摘要:隨著人口的增長及城市化的發(fā)展,城市高層、超高層建筑成為城市房產(chǎn)建筑的主流。為建設(shè)方提供安全、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)形式設(shè)計(jì)方案,是勘察行業(yè)對(duì)社會(huì)應(yīng)負(fù)的責(zé)任。柳州巖溶地區(qū)上覆地層主要有硬~可塑狀紅粘土或粘土(fak=250~150kPa)、稍~中密狀圓礫(fak=250~400kPa),一般厚度約20m;20m以下呈軟~流塑狀粘土或松散狀粉砂(fak=80~120kPa);下伏基巖為白云巖、石灰?guī)r(中~微風(fēng)化,fak=2500~10000kPa)。地下河縱橫貫通,巖溶發(fā)育,地質(zhì)條件復(fù)雜。
關(guān)鍵詞:巖溶地區(qū);建筑基礎(chǔ)類;高層建筑
中圖分類號(hào):TU457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2014)10-0072-03
1 工程實(shí)例分析
1.1 工程概況
項(xiàng)目2#、3#樓位于柳州市柳邕路,西北臨柳邕路,東南接銀仔山,東北、西南兩側(cè)為多層民居。區(qū)域地貌屬孤峰-峰叢巖溶平原。擬建建筑基底總面積2814m2,14~16F,樓高39.5~46.5m;地下室-2F,總高約為10.0m。整平標(biāo)高2#樓:91.0m,3#樓:91.6m??蚣芙Y(jié)構(gòu)。
1.2 場地工程地質(zhì)特征
場地主要由第四紀(jì)人工堆積雜填土(Qml)和殘積成因紅粘土(Qel)組成,下伏上石炭統(tǒng)(C2)石灰?guī)r。
1.3 地下水、水及土的腐蝕性
場地地下水賦存于土層中的地下水為上層滯水,初見水位埋深約1.00~2.00m,穩(wěn)定水位為0.30m~1.10m(標(biāo)高88.04m~88.93m),補(bǔ)給來源以周邊居民生活用水及大氣降雨為主;賦存于基巖中的地下水為巖溶裂隙溶洞水,初見水位在基巖面以上1.00~2.00m,其水位升降受大氣降水和柳江河水位影響,穩(wěn)定水位埋深1.00~1.40m(標(biāo)高87.74~89.23m),具有微承壓性。上層滯水水量不大,巖溶裂隙溶洞水水量豐富,巖溶較發(fā)育地段單樁孔涌水量達(dá)30~50t/h。
地下水水質(zhì)類型主要為SO42-·HCO3--Ca2+、SO42--Ca2+·Na+,對(duì)砼結(jié)構(gòu)及砼結(jié)構(gòu)鋼筋具微腐蝕性。
場地距柳江河約1000m,根據(jù)柳州水文站提供的柳江河水文資料,柳江河多年平均水位70.94m,枯水期(10月至次年2月)一般為67.00m~69.00m,歷史上發(fā)生大洪水有四次,依次為1902年洪水位91.47m,1988年8月31日洪水位89.04m,1994年6月17日洪水位89.26m,1996年7月19日洪水位92.43m。柳江下游已建的紅花電站設(shè)計(jì)蓄水位標(biāo)高為77.5m,柳江河回水位78.00m。
場地上覆硬塑狀、可塑狀紅粘土,屬微弱或不透水層,下伏微風(fēng)化石灰?guī)r,巖溶裂隙發(fā)育,其地下水類型主要以上層滯水及巖溶裂隙水,與柳江河有一定的連通性,其水位變化受柳江河水位的影響,故應(yīng)考慮場地地下水對(duì)地下室的浮托力,該場地建筑抗浮水位按82.50m考慮,同時(shí)在設(shè)計(jì)和施工時(shí),應(yīng)考慮地下水對(duì)建筑物及施工的影響。
1.4 巖溶發(fā)育特征
據(jù)鉆探揭露,巖面起伏大,基巖面埋深為6.00~17.40m(標(biāo)高83.64~71.56m);巖溶發(fā)育,鉆孔遇洞(槽)率達(dá)81.5%,屬巖溶強(qiáng)烈發(fā)育場地。溶洞(槽)充填物多為可~軟塑狀或軟~流塑狀粘性土,部分夾薄層石灰?guī)r,個(gè)別為無充填溶洞。
1.5 巖土工程評(píng)價(jià)
場地土類型為中軟土,建筑場地類別為II類。場地內(nèi)無液化地層,屬可建設(shè)的一般場地。場地的抗震設(shè)防基本烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s,設(shè)計(jì)地震分組為第一組。
場區(qū)無斷裂通過,亦無新構(gòu)造活動(dòng)跡象,區(qū)域及場地的穩(wěn)定性較好。場地地基土為膨脹土,地基脹縮等級(jí)為Ⅲ級(jí)。
1.6 地基基礎(chǔ)類型的分析評(píng)價(jià)
