岩石地基工程之五建筑物岩石地基

岩石地基工程之五

--建筑物岩石地基岩石地基是山区建筑常见的一种地基形式.对完整岩石，岩石地基是较良好的地基，具有较高的承载能力。岩石地基在自然界中长期的风化及物理、化学作用下，形成较复杂的工程地质条件，如岩溶、断层裂隙等，这些不良物理地质现象的存在，对建筑物构成直接或潜在的威胁。建筑物岩石地基的设计必须经过对建筑区域进行地质综合评价，必要时，需要进行合理的地基处理。一般在土质地基上采用的基础形式应用到岩石地基上，都能较好地满足使用要求。适应于岩石高强度特点的地基形式(三种):

1)直接利用(无基础)的岩石地基:岩石饱和单轴受压强度大于30MPa，且岩体裂隙不太发育的条件下，对于砖墙承重且上部结构传递给基础的荷载不太大的民用房屋，可在消除基岩表面强风化层后直接砌筑墙体，而勿需制作基础大放脚。

对直接利用的岩石地基，具体构造要求如下:

对预制钢筋混凝土柱，可把岩石凿成杯口，将柱直接插入，然后用强度等级为C20的细石混凝土将柱周围空隙填实，使其与岩层连成整体。杯口深度要满足柱内钢筋的锚固要求。如岩层整体性较差，则一般仍要做混凝土基础，但杯口底部厚度可适当减少到8-10cm。对荷载较小的现浇钢筋混凝士柱(墙)，如为中心受压或小偏心受压，可将柱子钢筋直接插入基岩作锚桩，基岩钻孔孔深不小于40d(d为柱内主筋直径)，孔径为3-4d，将柱内主筋插人孔洞内，浇注不低于M30水泥砂浆，锚固主筋。对大偏心受压柱，为了承受拉力，当岩层强度较低时，可作大放脚，以便布置较多的锚柱。对某些设备基础，也可将地脚螺栓直接埋设在岩石中，利用岩层作为设备的基础。2)岩石锚杆基础:上部结构传递给基础的荷载中有较大的弯矩

施工方法:在基岩内凿孔，孔内放入螺纹钢筋，然后用强度等级不低于M30的水泥砂浆或C30细石混凝土将孔洞灌填密实，使锚杆基座与基岩连成整体。

适用:直接建造在基岩上的柱基，以及承受拉力或水平力较大的建筑物基础。锚杆在基础中主要承受由于较大弯矩的存在而出现的拉应力，同时增强上部结构的稳定性，另外，对裂隙岩体和边坡有锁固的功能。锚杆基础的典型形式:1)锚杆抗拔力的确定:由4个因素决定（1）锚杆钢筋的强度;（2）锚杆与砂浆的粘结力;（3）砂浆与岩石间的粘结力;（4）砂浆周围岩石抗拔能力。

仅考虑了注浆体与岩石间的粘结力时单根锚杆的抗拔力，对一级建筑物应通过现场试验确定，对于其他建筑物可按下式计算:

式中：为锚杆的抗拔力;d为锚杆孔的直径;l为锚杆的有效锚固长度，必须大40d;f为砂浆与岩石间的粘结强度设计值(MPa)，当水泥砂浆强度为M30时，f值可按下表取用:2)锚杆基础中单根锚杆承受的荷载锚杆基础中每根锚杆分担的拉拔力设计值Qt（kN）按下式验算:式中:F为作用于锚杆基础上竖向力设计值，kN;n为锚杆数;Mx,My分别为作用于锚杆群上外力通过锚杆群重心的X,Y轴的力矩设计值;Xi,Yi分别为锚杆至通过锚杆群重心的X,Y轴线的距离.

3)嵌岩桩

指桩端嵌入基岩(或强风化岩)一定深度的桩，是在端承桩的基础上发展起来的一种新桩型，它将柱体嵌在基岩上，使桩与岩体成为连接成一个整体的受力结构，从而极大地提高了桩的承载力。

各级建筑物嵌岩桩的单桩承载力的确定方法：

一级建筑物:必须通过现场原型桩的静荷载试验确定;

二级建筑物：可通过现场原型桩的静荷载试验确定，也可参照地质条件相同的试桩资料，进行类比分析后确定;

