（贵州有色地质工程勘察公司）
【摘 要】本文主要结合某一工程实例，通过对该工程岩溶地质情况和场地条件的分析，阐述了其基础设计方面的内容，希望能够为同类工程借鉴和参考。
【关键词】岩溶；工程；基础；地基；桩基础
1．工程概况
某建筑工程建筑面积约28840m2，拟建大楼为地上19层，设有2层地下室，地下室停车位197个，±0.00=1083.5m，地下室底板标高为1075.8m，地下室总高度为7.7m，框架—剪力墙结构，整个建筑平面呈矩形展布，长边呈东西向展布，长为60.7m，短边为57.9m，本工程塔楼最大柱荷重为21000kN ，对差异沉降敏感。经过综合分析研究，拟建筑物重要性等级为二级，场地为二级场地，地基等级为二级，故岩土工程勘察等级为乙级。
2．岩溶发育基本特征
场地岩溶较发育，岩溶各向异性明显，竖向、侧向溶蚀交替出现，沿其岩溶发育走向、倾向追踪呈条带状分布特点较明显，以垂直溶蚀为主。
经统计钻孔遇溶洞（隙）达36个，塔楼部分38个勘探孔中有16个钻孔遇溶隙（洞），钻孔遇洞（隙）率42%；基岩钻探揭露厚度为1692.00m，本次钻孔遇洞（隙）总高度83.6m，平均线线洞隙率为6.00%，表明场地岩溶发育程度为强发育。
3．岩土分析
3.1岩土构成
（1）第四系填土（Qml）：主要组成物有粘土、碎石、砼碎块等，结构松散，不均匀，厚度在0.50— 1.00m之间，其中0.00-0.50m为砼地面。
（2）第四系红粘土（Qdl+el）：褐黄色、棕黄色，结构致密、质细、均匀、富韧性，偶见裂隙，含铁锰质氧化物及母岩风化残块，层厚为2.2～20.4m，本次钻探最薄为2.2m，最厚为20.4m，埋深标高为1061.24-1079.88，呈硬～可塑状。硬塑状红粘土层厚为2.2～11.9m，场地内均有分布；可塑状红粘土层厚为0～10.8m，褐黄色，厚度极不均匀，最厚10.8m，场地内局部有分布。
（3）安顺组（T1a）基岩：灰-灰白色、肉红色白云岩，以中厚层为主，夹部分薄层，细-中晶结构，时夹溶塌角砾岩，节理较为发育，按其风化程度分强风化及中风化。
3.2岩土体工程单元划分
根据场地内岩土体的时代及成因，岩体完整性、岩体纵波波速值、岩芯采取率、岩石饱和单轴抗压强度等因素定性、定量指标综合分析，将场地岩土体分为三个单元层，即○1、○2、○3三个单元，然后根据岩土体的物质组成及物理力学性质，将○2单元分为二个亚单元，即○2-1、○2-2单元，○3单元分为三个亚单元层，即○3-1、○3-2，○3-3。现将各单元层工程特性分述如下：
①单元：由杂填土组成，其中杂填土层的Vs值在147~149 m/s。
②-1单元：为硬塑状红粘土层，场地分布较稳定，且厚度较为均匀，其Vs值在105~488 m/s。
②-2单元：为可塑状红粘土层，主要分布在其溶沟溶槽地带，厚度变化大。
③-1单元：由强风化白云岩组成，风化强烈，散体状结构，岩芯呈半岩半土状，波速范围为2575—2413m/s，平均波速为1984m/s，完整性指数0.12，平均值为0.16，为破碎岩体。
③-2单元：为中风化白云岩及溶塌角砾岩组成，中厚层状，细至中晶结构，节理裂隙发育，岩芯呈碎块状、砂状，波速范围为3210—3849m/s，平均波速为3421m/s，完整性指数0.38，为较破碎岩体。
③-3单元：为中等风化的白云岩组成，中厚层状，细至中晶结构，节理裂隙较发育，岩芯呈柱状、短柱状及长柱状，波速范围为3612—4380m/s，平均波速为3919m/s，完整性指数0.49，为较破碎岩体。
4．地基基础持力层评价
