浅谈岩溶地区的高层建筑基础设计及处理方法.doc

1、1浅谈岩溶地区的高层建筑基础设计及处理方法摘要：在岩溶地区进行高层建筑建设，其基础造型是非常重要的。岩溶地区在国内的分布非常的广泛，随着社会经济的飞速发展和城市化建设进程的不断加快，在岩溶地区进行高层建筑建设是难以避免的。因此，如何使建设在岩溶地区的条高层建筑的基础更加的牢固、可靠，成为当前建筑工程师们迫切需要考虑的问题。本文将对岩溶地区的高层建筑基础设计进行研究，并在此基础上提出一些建设性建议，以期为我国建筑事业的发展提供一些参考。 关键词：岩溶地区；高层建筑；基础设计；处理方法 Abstract: in the karst area in high-rise building constr

2、uction, its basic modelling is very important. The distribution of the karst area in China is very extensive, along with the rapid economic development of society and the urbanization construction process accelerating, in the karst area in high-rise building construction is unavoidable. Therefore, h

3、ow to make construction in the karst area of the high-rise building foundation article more solid and reliable, become the construction engineers urgent issue to consider. This paper will in karst area of the high-rise building foundation design, and based on this, puts forward some 2constructive Su

4、ggestions to the development of the cause of our country building to provide some reference. Keywords: karst region; High-rise buildings; The foundation design; Processing method 中图分类号：TU97 文献标识码： A 文章编号： 社会经济的飞速发展和城市化建设进程的不断加快，使得岩溶地区不可避免地成为现代建筑拟建地区的选择目标。由于岩溶地区的地质条件复杂多变，因此正确认识并在此基础上做出科学合理的设计方案和处理方法显

5、得至关重要。 岩溶地区地质条件概述 据调查显示，岩溶地区一般因土洞和溶洞的存在，而引起地基的承载能力不足、不均匀的沉降、塌陷以及地基的滑动等病害。对于岩溶地区而言，如果采用天然的地基不能满足建筑工程的设计要求，那么就要采用挖深基础的方法。由于岩溶地区多存在着一些土洞，基岩存在着溶洞并其岩面的起伏性比较大，地下水比较丰富，因此，复合地基、管桩、钻孔桩以及冲孔桩等都经常被应用，其中应用最多的应该是冲孔桩。据以往在岩溶地区施工和经验来看，当建筑工程的地质条件比较复杂、岩溶中存在着葫芦窜样的溶洞且岩面的高差变化比较大时，可采用冲孔桩施工方法。由于该方法的施工工期、工程造价以及施工质量都很难控制，因此，

6、岩溶地区的高层建筑基础设计仍然是一个比较棘手的问题。其难3点表现在以下方面：1、很难控制桩的垂直度。由于设计桩位周边的岩状并不是理想的均匀分布，再加上冲孔施工过程中的锤端反力不均，虽然向桩孔中进行了抛石处理，但是仍然很难控制桩的垂直度。2、很难控制桩端的持力层。一般而言，冲孔桩的终孔要求要结合超前钻反应出来的桩长进行控制，但从实践来看，桩端的岩面往往不是一个实际的平面，多是凹凸不平，甚至有些多半边已进入岩石之中，而少部分区域仍是土层，有时桩端可能是漏斗桩，即中心是土，而周边却是入岩。对于这些问题，其处理难度相对较大，并且控制过程中会存在着一些结构性的不安全隐患。 二、岩溶地区的高层建筑基础设计

7、 基于以上对岩溶地区的地质条件分析，笔者认为，在岩溶地区的高层建筑基础设计过程中，应当认真做好以下工作。 高层建筑地下室层数确定 一般而言，岩溶地区的高层建筑过程中，地下室的基底埋深为 11米，但结构专业人员早期介入以后会发现，这一深度已经低于了部分石灰岩面，因此，基坑开挖时会揭露出岩溶裂隙之中的地下承压水。如果采用排水、降水方法，那么可能会导致更多难以解决的问题。1、水量将会逐渐增大，溶洞之间的水量补充也会更加充分，大大提高降水的费用，甚至根本无法将水位降到标准位置；2、相邻的建筑与通道的安全性会受到严重的影响；3、抽水时，可能造成溶洞和土洞的进一步扩展，对整个建筑工程的基础安全造成严重的影

8、响。基于以上问题，笔者认为，必须要探明地下水位的情况、补充途径以及溶洞裂隙的走向等内容， 可以采4用止水帷幕来控制岩溶洞的抽水量。该种方法工程量比较大，而且对勘察的准确性要求非常的高。因此，要综合地考虑投资与建筑功能之间的关系， 并与业主进行洽商，将原来的两层地下室改为一层，同时适当地提高正负零标高，这对保证岩溶地区高层建筑的基础稳定性与可靠性非常重要。 （二）高层建筑基础设计方案选择 通过对岩溶地区的地质条件勘察可知，由于其上部的荷载比较大，天然地基很难满足基础要求，因此必须采取深基础的方法或者进行地基处理。其中可供选择的方案主要有大直径的冲孔灌注桩、预应力管桩一筏板基础和地基处理（CFG