三级建筑物：可直接通过理论计算确定。1)采用静荷载试验确定嵌岩桩极限承载力

嵌岩桩静荷载试验的试桩数不得少于3根，当试桩的极限荷载实测值的极差不超过平均值的30%时，可取其平均值作为单桩极限承载力标准值。

建筑物为一级建筑物，或为柱下单桩基础，且试桩数为3根时，应取最小值为单桩极限承载力。当极差超过平均值的30%时，应查明误差过大的原因，并应增加试桩数量。2)理论西计算溪确定薄嵌岩浪桩极下限承罩载力进行房诚初步号设计笋时，惯嵌岩草桩单西桩竖椅向极跪限承救载力集标准佳值，薄按下正式计技算：Rk=Rsk十Rrk+Rpk式中消:Rk为嵌馅岩桩断单桩父竖向最承载挽力标逼准值店;RsK为桩茂侧士愿总摩年阻力似标准悉值;RrK为总慈嵌固燃力标浆准值珠;Rpk为总易端阻使力标西准值炮。①嵌揉岩桩塑的桩爷侧土壶摩阻播力标扛准值铜RsK的确穿定当桩雷穿越圆土层涝厚度泻小于针10衫m时生，一泪般不霉计算止桩侧轮土摩谊阻力增;当幸穿越钢的土沟幂较叠厚时筛，对柱于淤盆泥及鸦淤泥形质土伞、固内结的滔粘性托土、弯松散颜的无床粘性峡士、搭回填缠土、似膨胀捎上、鼻震动汤可液雹化的碧土层讲，以袖及某宿些稳滚定性盗较差摩的土异层，迫如边勿坡地睡区、繁断层肃破碎布带、好层溶余发育克区、绣矿床容采空毒区、借冲刷胜地带百等地滚区，寺均不臣宜计尝算嵌希岩桩持的桩食侧土爬摩阻郊力;改对其衬他土籍层，舱嵌岩辈桩的寄桩侧耗土库削阻力买标准慨值按送下式石计算站:式中壮:振为类第i息层士没的桩躁侧土俘摩阻考力折昌减系孝数，储对粘乔性土门取0鹊.6擦，对悉无粘汁性土药取0另.5椒；为第慈i层亿土的针桩侧颠土极呜限摩滚阻力田标准劳值，扛由试篮验确纤定；Ui为第技层土蛙中的敢桩身渣周长咱；Li为第饺i层坝土层防中桩贼的长茎度。②嵌肯岩桩宣嵌入狐基岩型部分传的总骄嵌固伴力标锡准值税RrK的确协定：嵌岩凶桩嵌可入基药岩部寻分的蛾嵌固卵力标习准值扩，由僻下式修计算广:式中未：ζ宿r为炊嵌固意力分塞布修肿正系解数，岂按下凝表取吧用；火为纸岩石因饱和丝式单轴深抗压絮强度欢标准村值；剧为彩嵌岩遮部分霜桩的铅周长示;为桩卧的嵌列岩深南度，推当嵌墙岩深完度超徒过5我倍桩包径时毯，取元=爷5d粉(d胀为桩嫌径）量。③嵌读岩桩装的极似端阻带力标殃准值傅RpK确定嵌岩塑桩的信桩端良阻力支标准纲值按倦下式剃计算蚊:式中污：ζ纠p为皮端阻兆力分朴布修音正系办数，充参考螺下表炭;A牧p为踩桩端练截面酱面积够。复杂肿地质煮条件比下的眨岩石煎地基1、怎岩土漆混合交地基岩土鸡混合爸地基销是指崖在地揭基的扑主要尸受力母层范拔围内禁有层淋石和序土，栋而且邮层石轰和土胳在平执面和尺空间艇分布翠很不席均匀戒的地浮基。这是主在山领区建烧筑中仙常见叛的一醉种地蚕基。扑根据双地基乞中主距要受下力层阳范围援内的英岩土悟组成善情况爬，可证以分背为：下卧盏基岩霸面倾拥斜的恰地基、石芽药密布拖的地质基、大块峡孤石丹或个梯别石仆芽出箩露的逼地基。第虎一类轰在云箩南、从贵州纪、四档川、颗广西俩等省盲（区讽）尤耗其多械见，秤第二铅类及运第三负类中义的个姥别石妹芽出来露的趟地基蚁是岩被溶现肃象的查反映腾，所阿以在董贵州申、云留南、砍广西诵等地旧较为浆普遍啦，第好三类芹中的绞大块序孤石鸦地基搅常出扁现在烂山前致洪积松层、芽冲积勤层、剑坡积泽层或殖冰碛职层中造，所别以在炒西南赠各省睬以及继广西胜等地速也较纽奉为常辛见。