4.1土层
场地中○1单元的杂填土厚度极不均匀，且地下室开挖后，全部将被清除，故在本场地无须考虑作持力层。场地中○2单元的红粘土虽有一定的厚度，但承载力较低，地下室开挖后，部分将被清除，拟建物荷载较大，在本场地，不宜作拟建物的持力层。
4.2岩层
场地中（○3-1）单元强风化白云岩，由于风化强烈，强度较低、厚度小，分布不均，不能选作持力层。场地中（○3-2）单元中等风化白云岩及溶塌角砾岩，岩芯破碎，岩体较稳定，有较高的力学强度，在上部荷载较小的部位可选择（○3-2）单元岩层作地基持力层。场地中（○3-3）单元中等白云岩，岩芯较破碎，岩体稳定，具有较高的力学强度，是理想的天然地基持力层。
结合上部建筑结构特征及荷载情况，地下室及电梯井荷载较小的部位，选择（○3-2）单元岩层作地基持力层；塔楼部分应选择（○3-3）单元中等风白云岩作地基持力层。
5．基础设计
5.1基础型式确定
根据拟建物荷载分布特征、地基岩体承载力强度及持力层的埋深，基础型式可选择桩基础或筏形基础。根据场地地质条件，当地下室按1075.80m标高开挖后，场地内基岩由于溶蚀作用，其起伏变化大，且部分基岩有出露，部分为硬塑粘土层，局部为可塑粘土层，地基均匀性较差，如采用阀形基础，要想调整不均匀沉降，显然从技术上比较困难，同时造价亦会相应上升。而下伏基岩承载力高，故建议选择桩基础比较适宜。基础埋深应满足相关规范要求，遇溶洞、溶隙其顶板力学强度不能满足设计要求时，应揭穿其顶板，将基础置于稳定的（○3-2或○3-3）中风化基岩上。
5.2桩基础方案
若采用机械成孔灌注桩施工困难，机械振动易形成燥声污染；且采用预应力管桩，不易穿透厚度较大的中密卵石相对硬层，且管桩为挤密桩，存在挤密效应，施工困难，桩长不易控制，难以达到设计要求。建议采用人工挖孔桩基础，可选层位稳定、厚度大、承载力高的中密或密实卵石层作为桩端持力层，桩长宜大于6m，且尽量避免超挖以确保持力层厚度，对少数桩底持力层下存在软弱下卧层的可采用桩底压浆补强方案。根据有关规定，须进行一桩一孔的施工勘察，可据此确定桩长，这种方式具有较高的可靠性，在基础施工时还须考虑降水和护壁措施，施工难度稍大。人工挖孔桩单桩极限承载力标准值估算见表2：
综上所述，所以本工程地下室及电梯井荷载较小的部位，建议选择（○3-2）单元中等风化白云岩层作地基持力层；塔楼部分应选择（○3-3）单元中等风化白云岩作地基持力层。其饱和单轴抗压强度标准值分别为frk＝21MPa和frk＝27MPa，承载力特征值分别为fa=2700kpa和fa=3500kpa，基础型式采用人工挖孔桩基础。
结语
通过对上述工程的分析，主要阐述了岩溶地区进行工程建设的基础设计主要方案和内容。在设计过程中，结合相关设计要求，对工程的基础方案进行了合理的确定，并且制定了有效的施工措施和解决方案。通过实践证明，该工程基础设计具有较好的经济性，并且能够保证工程的质量达到相关要求。
参考文献：
[1]秦美前,刘晓军,商南南;岩溶地区的工程地质勘察与稳定性分区[J];采矿技术;2004年01期.56-57
[2]吴莉;张国海;李开文;;岩溶地区基础设计与处理[J];地球与环境;2005年S1期.78-79
论文作者:杨珏
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年7月总第212期
论文发表时间:2016/9/13
标签：单元论文; 场地论文; 岩溶论文; 白云岩论文; 波速论文; 基础论文; 基岩论文; 《工程建设标准化》2016年7月总第212期论文;