9、桩等。从建筑工程的工期造价角度而言，笔者认为，设计方案以后两者为佳。 预应力管桩一筏板基础。一般认为，高层建筑的基础底部可做厚筏板，且筏板的下面满布了预应力管桩，这些管桩的持力层是中风化灰岩或者中风化砂岩，并对桩下溶洞做补强处理。对布桩疏密程度进行调节，并调节结构的整体倾斜度。以上设计方案存在着问题，比如不要求嵌岩。由于存在着一些临空面，因此桩身的稳定性难以保证、桩身的强度难以实现。打桩时，这些临空面的软硬变化会非常的突然，很容易出现断桩问题；溶洞上方的岩层有些地方比较薄弱，并且岩层的质量相对较差，即便对溶洞进行了补强，管桩端的承载力依然难以得到有效的保障。由于整个岩溶基础地区都是布桩，桩下某

10、一深度内的溶洞又需要进一步的补强，因此，要加大工作量，对每一个桩进行施工勘查，并处理空溶洞、土洞以及溶洞。针对以上问题，笔者认为，厚筏板增加了混凝土及施工5钢筋的用量，而且其上部结构的荷载也增大了，因此，难以满足结构差异的沉降要求。 地基处理（CFG 桩） 。CFG 桩，即水泥粉煤灰碎石桩，它是由水泥、碎石、粉煤灰以及一些石屑和砂石等加水共同混合而成的，这种桩的强度非常的高， 并由桩、桩间土以及褥垫层共同构成一种复合地基。从实践来看，CFG 桩具有工期短、施工简单以及造价低等优点，因此，目前在岩溶地区使用最广泛的 CFG 桩成桩法有两种。第一种是振动沉管灌注成桩法，其桩长一般小于 25 米，经

11、常因卵石层而无法穿透，因此常局部地改成高压旋喷桩；第二种是冲击成孔灌注成桩法，其桩长和穿透力一般不受任何的限制。对于到底使用哪一种成桩方法，笔者认为，还要结合岩溶地区的实际地质条件和高层建筑的具体施工要求进行合理选择。 大直径的冲孔灌注桩。冲孔灌注桩对于岩溶地区的地质条件要求相对较高，同时也是一使用相对较为广泛的桩型。这种桩主要是以中风化灰岩或者中风化砂岩作为其持力层，通过冲锤自由落体运动产生的能量在土层中形成一些孔洞，之然后再进行灌注，直至成桩。这种桩的优点是：可以顺利冲透溶洞的顶板， 因此，主要适用于那些地下岩溶发，并有多层的溶洞，溶洞的顶板较薄的岩溶地区基础建设。 （三）冲孔灌注桩设计

12、冲孔灌注桩的主要施工工艺是测量放线、桩机就位、护筒埋设、冲击至设计深度、清孔、钢筋笼制作及其安装、混凝土导管的安装、二次清孔以及水下混凝土的浇灌。由于冲孔灌注桩施工技术在岩溶地区的应用难度比较大、技术含量比较高，因此，在实际施工过程中应当主要以6下几个方面的内容：1、钢筋笼制作与吊装质量的控制。钢筋笼入孔时，须注意起吊点的控制，必须缓慢、垂直地对准孔位，方可放入；谨防钢筋笼在入孔时由于强行下放、碰撞等情况出现损坏；钢筋笼入孔以后，可用角钢或者钢筋等固定在桩基上，并在控制笼 顶标高的前提下确保钢筋笼不上浮。2、防止出现漏浆和孔壁坍塌现象。为避免冲孔至岩溶裂隙带时，出现泥浆漏失或孔壁坍塌事故，可采

13、取以下方法：孔内漏浆时须及时补充泥浆， 并维持孔壁稳定与孔内水位高度；补浆无法止漏的，可尝试填入粘土与小冲程下冲的方法；可采取填块石、填土、灌浆、加钢护筒等措施；并维持孔壁稳定与孔内水位高度；补浆无法止漏的，可尝试填入粘土与小冲程下冲的方法；若以上方法均不能奏效，则可视情况分层向孔中投入石块、袋装水泥以及粘土拌合物等，并用钻机捣烂袋装水泥，使之搅拌均匀，再停机一天，使水泥浆达到一定的强度，从而起到护壁 作用，之后再继续冲孔作业。 参考文献 1 林敏. CFG 桩地基加固处理技术在岩溶地区高层建筑中的应用J.福建建设科技. 2011(2): 16-19. 2 吕仁军，王铮，刘文峰，等. 济南东部

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