1）灯岩土级混合绿地基徐可直朱接利尽用的膛条件①下晕卧基诸岩面耗倾斜染的地截基这类台地基咏在山甜区较形为普材遍，价设计恐时除疑要考摊虑由笋于上本覆土磨层厚删薄不呈均使找建筑自物产墨生不逗均匀害沉降火外，普还要熊考虑罚地基钢的稳逢定性厦，也合就是胞上覆症土层签有无耕沿倾定斜的父基岩拘面产蛮生滑狼动的毁可能柱。对于基岩逮面相家背倾锯斜的情旧况，仗当其秩顶点坑接近犹或出闷露地奇面时仇，其堂变形西条件销类似安于大去块孤堵石或拨个别窑石芽朱出露勤的地历基，碑一般烤均应贵进行谎处理释而不笑能直倾接利图用；誉否则革，即祸使基永岩面野坡度县不大拢，也掏极易耽造成辆墙体裳开裂窝破坏剪；对拾于基足岩面揭相向逆倾斜聪的情是况，筝一般技对建斗筑物饺的不来良影灭响相板对于僚相背窃倾斜晃的情茅况要殖稍小罢一些浩，故榨当基垮岩面逐坡度趟不太天大时立，可趟以直惧接利颤用而渗不必六作地杠基处卫理。对于基岩饰面单么向倾贪斜的情泳况，番根据欧我国悠山区败建设同的经订验，牲对于闹一些大一般宿的结看构类买型和福地基猜条件兼（以饿地基淹承载朱力反怕映压婆缩性馆），悉只要呈基岩产面坡敢度符汉合下习表要坊求时还，便凭可不毯作地哑基变狠形验唱算，世即只淋要地基烫的稳挽定性刑满足嫌要求，便月可不普作地而基处上理而竖直接犬加以茶利用梢。建造疫在这台类地姥基上行的建凤筑物挠基础向产生萝不均近匀沉蠢降时胃，裂裙缝多垂出现恼在基哀岩出迅露或障埋藏年较浅四的部取位，树为防江止建滩筑物另开裂假，它善同时魔要求塑基岩迹面至迈基底舟的土跌层厚运度大跳于0蕉.3墙m，煎以便洁能和标褥垫匀一样般起调弹整变际形的虫作用将。此外慌，对挽于基这岩面场单向之倾斜篇的情扮况，中除应缠考虑腿地基毅的不带均匀荡变形满外，馒还应价注意乒上覆蹈土层慕可能获沿基放层面番发生专滑动忘。一薄般来塞说，碰基岩宋面坡砍度愈姓大，奋土层丝式与基晚岩的甚接触猛条件瘦愈差辜，愈华易发返生滑识动。其根据单我国熊山区偷建设盯的经杀验，当基厘岩面旬坡度狐大于孟300时，谜滑动雅的可妄能性胜较大热。②石爸芽密宝布并膨有局邀部出梦露的亮地基这类悲地基搁的变嫌形问宪题，务目前哄尚不叫能从翁理论科上提惕出相偷应的考验算努方法膝。大量玻的建致筑实父践经歼验表煮明，岛修建碎在这蒜类地凡基上音的建梳筑物冤，只袖要石量芽间后充填僵的土枣层具辫有较箩高的颗承载日力和认较低若的压帆缩性报，虽消未作告地基辰处理何，都桃没有旅出现迫破坏庙现象距，使爬用正躲常。地基记基础捏规范贤规定房诚：如石遗芽间汤距小佩于2澡m，联其间坏充填渐的是寒硬塑见或坚殿硬状圆态的监红粘没土，该当房酒屋为熟六层拘和六涉层以斑下的哥砌体晃承重剃结构略，三坝层及对三层翼以下森的框鹅架结床构或疤具有巴15鱼0k数N及涛15如0k型N以能下吊井车的范单层岸排架钳结构换，其弓基底残压力辆小于拖20打0k钳Pa弦时，可不违作地劫基处足理。如不良能满每足上斯述条岁件，期可利削用经驱检验门稳定女性可拿靠的太石芽庄作支墩醉式基班础。也自可在掠石芽誉出露采部位族（在钻基础臭底面韵范围鸣以内要）凿牧去3皂0-堡50寻cm甜，回俊填可赶压缩吉性土浇作为褥垫。当肢石芽老间有荒较厚餐软弱录土层宣时，车可用平碎石煌、土斜夹石获等进娘行置换。如宪果地终下水犬位较船高，销为了垦保证晌褥垫臭的质丘量，榆应用排水方法陈，使脚褥垫婆在无搞水情舌况下璃施工鼓。③大辩块孤筑石或键个别劫石穿萝出露帮的地遗基大块马孤石伍常出用现在贩山前向洪积续层中尼或冰镰碛层束中，追这类益地基越的变斤形条龟件对掠建筑向物极唤为不洞利，霉如不夸妥善耕处理舅，极缸易造句成建截筑物过开裂做。在这架类地繁层上银勘探吸时，克不要河把孤倾石误顽认为测基岩意。孤父石除雄可用围褥垫委处理艰外，毙有条课件时查可利原用它蓝作为局柱子蓝或基蛋础梁粗的支夜墩。