(1)天然地基均勻性評(píng)價(jià)。若采用天然地基筏式基礎(chǔ),基礎(chǔ)底面標(biāo)高約為81.00m,場地內(nèi)可作為持力層的地基土為力學(xué)強(qiáng)度較高的紅粘土(硬塑狀),與下部紅粘土(可塑狀)共同組成地基壓縮層,局部持力層為石灰?guī)r,其底面坡度局部大于10%,基底下厚度為0.00m~9.00m,建筑物寬度為b2#=28.7m、b3#=18.3m,0.05b2#=1.435m、0.05b3#=0.915m。持力層在基礎(chǔ)寬度方向上的厚度差值為:為2.00m、3.00m、3.80m、0.60m,地基為不均勻地基。
驗(yàn)算結(jié)果表明,主樓基礎(chǔ)放置在可塑狀紅粘土中時(shí),按基礎(chǔ)深寬修正后的fa、按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算的fa、按天然地基極限承載力fu計(jì)算的fa小于Pk,因此地基強(qiáng)度不能滿足要求。
(3)樁基礎(chǔ)分析評(píng)價(jià)
該場地下伏基巖為微風(fēng)化石灰?guī)r,力學(xué)強(qiáng)度高,但巖溶強(qiáng)烈發(fā)育(詳見工程地質(zhì)剖面圖),工程勘察鉆孔揭露溶洞頂板埋深最大為23.90m(標(biāo)高65.47m),底板埋深最大為42.70m(標(biāo)高46.97m),最大洞高為26.20m。同時(shí)受淺層巖溶發(fā)育程度的控制富水性不均。大部分巖面埋深較淺,巖溶強(qiáng)烈發(fā)育,巖溶形態(tài)以溶洞(槽)、溶蝕裂隙為主,穿越厚度大,成孔較困難。
1.7 基坑工程分析
該建筑擬設(shè)二層地下室,基坑大開挖后,將會(huì)形成約10m的深基坑,其坑壁四周主要由第①層、第②層土組成,各層土側(cè)壁土體允許自立高度按公式(Z0)估算分別為0.61m、8.98m、
1.68m,其自立高度小于基坑開挖深度,直立基坑處于不穩(wěn)定狀態(tài),應(yīng)采取支護(hù)措施。
場地除東南側(cè)為銀仔山外,其余三面均為住宅,且距離為3~5m,因此場地基坑不具備放坡條件,建議采用排樁進(jìn)行支護(hù)。
場地中上層滯水穩(wěn)定水位埋深在0.30m~1.10m(標(biāo)高88.04m~88.93m),水量較小,基坑開挖時(shí)可以抽干,對(duì)基坑開挖施工影響較小。巖溶裂隙水最高水位按82.50m計(jì)時(shí),高出基底標(biāo)高81.00m,且場地基巖面埋深大部分均低于巖溶裂隙最高水位,因此基坑開挖時(shí)可能發(fā)生突涌,破壞地基強(qiáng)度,給基坑開挖施工帶來困難。
據(jù)場地鉆孔水位觀測及區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)長觀資料,上覆第四系土層為相對(duì)隔水層,下伏巖溶裂隙水稍具承壓性,其水位標(biāo)高約為82.50m,地下室基底標(biāo)高約81.00m,地下水位高出基底近1.50m,需考慮地下室的抗浮問題。
位于主樓下的地下室,由于上部荷載大,主要是施工期間的臨時(shí)抗浮問題,可用基坑臨時(shí)強(qiáng)排水的措施進(jìn)行解決。主樓以外的獨(dú)立結(jié)構(gòu)的地下室,由于荷載小,屬永久性抗浮問題,可采用設(shè)置抗浮錨桿的措施??垢≡O(shè)計(jì)水位標(biāo)高按82.50m考慮。
2 結(jié)語
在巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地區(qū),采用單一的地基基礎(chǔ)形式往往滿足不了高層、超高層建筑的設(shè)計(jì)要求,從建筑的安全、經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)形式。實(shí)例中的基礎(chǔ)適宜采用樁-筏結(jié)合基礎(chǔ)。樁端持力層采用微風(fēng)化石灰?guī)r。樁位設(shè)置、數(shù)量、樁徑應(yīng)根據(jù)巖土工程詳細(xì)勘察資料設(shè)計(jì)、選擇。
據(jù)柳州區(qū)域工程施工資料,巖溶水單孔涌水量一般在30t/h~50t/h,局部巖溶發(fā)育地段單孔涌水量大于80t/h,水位埋藏淺,且具微承壓性,如采用人工挖孔樁,施工難度較大,工期長,將對(duì)工期和工程費(fèi)用造成不利,因此該工程不宜采用人工挖孔樁基礎(chǔ);若采用沖孔灌注樁,其施工不受地下水位的影響,施工工期較短,但其噪音、振動(dòng)對(duì)周邊居民有一定影響。
場地地下水位高出基底近1.50m?;娱_挖時(shí)須采取有效的抽排水措施,同時(shí)應(yīng)注意因抽排地下水對(duì)周邊建筑的影響,防止因此而造成的周邊建筑的沉降。
參考文獻(xiàn)
[1] 巖土工程勘察規(guī)范(GB50021—2001)(2009年版)[S].
[2] 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011—2010)[S].
