岩溶场地岩土体发育特征及地基评价分析

摘要：贵州属碳酸盐岩广泛分布地区，在进行岩溶场地勘察时需对场地的岩土体发育特征详细掌握，了解其特性发育规律。为解决岩溶场地勘察工作时场地数据的不足，造成勘察数据失真，造成设计资源浪费和基础设计缺陷的问题。通过查明岩溶场地岩土工程地质条件，分析岩土体发育特征，为设计、施工提供基础地质资料。以仁怀市南部新城大健康服务工程建设项目地岩土工程勘察项目为例，根据岩土体发育特征确定基础型式、基础埋深，对地基基础进行评价分析，最终选择合理的基础施工方案，为类似项目提供借鉴。

关键词：岩溶场地岩土体发育特征基础评价地质条件

中图分类号：P642

DevelopmentCharacteristicsofRockandSoilMassesandEvaluationAnalysisofFoundationsinKarstSites

XIAOYiming

SecondEngineeringSurveyInstituteCo.，Ltd.，BureauofGeologyandMineralExplorationandDevelopmentinGuizhouProvince，Zunyi，GuizhouProvince，563000China

Abstract：Guizhouisanareawherecarbonaterocksarewidelydistributed，anditisnecessarytograspthedevelopmentcharacteristicsofrockandsoilmassesindetailandunderstandthecharacteristicsanddevelopmentlawsofkarstsiteswhenconductingtheirinvestigation.Inordertosolvetheproblemthatinsufficientsitedatacausesthed45de1d1eee491856679ba34081251ea3istortionofsurveydataandresultsinthewasteofdesignresourcesanddesigndefectsinthefoundationduringtheinvestigationofkarstsites，thispaperidentifiesthegeologicalconditionsofgeotechnicalengineeringinkarstsites，andanalyzesthedevelopmentcharacteristicsofrockandsoilmasses，soastoprovidebasicgeologicaldatafordesignandconstruction.TakingthegeotechnicalengineeringinvestigationprojectoftheconstructionprojectsiteofthemassivehealthserviceprojectinthenewurbanareainsouthernRenhuaiCityasanexample，thispaperdeterminesthetypeanddepthofthefoundationaccordingtothedevelopmentcharacteristicsofrockandsoilmasses，evaluatesandanalyzesthegroundfoundation，andfinallyselectsareasonableconstructionplanofthefoundation，whichprovidesreferenceforsimilarprojects.

KeyWords：Karstsite;Developmentcharacteristicsofrockandsoilmasses;Basicevaluation;Geologicalcondition

贵州碳酸盐岩广泛分布，由于城市建设规模不断扩大，在岩溶地区进行岩土工程勘察的工作越来越多。岩溶地区岩土体发育复杂，洞穴种类多、发育规模较大，这就对岩溶地区岩土工程勘察提出了更高要求，因此为避免出现工程质量问题造成设计资源的浪费，彻底弄清岩溶场地岩土体的发育特征显得极其重要。

1岩土体特征

钻探揭露，场地地层为第四系填土层、第四系残积层及下伏地层为寒武系中上统娄山关群（∈2-3ls）白云岩。分述如下。

1.1填土层（Qml）

杂色，由碎石、黏土、少量垃圾等组成，结构松散。其中黏土、碎石及角砾，碎石成分为白云岩；碎石占总成分的25%，红黏土约占35%，其余为角砾。角砾块径一般在2～20mm之间。碎石块径一般在20～200mm，为近期松散回填，结构松散。通过重型动力触探试验统计平均值N63.5=4.20击（统计时剔除局部异常值）见详表1，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）第3.3.8条中碎石土密实度分类标准得素填土的密实度为松散。传染病医院及发热门诊场地均有分布，其中传染病医院共有117个钻孔揭露，揭露厚度0.3～6.2m，厚度变化较大；传染病医院共有37个钻孔揭露，揭露厚度0.4～2.0m，厚度变化较小[1]。

1.3寒武系中上统娄山关群（∈2-3ls）

岩性为白云岩，灰色，薄至中厚层状，岩芯呈砂状，块状，钻探揭露分为强风化及中风化2个单元。

1.3.1强风化白云岩

传染病医院的163个钻孔均有揭露，钻探揭露厚度0.90～10.80m，厚度变化较大；发热门诊的37个钻孔均有揭露，钻探揭露厚度0.4～2.0m，根据现场编录，岩芯采取率一般为40%～50%，岩芯呈砂状、块状，节理裂隙极发育，岩体完整程度为破碎。强风化白云岩为软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级[2]。

