岩溶地区地基基础的应用分析（二）

岩溶地区地基基础的应用分析（二）,岩土工程师考试真题,岩土工程师考试试题, 5、岩溶地区主要地基处理原则

  地基评价不能满足稳定性要求时，需要对地基进行适当的处理。一般对地基稳定有影响的岩溶洞隙，应根据其位置、大小、埋深、围岩稳定性和水文地质条件综合分析、因地制宜的采取下列处理措施：

  1）对洞口较小的洞隙，宜采用镶补、嵌塞与跨盖等方法处理; 

  2）对洞口较大的洞隙，宜采用梁、板和拱等结构跨越。跨越结构应有可靠的支承面。梁式结构在岩石上支承长度应大于梁高的1.5倍，也可采用浆砌块石等堵塞措施;

  3）对于围岩不稳定、风化裂隙破碎的岩体，可采用灌浆加固和清爆填塞等措施;

  4）对规模较大的间隙，可采用洞底支撑或调整柱距等方法处理。

  一般对地基稳定有影响的土洞，杜绝地表水渗入土层，使土洞停止发育和发展，当地质条件许可时，尽量对地下水采取截流、改道等，以阻止土洞继续发展。当土洞埋深较浅时，采用挖填和梁板跨越；对直径较小的深埋土洞，可不处理，仅在洞顶上部采用梁板跨越即可；对直径较大的深埋土洞，可采用顶部钻孔灌砂或灌碎石混凝土，以充填空间。当对地下水不能采取截流、改道等方式以阻止土洞发育时，一般可采用桩基等措施。

6、地基基础处理的比选

  采用桩基在岩溶地基上建造高层建筑需要面对一系列特殊问题，如持力层的稳定、溶槽溶洞处理、同一承台下长桩与短桩的应力应变协调问题等。基础问题不但会严重影响安全、工期和造价，有时甚至成为工程成败的关键。而目前规范规程中涉及岩溶桩基的技术规定甚少，设计与施工依据不足。下面概述一下岩溶地区主要使用的桩基型式。

  1）冲孔灌注桩

   这种桩适用于地下岩溶发育，有多层溶洞，但溶洞洞穴小，上部洞穴顶板薄的地质情况，这种桩可冲(钻)穿上层溶洞顶板，到达下层溶洞顶板。有经验的施工人员可以从冲击声中察觉到顶板的厚度，由此判断是否已到达持力层。为稳妥起见，可在桩位先做超前钻，查清洞穴情况，再将冲击钻冲至满足设计要求之岩层。但在地下有大溶洞存在的情况下，不宜用这种桩，以免浇灌混凝土时，造成混凝土流失且难以控制。由于冲孔是靠钻头的自由落体运动形成的冲力来成孔的，所以冲孔桩还适用于开口裂隙多的地质情况，冲击钻所造成的桩孔垂直度好。

  2）钻孔桩

   钻孔桩的成孔直径大，一柱一桩，受力清楚，施工方便，适用于单桩荷载大、地下有孤石，夹层分布，岩溶表面不平的情况，用这种桩能钻穿孤石、夹层，将桩端可靠地支承在持力层上，桩端的嵌岩情况也好。但钻孔桩不宜用在溶岩裂除多，溶沟多的基岩中，因为施工中容易造成卡钻、钻杆沿溶岩斜壁偏斜，以至打偏等现象。

  3）预应力管桩

   预应力管桩适用于地下有淤泥、土洞、流砂、地下溶洞连通暗河等情况，压桩采用的预制桩不受上述因素的影响，压桩的单桩承载力可由压桩机上的压力表观察到，所以非常直观，易于掌握，但在土岩软弱过渡较快处容易出现断桩。

  4）群桩

  当岩溶表面极其复杂，但岩溶表面上履盖有较厚沙土层时，如果采用以上各种桩型都难于施工或保证成桩质量和安全度的情况下，群桩不失为解决此类复杂地质情况的一种有效选择群桩的桩端并不一定要求支承在变化极其复杂的岩面上，只要在群桩桩端体的压力泡，能有效搜盖基岩面，即有坚硬的下卧层即可，这样就避开了复杂变化的基岩表面对桩基造成的危害或潜伏的危害。采用静压预制管桩作为群桩是较好的一种方式。

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  5）夯扩桩

  桩由上部桩身和下部复合载体组成，桩身为钢筋混凝土结构，复合载体是避软就硬，以碎砖、碎石、混凝土块等为填充料，在持力层内夯扩加固挤密形成的挤密实体。夯击过程中如遇土洞，可即时对土洞进行充填处理，不会危及地面安全。夯击到岩面时，由于强大的夯击能，实际上是对岩顶板进行强度及稳定性检验。若遇溶洞薄层顶板或节理裂隙较发育强度低时，即可击穿进行“深层强夯”处理，只要达到某种“收锤标准”就可定量取得承载力。 

  6）复合地基

   对于建筑荷载较小，土层较厚，土洞较多，岩面起伏大，采用复合地基处理可避免直接应用天然地基时的沉降量大和承载力小的问题。复合地基部分土体被置换成增强体，由周围地基土共同承担荷载，目前在工程实践中多采用深层搅拌桩或刚性桩作为增强体。地基竣工验收应进行压板载荷试验，一般承载力可以达到220kPa左右。

  7）其它

  可以采取削散荷载的方法来减低桩基承受的压力，通常的做法是挖去一部分地基表面的软土，做成一层或多层的地下室，可以减少这部分软土体对桩基产生的附加荷载。可采用增大桩端接触面，分散应力的扩底桩也是非常好用的桩基型式。另外，当岩溶地基不甚复杂基岩埋深较浅的情况下，挖孔桩也不失为一种安全、可靠、省钱、直观的方式。

7、今后应着重研究解决的问题

  1)勘探方面要解决钻探与物探如何更好的结合的问题。可以考虑将部分钻探孔加深兼作跨孔电磁波CT扫描成像技术孔；提高物探解析的准确度及精度；对土洞、溶洞的形态，形成由线到面再进入三维的立体映像，辅以岩层的产状、夹层的岩性等，以提供给设计人员一个明晰的认识。

  2)努力探寻适应岩溶地区的基础型式。

  ①发展桩端喷浆、后注浆技术；

  ②改善桩头的嵌固能力；

  ③发展与岩面有良好接触应力的夯扩桩，提高施工效率；

  ④发展半刚性桩复合地基基础型式。

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