石灰岩地区高层建筑地基处理方案实例分析

1、石灰岩地区高层建筑地基处理方案实例分析论文导读：4、粗砾砂:黄褐色，黑褐色，湿，稍密，钻孔揭露厚度.4.0m，属中软土层，为强透水性地层，赋存有较丰富的地下水。本场地地下水类型属上层滞水，潜水和岩溶裂隙水类型，均较丰富，水量大，地下水与海水具有水力联系，平均水位高于本工程地下室室内地面。根据本场地岩土层分布的情况，桩基方案拟采用人工挖孔桩或机械钻孔桩。3.1在有溶蚀现象的灰岩区，灰岩埋藏较深的，可结合场地周边情况考虑充分利用上层土层，作为复合地基，本工程中，经过测算，软基处理方案在工期及造价上均优于桩基方案。关键词：地下水，岩溶，桩基方案，软基处理方案1 工程概况及地质条件1.1 工程概况本工

2、程地处金州石河子，地上15层，地下一层，地下室为公用站房及停车库。采用现浇框架剪力墙结构。1.2 场地水文地质条件本场地原始地貌单元属海蚀阶地，后经人工整平。根据地勘报告，场地内埋藏地层有人工填土、中细砂、淤泥、粗砂、碎石、粉质粘土、含砾粉质粘土、下伏基岩为全风化石灰岩、中风化石灰岩。论文参考。从基础底面往下各岩土层如下：1、素填土：黑色，黄褐色，干湿，松散，层厚1.3.5m。论文参考。2、中细砂：黄褐色，稍密，湿，层厚2.55.0m，属中软土层。3、淤泥：黑褐色，湿，流塑软塑，含有少量贝壳等海生物遗骸，具恶臭味，层厚1.53.5m，强度低，属软弱土层。4、粗砾砂:黄褐色，黑褐色，湿，稍密，钻

3、孔揭露厚度.4.0m，属中软土层，为强透水性地层，赋存有较丰富的地下水。5、碎石：黄褐色，稍湿，松散稍密，颗粒间由中细砂充填，碎石含量5065%，粒径510cm，碎石呈棱角状、次棱角状，钻孔揭露厚度5.08.0m，具中等强度，为强透水层，赋存有较丰富的地下水。6、粉质粘土：褐色，湿，软塑，层厚6.10.0m，具高压缩性，属中软土层。7、含砾粉质粘土：褐色，红褐色，稍湿，可塑硬塑，层厚.2.5m，具中等强度及中等压缩性。8、全风化石灰岩：黄褐色，湿，软塑可塑，原岩结构基本被破坏，岩芯呈土状，属中软土。钻孔揭露厚度0.96.0m。论文参考。9、中风化石灰岩(Zwhg)：青灰色，浅灰色，岩体具中厚层

4、状结构溶沟、溶槽发育，岩体破碎，属较软岩，岩体基本质量等级为级，溶蚀孔洞内地下水较丰富。本场地地下水类型属上层滞水，潜水和岩溶裂隙水类型，均较丰富，水量大，地下水与海水具有水力联系，平均水位高于本工程地下室室内地面。1.3 场地不良地质现象本场地现状条件下是稳定的，位局部存在溶沟、溶槽的现象，且溶蚀孔洞内地下水丰富。2 地基处理方案选择根据本场地地勘报告及收集的周边地块资料，作为高层建筑的基础设计，本场地必须处理的两个方面：地下水：由于本工程紧临市政道路及其他建筑物，基础方案必须竭尽可能减少地下水对周边建筑物的影响；岩溶。首先从概念上讲，对于灰岩地区的岩溶，基础方案无非两种类型：桩基方案；软基

5、处理方案。下面分析两种方案的优缺点：2.1 桩基础根据本场地岩土层分布的情况，桩基方案拟采用人工挖孔桩或机械钻孔桩。2.1.1 机械钻孔桩桩端持力层采用中风化石灰岩，单桩承载力较大，具有较强经济性，但是由于本场地地下水较丰富，且具有承压性，软弱土层较多，施工会有较大难度，且须穿透岩溶孔洞，施工周期较长，风险大，具有非常大的不可预见性，同时采用泥浆护壁无制浆场地，综合造价及施工周期不理想。2.1.2 人工挖孔桩人工挖孔桩具有造价低、承载力大、能直观反映土层的优点。但在本工程中，由于地下水丰富，在穿越粗砂砾石互层及碎石时可能出现流砂及涌砂的现象，且要进行大面积的井点降水，这势必影响周边市政道路及建

6、筑物的安全（当然可以采用围幙降水，但由于两个强透水层埋藏较深，这个投入较大）。另外对于溶洞内丰富的地下水，挖孔桩施工较困难，容易出现安全事故。在基础方案比较阶段，业主方出于投资考虑，想采用人工挖孔桩，便进行了试挖桩，如果成功了，就可以节省一笔造价。试挖桩在中细砂以上比较顺利，当进入粗砂砾石互层后，涌水量很大，用两眼泵难以抽干，后又设置若干降水点，降水的第一天，紧临的房屋便出现裂缝，井点降水随即停止，故桩基础否决。2.2 软基处理方案笔者在研究本工程地质报告后，考虑到中风化石灰岩顶面埋置较深，均在20m 以上，如果采取一定的措施对这些土层进行加固处理，使其具有足以承载本工程上部结构的能力，那就可

7、以直接采用筏基，这样既不用处理岩溶的问题，也不用考虑因降水造成的对临近建筑物的影响，这样就很自然想到CFG桩复合地基。根据上部结构的计算分析，若采用筏基，地基承载力特征值须达到350KPa ，即fspk=350KPa。据此按照地质报告提供的有关数据及JGJ79-2002 规范第9节有关公式计算，采用500mm直径的桩，间距1500mm布桩，复合地基承载力特征值即可达到400KPa 以上，承载力没问题。那以下一步就是选择成桩机械和工艺的问题。到底采用什么机械呢？尽管本场地地质报告反应未发现土洞，但根据灰岩地区的经验，一般都会伴随有土洞出现，这样振动沉管灌注不太合适。采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料

8、灌注成桩，即可满足桩身充盈度，又能充填可能遇到的土洞，故最后决定采用长螺旋成桩。复合地基完成后按照相关检测规范做了桩身及复合地基的静载荷试验，均能满足设计要求。现在该工程已投入使用，到目前为止定期的沉降观测结果均满足规范要求。3 结论与建议3.1 在有溶蚀现象的灰岩区，灰岩埋藏较深的，可结合场地周边情况考虑充分利用上层土层，作为复合地基，本工程中，经过测算，软基处理方案在工期及造价上均优于桩基方案。3.2 灰岩区采用CFG 桩，建议考虑土洞的影响，尽可能采用长螺旋成桩，本工程中局部桩身充盈系数达到5 倍以上。3.3 由于CFG桩灌注混合料时对地下水水压产生影响，可能造成局部范围地面塌陷等现象，施工中应密切监控周边情况。参考文献：1、建筑桩