浅谈岩溶地区的基础选型论文_湛宇杰

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摘要:韶关市位于广东省北部,该属于典型的岩溶地区,溶洞、土洞广泛分布。随着韶关市新社区的不断开发,该地区的岩土工程问题日益突出。本文就韶关曲江碧桂园工程为例,探讨一下岩溶地区的基础选型和必要的技术措施。

关键词:岩溶地区;预应力管桩;基础选型

1工程概括

拟建韶关曲江碧桂园位于韶关市曲江区马坝镇曲江剧院旁,北临狮岩二路,西临市政道路,东邻矮石村,南邻正在建设的住宅小区,规划总用地面积约为5.7万平方米,拟建建筑包括为9栋高层住宅(16~26层)住宅及4栋1~2层商业楼;涵盖低层建筑、高层建筑及配建。

2工程地质条件

根据现场已经取得的地质详勘、施工勘察和物探地址资料揭示,本场地地形较平缓,地貌较简单,无活动断裂通过,滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降等不良地质作用和地质灾害。场地地貌属岩溶盆地,下伏白云质灰岩为可溶性岩石,岩溶作用强烈发育,大部分钻孔中揭露有土洞、溶洞等不良地质现象,岩溶崩陷是场区的主要岩土工程问题。

场地浅部局部发育人工填土,其性质较差。建筑场地抗震地段类别划分为不利地段,须对岩溶及人工填土进行有效处治后方可作为建筑地基。

3桩基础选型

该工程场地条件复杂,浅部土层性质较差-一般,根据以上分析,高层区宜采用桩基础,低层区亦可采用桩基础,根据各区地质条件情况及桩基础的适宜性分析如下:

3.1夯扩桩

对低层建筑,可采用夯扩桩,以可塑-硬塑粉质黏土作为桩端持力层或可达到基岩顶面,设计为摩擦桩,桩长宜根据计算确定。

夯扩法是在桩尖打至岩面后,立即向桩管内灌入一定量的砼,然后将桩管提升一定的高度,使下段砼与土体接触,再把打夯锤放入桩管内,利用卷扬机的提升使打夯锤自由下落

而夯击砼,使砼向周边的土体或破碎岩石中挤入,桩端形成

扩大头。施工中应注意采取以下措施:

(1)为了提高工效和达到理想的扩底效果,应严格控制灌入桩管内的砼高度。砼高度过大,经砼传递至底部的夯击力损失大,夯扩效果差;砼高度太小,虽可达到较好的夯扩效

果,但添加砼和打夯锤出入桩管的次数(辅助时间)增加,施工效率低。实践证明,砼高度控制在3m左右可获得较好的效果。

(2)根据扩大头的设计高度,合理提升桩管。当桩端扩大头的设计高度≤1m时,桩管提升可一次到位,反复夯扩,使桩端达到设计要求;当桩端扩大头高度>1m 时,则以每0.8~1m为一个夯扩段,自下而上逐段夯扩。

(3)夯扩过程中,及时观测砼面的下移情况,估算扩大头的几何尺寸,并及时补充砼,砼面至桩管下口的最小距离不小于0.5m。

(4)严格控制用于夯扩的砼的和易性,坍落度必须控制在8cm以内。

采用夯扩桩,建议施工前须进行试桩以确定合理的单桩承载力等设计参数。施工中须控制桩混凝土的质量、夯料量及拔管速度,防止桩身离析、断桩。同时设计时应考虑局部基岩埋藏浅造成桩长过短的情况,施工中须充分考虑其噪音和振动影响。

3.2冲孔桩

(1)对16~18层高层住宅区,由于白云质灰岩地区基岩面起伏较大,且岩土之间具突变性,若采用预应力管桩桩头难以嵌固,在较大压力、冲击力下易滑桩、断桩,故不宜采用预应力管桩;建议优先选用冲(钻)孔桩,以微风化岩作为桩端持力层,设计为摩擦端承桩(嵌岩桩)。对基岩上部覆盖层厚度普遍较大的区域,或可采用夯扩桩+筏板基础,桩端宜达中-微风化岩面。

冲孔桩施工措施如下:

3.2.1设计要点

设计上,冲孔灌注桩承载力按现行规范端承桩确定。桩径D为1.0 m,C30混凝土,单桩竖向承载力特征值为5300 kN;设计桩长H是根据地质资料估计,仅作参考,实际孔深应以持力层岩样和成孔进尺速度为主要依据;髓端进人中风化灰岩持力层的深度应>70.5 m,有溶洞处挖孔桩应穿过溶洞进入下端稳定岩层不小于桩身直径,并须根据溶洞的实际情况采取填充或灌浆等相应处理措施;从资料分析约有60多个孔存在溶洞,且有40多个规模较大,最大深度约为7 m。一柱一勘的目的是查明桩端下5 m范围内的溶蚀现象是否发育,针对性地确定工程基桩入岩深度;有溶洞的地方,深度在2 m~3 m时,先按正常程序打桩,控制进尺深度;溶洞在6 m~7 m时,若为半填充,看进展情况,可正常施工;当为全空溶洞时,采取碎石和粘土混合物进行填充形成护壁,防止漏浆,保证桩的形成;对漏浆的处理应视漏浆的情况可分别采取不同的措施:一般情况采取干粘土配碎石填充的方式,漏浆严重时采取

加套管和灌浆的形式。

3.2.2冲孔桩施工工艺流程

施工超前地质勘探→完整基岩面确认→桩长确定→测量放线→埋设护筒→冲孔→一次清孔→吊装钢筋笼→孔下套管安装→二次清孔→浇灌混凝土→养护。冲孔桩施工要点见表1。

表1 冲孔桩施工要点

采用冲(钻)孔桩,该成桩方法对地层适宜性强、单桩承载力高,但工期较长,同时冲孔会产生震动,须防止桩孔侧壁土层的坍塌。由于场区岩溶强烈发育,地质条件复杂,成桩施工难度较大,故须加强施工管理,防止卡钻、掉钻、桩孔偏斜及桩混凝土离析等施工质量事故。采用嵌岩桩,施工前须作桩基超前钻探,以查明桩端持力岩层的埋深、岩石完整性及连续性。

4结语

本文所述韶关市碧桂园工程由于地质条件复杂、工期紧任务重,桩基数量多,在工期较短的情况下选用了几种不同的成桩施工方法,对于复杂岩溶地区的桩基施工提供了可供借鉴的经验。实践证明,对于地质条件复杂,溶洞、溶隙发育的地区采用冲孔灌注方法施工形成的嵌岩桩质量好,造价相对较低。桩基础施工设计人员必须充分了解场地的地质和水文条件,全面分析各种复杂地质条件对工程施工的影响,选择合理的基础形式和施工措施,才能在岩溶地区做好建筑基础的施工工程。

参考文献:

[1]罗小龙,杨道光,陈立宏.江西赣南岩溶地区房屋勘察基础选型浅析[J].中国设备工程,2017(22):171-174.

[2]江汝平.岩溶地区地基基础评价及选型[J].北方建筑,2017,2(03):9-11.

论文作者:湛宇杰

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/1/22

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