贵州岩溶强发育区基础类型及施工注意事项

杜景云

贵州省地矿局111地质大队 （贵阳 550008）

贵州省位于云贵高原东部，大部分地区是高山峡谷地貌，以碳酸盐岩广布，地质环质十分脆弱，各类地质灾害频发。所以贵州岩溶区的地基较其他岩溶地区的地基又有其特殊性。本文以六盘水市名都商业广场岩土工程勘察报告为基础，以期为贵州岩溶强发育区基础类型的选择提供参考，以及提出施工过程中应注意的问题。

1 工程概况和勘察方法

1.1 工程概况

工程占地面积191.70×42.90 m2，设计层高12～23层，单柱荷重14500～11000 KN，裙楼2层，拟定(0.00标高相当于勘察假设标高100.50 m，有一层地下室，层高-4.20 m。

1.2 勘察方法

为全面查清地基岩土性质，岩溶洞隙发育情况，稳定岩层的埋藏深度及其地下水位等，本工程采用钻探，室内岩土试验、钻孔超声波测试及单孔法PS波速度检层测试等勘察手段及方法。

本次勘察分别采取岩、土进行室内测试，土样作天然含水量、孔隙比、液塑限、剪切、压缩等常规测试；岩样做含水容重、饱和单轴抗压强度测试及超声波测试。

2 勘察结果

2.1 地层岩性

据钻探揭露，场区地层岩性自上而下分述如下：

(1)耕植土层（Qpd）：松散，含植物根系及有机质，厚度0.30～0.50m，平均0.38 m，遍布场地区。

(2)红粘土层（Qal）：细腻，中下部含白云岩风化残屑。据其含水比，将场地红粘土层分为：

①硬塑次生红粘土层（YS）：厚度0.90～5.20 m，平均3.31 m，遍布整个场区。

②可塑次生红粘土层（KS）：厚度0.80～8.20 m，平均2.05m，零星出现。

③软塑次生红粘土层（RS）：厚度最大9.30 m，分布于溶蚀作用强烈的溶蚀沟槽及溶蚀洞隙内。

2.2 基岩（C3mp）

白云岩，中厚层状，节理裂隙及溶蚀现象发育，见方解石细脉，铁质浸染面及蜂窝状小溶孔。据其风化状态可分为：

强风化白云岩：岩芯砂状，厚度0.40～2.80 m，平均1.56 m，零星出现。

中风化白云岩：岩芯碎块状～短柱状，长柱状少见，由于溶蚀洞隙的存在及拟建物部位的不同，揭露厚度平均10.57 m。

2.3 岩溶

场地基岩属碳酸盐可溶岩，根据钻探资料，场地岩溶洞隙发育情况具体特征如下：

(1)场地岩溶为覆盖型，本次勘察共施工揭露岩石钻孔248个，其中遇岩溶洞隙的钻孔63个，钻孔遇洞率25%，统计资料表明，场地白云岩层中的岩溶发育程度属中等发育。

(2)岩溶洞隙均被软塑次生红粘土全充填，无空溶洞存在。

(3)本次勘察共揭露72个洞隙，洞高小于1.00 m的32个，占44%；洞高1.00-2.00 m的15个，占21%；洞高2.00-3.00 m的5个，占6%；洞高大于3.00 m的20个，占28%。统计资料表明，场地岩溶洞隙规模大小不等，但以小洞隙为主。

(4)场区表层岩溶发育，钻探提示深度内岩溶洞隙随着深度的增加，岩溶洞隙的发育程度逐渐降低。

2.4 岩土单元物理力学指标及地基设计参数的建议值

本次勘察共采取土样20件，其中硬塑7件，可塑13件，岩样30件进行室内测试，根据GB50007-2002的相关规定进行统计整理.

在计算过程中，全部岩样测试结果参加统计时，变异系数较大，故统计时去掉湿抗压强度小于20.00Mpa的岩样6个，大于40.00Mpa岩样4个。同时将高径比1:1的结果乘以0.89拆算为1:2后标准样后才进行计算。从计算结果，根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）有关规定，由岩石饱和单轴抗压强度指标准值乘以拆减系数得岩石地基承载力特征值，考虑施工因素及建筑物使用后风化作用的继续，拆减系数取0.2。综合各方面因素考虑，场区岩土层地基承载力及其相应的物理力学指标建议采用表1所示参数。

表1 岩土层地基承载力及其相应的物理力学指标建议

中风化白云岩节理裂隙较发育，岩石较硬，岩芯一般呈块状～短柱状，长柱状少见，岩芯采取率50%左右，钻孔超声波测试纵波速度Vp=2258-4710 m/s，平均4200m/s，新鲜岩样（Vp≥5000m/s）室内超声波测试纵波速值为5516 m/s，根据GB50021-2001计算：

中风化白云岩体完整程度分类为较完整。经统计计算中风化白云岩饱和单轴抗压强度标准值为24.95Mpa，属较软岩，完整程度分类为较完整，故岩体基本质量等级为Ⅳ类。

3 地基基础方案分析及建议

3.1 持力层的选择

拟建物层数较多，基础荷载较大，从场地的实际情况分析，覆盖土层厚薄不均，中风化白云岩分布连续，故选择中风化白云岩作天然地基持力层是最为经济合理的地基方案。

3.2 基础方案及基础埋深的建议

(1)根据场地的实际情况考虑，建议基础方案以桩与独立柱基相结合，在地下室开挖到位后，完整岩体埋深小于3.00 m的采用独立柱基，反之则采用桩基础。考虑到六盘水地区属岩溶塌陷强烈发育区，大流量抽水，易引起新的岩溶塌陷，危及周边建筑安全，现六盘水地区采取的冲击成孔桩已经很好的解决了这个问题，该方案的优点是不需要抽水。

(2)根据各柱位具体的荷载情况，确定不同的桩径及基础断面尺寸，减少开挖方量及砼填方量。

(3)岩面起伏较大地段，适当加大基础埋深以避免基础应力扩散角范围内有临空面的存在。4.3基坑的检测和施工建议

场地地基岩溶发育，发育深度实难一一查清，岩溶洞隙制约了地基的稳定性；另一方面，拟建工程荷载较大，对地基质量要求高，地基主要受力层深度内一旦有隐伏不明的岩溶洞隙存在，在基础压力作用下地基发生强度破坏造成工程隐患。加强基坑检验和监测的意义重大。

溶蚀洞隙中的软塑红粘土易产生“流动”对此在桩孔施工过程中应加强护壁措施，以保证施工安全。采用冲击成孔桩在即将到达拟定的基底标高时，应控制冲程，尽量避免由于冲程过大而引起基础底部完整岩体遭到破坏。

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