在工缘瑞艺布陶置合投理的毅情况境下，识可在齐大块荒孤石讽中打泊洞，固埋设短螺栓盐，将之设备督直接材安装政在孤捉石上漠以省逐去基镇础。2）地岩土茂混合舍地基紫的处袍理对于御不符诵合直妇接利枪用条躬件的赞岩土州混合笔地基应，处唤理的躬方式相包括渣结构忘措施骆与地当基处贸理两经个部除分。①结器构措窃施位于吹软硬怀相差券比较摘悬殊口地基准上的青建筑归物，字为了株防止抛不均庭匀沉难降所庸产生挺的危每害，埋可以震采用沉降魂缝或棚加强墨建筑敬物刚钟度等结竭构措汗施，姨在确劈燕定建拦筑物冤平面蛛位置蚕时，瓦应尽阴量避盐免建板筑物众两端听或转载角处野落在悲局部专软土潜上。对多锅层砖浴石承讽重结捧构的仆底层峰，应铲适当加密而横墙。在夸建筑货物两液端和鸦沉降填缝两踩侧都晒不宜恩布置落大开放间，洗以免闸削弱榨房间超刚度看。增设肯圈梁是加饭强建武筑物维整体极刚度霜的有金效方布法之刮一，秒一般狡设两步道，闭一道膀设在篇基础剩顶面鹿，一顶道设油在顶即层窗年顶上谜，兼唐作过鹊梁。叠当有吃局部导软土南存在橡，可丙能使居建筑元物发宋生倾搅斜时孕，可客用调迎整基冈础埋强深或送基底仪面积余来调定整不株均匀贫沉降炭。②地染基处浆理不均艰匀岩糕土地弓基的短处理野方法跌可概罩括为命两类确；一类织是改造惧压缩敬性较悠高的味地基，使到它和今压缩辞性较跟低的酬地基步相适冈应，券多采恼用桩狱基、慌局部缺深挖补、换旬土及带梁、努板、除拱跨甚越等涂方法次，这路类处插理方豪法一艰般效勒果较改好，慎但耗璃资较未多；另一全类是改造罩压缩项性较绒低的诸地基，使盏它与假压缩辆性较饮高的痕地基朵相适吨应，亩这类色方法汁通常集是采敏用褥老垫法膊。所谓褥垫啦法就是盾将突缺出的婚岩石横凿去映一定辰的厚抖度，密换填堆可以装压缩馋的材稳料，渴使其爽与土葡层的倘变形的条件打相适籍应。排作为洲褥垫打材料苗，可铜采用衡炉渣切、中浆砂、效细砂狸、土库夹石信或粘咽性土杆等材豆料；卡褥垫棕的厚船度视选需要衣调整简的沉区降量著大小胆而定稿，一姻般取匆30柔-5功0c箩m，敏可不购进行锤计算艰，但范须注效意不项使地应基产公生过餐大的括变形蚊。2、栋岩溶碳酸志盐、喝硫酸祸盐以紧及卤厦化物限等类提岩石岗，在挨水的易作用特下具蜡有可璃溶性鸭，称槽为可药溶性革岩石啊。可加溶性登岩层怎受水背溶解饶的化降学作争用，精并伴缺随机茧械作辟用而仔形成刑的沟巴槽、白裂隙统、洞壶穴统级称岩极溶，舅我国组这类赛可溶彼性岩换石分狸布十蜻分广属泛，稍广西仇、贵锦州、素云南剧以及若鄂西钩、湘抵西、博川东园、山谋西、怀山东苗、河承北、缘瑞粤北傲等地抽均有态分布钟。1）桐岩溶夫地基臂稳定粱性评抓价及肉建筑炊场地息选择岩溶敞地基牵稳定桑性评惯价，却是指垂通过拉勘察猛查明评建筑求场地秒的岩气溶发译育和债分布伞特征梦，在薪此基及础上椅合理络地进狂行建羡筑场智地选歌择。恰对古进岩溶史，现浮在不抱再发毙展和贵发育百的岩妻溶，通主要屈查明掠它的悉分布输和规智模，佣特别喊是上基覆土辜层的呆结构餐特征爹。对帜于现秆在还稻继续镜作用梁和发犯育的讨岩溶兄，除踢应查僵明其流分布隆和规坝模外刃，还弟应注谅意岩泡溶发副育速敢度和鸣趋势菜，以倦估计迅其对炭建筑懂物的立影响戏。在建筑拨场地术选择止和总随体布您置上，光在条咱件允由许的麻情况薪下，风一般是应注返意以冬下原访则：①尽可腾能选约择非可素溶性念岩石浴分布意地段虹或弱杏岩溶快分布烈地段换布置并建筑未物。②尽可箩能避者开岩溶柿集中扩发育动地段泳、基末岩起冶伏剧葡烈且炊有软牌土分代布地毁段。妇若难揭于避