[3] 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007—2011)[S].
[4] 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)[S].
[5] 廣西膨脹土地區(qū)建筑勘察設(shè)計(jì)施工技術(shù)規(guī)程(DB45/T396-2007)[S].
[6] 廣西壯族自治區(qū)巖土工程勘察規(guī)范(DBJ/T45-002-2011)[S].
[7] 高層建筑巖土工程勘察規(guī)程(JGJ72-2004) [S].
作者簡介:唐磊(1963—),女,廣西柳州人,柳州華錫有色工程地質(zhì)勘察有限責(zé)任公司工程師,研究方向:巖土工程地質(zhì)勘察。
據(jù)場地鉆孔水位觀測及區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)長觀資料,上覆第四系土層為相對(duì)隔水層,下伏巖溶裂隙水稍具承壓性,其水位標(biāo)高約為82.50m,地下室基底標(biāo)高約81.00m,地下水位高出基底近1.50m,需考慮地下室的抗浮問題。
位于主樓下的地下室,由于上部荷載大,主要是施工期間的臨時(shí)抗浮問題,可用基坑臨時(shí)強(qiáng)排水的措施進(jìn)行解決。主樓以外的獨(dú)立結(jié)構(gòu)的地下室,由于荷載小,屬永久性抗浮問題,可采用設(shè)置抗浮錨桿的措施??垢≡O(shè)計(jì)水位標(biāo)高按82.50m考慮。
2 結(jié)語
在巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地區(qū),采用單一的地基基礎(chǔ)形式往往滿足不了高層、超高層建筑的設(shè)計(jì)要求,從建筑的安全、經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)形式。實(shí)例中的基礎(chǔ)適宜采用樁-筏結(jié)合基礎(chǔ)。樁端持力層采用微風(fēng)化石灰?guī)r。樁位設(shè)置、數(shù)量、樁徑應(yīng)根據(jù)巖土工程詳細(xì)勘察資料設(shè)計(jì)、選擇。
據(jù)柳州區(qū)域工程施工資料,巖溶水單孔涌水量一般在30t/h~50t/h,局部巖溶發(fā)育地段單孔涌水量大于80t/h,水位埋藏淺,且具微承壓性,如采用人工挖孔樁,施工難度較大,工期長,將對(duì)工期和工程費(fèi)用造成不利,因此該工程不宜采用人工挖孔樁基礎(chǔ);若采用沖孔灌注樁,其施工不受地下水位的影響,施工工期較短,但其噪音、振動(dòng)對(duì)周邊居民有一定影響。
場地地下水位高出基底近1.50m?;娱_挖時(shí)須采取有效的抽排水措施,同時(shí)應(yīng)注意因抽排地下水對(duì)周邊建筑的影響,防止因此而造成的周邊建筑的沉降。
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作者簡介:唐磊(1963—),女,廣西柳州人,柳州華錫有色工程地質(zhì)勘察有限責(zé)任公司工程師,研究方向:巖土工程地質(zhì)勘察。
據(jù)場地鉆孔水位觀測及區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)長觀資料,上覆第四系土層為相對(duì)隔水層,下伏巖溶裂隙水稍具承壓性,其水位標(biāo)高約為82.50m,地下室基底標(biāo)高約81.00m,地下水位高出基底近1.50m,需考慮地下室的抗浮問題。
位于主樓下的地下室,由于上部荷載大,主要是施工期間的臨時(shí)抗浮問題,可用基坑臨時(shí)強(qiáng)排水的措施進(jìn)行解決。主樓以外的獨(dú)立結(jié)構(gòu)的地下室,由于荷載小,屬永久性抗浮問題,可采用設(shè)置抗浮錨桿的措施。抗浮設(shè)計(jì)水位標(biāo)高按82.50m考慮。
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在巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地區(qū),采用單一的地基基礎(chǔ)形式往往滿足不了高層、超高層建筑的設(shè)計(jì)要求,從建筑的安全、經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)形式。實(shí)例中的基礎(chǔ)適宜采用樁-筏結(jié)合基礎(chǔ)。樁端持力層采用微風(fēng)化石灰?guī)r。樁位設(shè)置、數(shù)量、樁徑應(yīng)根據(jù)巖土工程詳細(xì)勘察資料設(shè)計(jì)、選擇。
據(jù)柳州區(qū)域工程施工資料,巖溶水單孔涌水量一般在30t/h~50t/h,局部巖溶發(fā)育地段單孔涌水量大于80t/h,水位埋藏淺,且具微承壓性,如采用人工挖孔樁,施工難度較大,工期長,將對(duì)工期和工程費(fèi)用造成不利,因此該工程不宜采用人工挖孔樁基礎(chǔ);若采用沖孔灌注樁,其施工不受地下水位的影響,施工工期較短,但其噪音、振動(dòng)對(duì)周邊居民有一定影響。
場地地下水位高出基底近1.50m?;娱_挖時(shí)須采取有效的抽排水措施,同時(shí)應(yīng)注意因抽排地下水對(duì)周邊建筑的影響,防止因此而造成的周邊建筑的沉降。
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