岩溶地区复杂地质条件下高层建筑
的基础设计探讨
【摘
要】经济的快速发展让现代化高楼建设越来越频繁,而在不少地形条件复杂的地区修建
高层建筑的难度越来越大,尤其是在岩溶地区。本文结合某具体刚层建筑的基础设计,简要
探讨了不良地质现象对工程的危害性,同时提出了在岩溶地区此种复杂地质下基础设计的
方式,以期能为所需者提供借鉴。
【关键词】岩溶地区;高层建筑;基础设计
1 工程概况及地质条件
1.1 工程概况
某高层建筑面积
12 万 m2,地上公寓部分为 98m,30 层,地下为二层。其所设定的抗
震设防烈度是
7 度,建筑场地类别为
Ⅱ类,设计基本地震加速度 0.10g,第一组,Tg=0.35s。
基本的风压为
ω0=0.75kN/m2,地面粗糙度 B 类。公寓使用的是框支剪力墙结构,基础为冲
孔灌注桩筏板复合地基。
1.2 地质条件
建 筑 场 地 内 的 埋 藏 地 层 岩 性 , 从 上 到 下 依 次 是 : 填 土 ( 厚
0.80 ~ 5.00m , 平 均
2.64m);粉质粘土(厚 1.20~10.0m,平均 5.11m);粉细砂(厚 0.60~3.50m,平均
1.92m);中粗砂(厚 0.60~6.50m,平均 3.56m);含碎石粉质粘土(厚 4.50~18.80m,
平均
8.94m);含砾粉质粘土(厚 1.30~11.80m,平均 7.12m);石炭系下统灰岩,灰岩
(大理岩)。
场地位于可溶性灰岩分布区,岩面溶蚀现象明显,溶洞洞高 0.05~10.30m,
平均
4.24m。大部分溶洞为全填充,填充物为流~软塑状含砾粉质粘土,个别溶洞无填充物
或半填充松散状砂砾。溶洞间岩石破碎,基岩面一般漏水,岩溶较为发育,基岩面形成波状
起伏,高低不平,溶沟、石芽发育,一方面溶洞发育,且具多层溶洞发育。本工程初勘结果
已经发现场地内有溶洞的存在,因此详勘时勘探孔要求加密到
10m 左右一个钻孔,详勘总
钻孔
102 个,其中 60 个钻孔发现一至多层溶洞,合计 122 个,见洞率高达 60%,对基础选
型及基础施工带来一定难度。
2 基础选型
2.1 人工挖孔灌注桩
选择此种方式的优点是单桩有着较高的承载力,也容易控制施工质量,施工速度快,
沉降及不均匀沉降小等。本工程地下水较丰富,勘察反映稳定水位埋深为
1.70~6.80m。如果
采用人工挖孔桩,势必要降水处理,如果大面积降水,周围地面将产生下陷、地下土洞发育
等不良后果;如果做止水帷幕,深度不宜控制。本工程地下存在大量溶洞,同时探明基岩面
起伏较大,施工也有一定危险及困难。地下水及溶洞的存在,使施工危险性大,施工也有一
定困难,不应采用。
2.2 钻孔灌注桩
此种方式的适应性强、承载力高、安全可靠、经济合理、对相邻楼宇影响小、噪音低、施工
安全性好等。但是,其也存在着缺点:质量控制直观性差,水下混凝土施工要求严格,施工
工艺较为复杂,易出现孔底沉泥、夹渣、缩颈、露筋、离析、浮浆夹层等缺陷,但施工控制的好
依然可行。但本工程基岩起伏较大,且有溶洞存在,施工上很难钻穿溶洞达到稳定持力层,
不宜采用。
2.3 桩筏复合地基
通过使用预应力管桩来改善地基的承载力,由筏板、桩和地基一起来承担上部的荷载,
充分利用桩基承载力来控制好建筑的沉降,又能充分利用桩间土分担部分荷载,此种方式