质情况如下：

第⑧-1层全风化泥质粉砂岩：棕红色，已风化成土状或砂土状，手可捏碎，具残余结构强度，浸水后易软化。局部分布，揭露厚度1.80～6.70 m。

第⑧-2层中风化泥质粉砂岩：紫红色，岩性短柱状或碎块状，手可折断，浸水易软化，泥质粉砂结构，厚层状构造。主要分布于场地5号楼南部，揭露厚度3.20～6.80 m。

第⑨-0层溶洞：局部为空洞，局部由深灰色软塑～可塑粘性土混少量碎石半充填，钻进时漏浆现象严重。溶洞呈多层、不规则分布，钻孔中揭露溶洞高度0.20～7.80m不等，层数1～2层。

第⑨-1层强风化灰岩：灰色，岩性碎块状。裂隙面上见风化次生矿物，

锤击声闷，裂隙发育。局部孔钻进时漏浆严重。揭露厚度0.60～2.00 m。

第⑨-2层中风化灰岩：灰色，岩性短柱状～柱状，微晶结构，中厚～厚层状构造，裂隙发育，裂隙面上见方解石晶体，锤击声脆，属硬质岩。主要分布于场地北面，揭露厚度0.40～6.20 m，其中多有溶洞分布。

4.地基基础方案选择

对于本工程，由于都是高层，荷载较大，一般都采用桩基础。采用桩基础在岩溶地基上需要面对一系列特殊的问题，如持力层的稳定、溶槽溶洞的处理、同一承台下长桩与短桩的应力应变协调问题等。基础问题不但会严重影响安全、工期和造价，有时甚至成为工程成败的关键。而目前规范规程中涉及岩溶桩基的技术规定甚少，设计与施工依据不足。下面概述岩溶地基主要使用的桩基型式。

4.1(冲)钻孔灌注桩

这种桩型适用于地下岩溶发育，有多层溶洞，但溶洞洞穴小，上部洞穴顶板薄的地质情况，根据不同的情况可采用不同的施工工艺，这种桩可冲（钻）穿上层溶洞顶板，到达下层溶洞顶板。有经验的施工人员可以从冲击声中察觉到顶板的厚度，由此判断是否已到达持力层。

从地质报告显示，持力层灰岩层的岩溶较为发育，溶洞率较高。为确保桩基础安全，在桩基施工前，需对一柱一桩的基础及没有钻探孔的桩（两桩以上承台下的所有桩）进行超前钻探，对桩端以下3～5m范围内有溶洞的需进行穿透进入下一岩层，直至探点以下3～5m范围内再无溶洞为止。同时，对于桩身穿越的溶洞需要进行填充或灌浆处理。根据地质勘察资料显示，该区域溶洞率在40%左右，这就意味着大约有40%左右的桩基需要穿过溶洞进入下一稳定岩层。这样一来，有溶洞处桩身有效长度将会超过设计桩长，增加了工程造价。

采用钻孔灌注桩时，如遇到多层溶洞，会导致入岩施工困难，且在钻进过程中，易卡钻、掉钻，同时溶洞内护壁困难，易造成混凝土流失和串孔。

4.2预应力管桩

预应力管桩适用于地下有软弱土层，且有较好的桩基础持力层的地区。对于本工程而言，基岩埋深较深，对于岩溶发育的地方，对于桩基施工来说难度较大，很难进入持力层，且存在着安全隐患。

4.3筏板基础

采用筏板基础，并对溶洞处加以处理。该方案尽量基础浅埋，将所建高楼建址区根据地质勘察报告和物探普查圈定的岩溶范围，按《建筑桩基技术规范》要求的桩最小中心间距和桩承载力计算方法网格式布置冲（钻）灌注桩。桩优先布置于剪力墙下，成为基础第二道防线，若溶洞上方土体在基础的附加压力下出

现下沉等情况，桩能够将墙体荷载直接传至基础。布置于筏板下的桩应考虑桩对筏板的冲切作用，若土体下沉时，桩对筏板的支承力不致于使筏板破坏，同时加强筏板的百度及配筋，增加其整体刚度。对于本工程可采用此方案，下部桩型可采用预应力管桩或钻孔灌注桩都可。

4.4夯扩桩

桩由上部桩身和下部复合载体组成，桩身为钢筋混凝土结构，复合载体是避软就硬，以碎砖、碎石、混凝土块等为填充料，在持力层内夯扩加固挤密形成的挤密实体。夯击过程中如遇土洞，可即时对土洞进行充填处理，不会危及地面安全。夯击到岩面时，由于强大的夯击能，实际上是对岩顶板进行强度及稳定性检验。若遇溶洞顶板或节理裂隙发育强度较低时，即可击穿进行“深层强夯”处理，只要达到某种“收锤标准”就可定量取得承载力。

5结语

综上所述，在岩溶地区进行基础选型及桩基施工确实存在较大的困难，必须充分查明场地的工程地质条件和水文地质条件，全面分析各种因素对工程施工的影响，合理选择基础类型和制定切实可行的桩基施工应对措施。岩溶地区地质条件复杂，对于大荷载桩必须逐桩进行超前钻，对于大直径桩应布置两个以上超前钻孔。同时努力探寻适应岩溶地基的基础型式，例如：发展桩端喷浆及后注浆技术；发展与岩层面有良好附着力的夯扩桩，提高施工效率。

参考文献

1国家行业标准《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）

2国家行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

3 尹国荣，岩溶区勘察方及桥梁桩基施工技术〔D〕长沙：中南大学，2009