1.3.2中风化白云岩

传染病医院钻探揭露层顶高程785.68～813.78m，发热门诊钻探揭露层顶高程805.42～811.82m，根据现场编录，岩芯采取率一般为70%～80%，长度大于10cm岩芯比例一般为40%～50%，钻探岩芯呈砂状、块状及少量短柱状，岩体完整程度为较破碎。根据本场地钻探岩芯的试验成果资料，其饱和单轴抗压强度为28.1～38.3MPa，标准值为31.65MPa，属较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。岩石物理力学指标统计值见表2。

2岩土体物理力学参数分析评价

2.1岩土参数分析评价

2.1.1填土层（Qml）

根据经验，冲填土推荐参数为：重度γ=18kN/m3、内聚力Ck=5、内摩擦角Φk=20°未完成自重固结，因此在计算桩基承载力时应考虑桩侧负摩阻力的影响，负摩阻力系数取0.3。

2.1.2可塑状红黏土（Qel）

根据本工程的黏土试验成果统计所得，其力学参数：Ck=32.25kPa、Φk=11.69、Es=5.64MPa、fak=162.04kPa。建议承载力特征值取160kPa

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）表5.3.5-1及表5.3.5-2，当采用干作业钻孔桩时，可塑状红黏土推荐极限侧阻力特征值qsik=25 kPa进行估算[3]。

2.1.3基岩（J2s）

（1）强风化白云岩。

根据地方建筑经验，推荐强风化白云岩承载力特征值为：fa=300kPa，挡土墙基底摩擦系数0.40。根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）表5.3.5-1及表5.3.5-2，当采用干作业钻孔桩，推荐极限侧阻力特征值qsik=180kPa进行估算。

（2）中风化白云岩。

根据岩石室内测试，按《贵州建筑地基基础设计规范》（DBJ52/T045—2018）和《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）5.2.6条及附录J的规定，岩石地基承载力特征值按下式进行计算：

fa=Ψ·frk（1）

式（1）中：frk为抗压强度标准值，试验成果为31.65；Ψ为折减系数，岩体完整系数为较破碎，岩体折减系数ψ=0.1，则fa=Ψ·frk=0.1×31.65=3.165MPa。

结合该区工程经验，推荐使用地基承载力特征值fa=3000kPa，挡土墙基底摩擦系数0.50。根据《贵州省建筑桩基设计与施工技术规程》（DBJ52/T088—2018）5.3.3条及表5.3.3-2确定，当采用嵌岩灌注桩时，确定单桩竖向极限承载力时，中风化白云岩极限侧阻力2000kPa、极限端阻力15000kPa。所有桩基参数需经单桩静载荷试验验证后方可使用[4]。

3地基基础评价分析

3.1基础持力层的选择

根据传染病医院及发热门诊的拟建物荷载、结构特征，结合场地工程地质条件，中风化白云岩力学性质较好，分布连续稳定，建议以其作为基础持力层。

3.2基础型式建议

传染病医院持力层埋深较大，建议基础形式为桩基础，基础埋入持力层深度不小于1.0m并满足桩基稳定要求；发热门诊持力层埋深相对较浅，基础方案可采用浅基础与桩基础（基础开挖深度≤3m可采用浅基础，开挖深度＞3m采用桩基础），基础埋入持力层深度不小于0.5m。

3.3地基基础稳定性评价

3.3.1传染病医院

（1）素填土地基：由碎石、黏土、少量垃圾等组成，结构松散。其中黏土、碎石及角砾，碎石成分为白云岩，碎石占总成分的25%，红黏土约占35%，其余为角砾。角砾块径一般在2～20mm之间。碎石块径一般在20～200mm，为近期松散回填，结构松散。稳定性差。

（2）红黏土地基：黄色、褐黄色，可塑状，质地均匀，干强度中等，韧性中等。场地内部分地段有分布，厚度变化大，力学强度较低，地基稳定性差。

（3）强风化白云岩地基：灰色、浅灰色，中厚层。厚度变化不大，力学强度较低，稳定性较差，不宜选作基础持力层。

（4）中风化白云岩地基：根据场地工程地质条件，结合拟建物荷载情况、拟建物结构类型，岩石地基的稳定性均能满足拟建物对地基承载力的要求，岩石分布连续，分布于整个场地，场地地基稳定性较好[5]。

3.3.2发热门诊

（1）素填土地基：由碎石、黏土、少量垃圾等组成，结构松散。其中黏土、碎石及角砾，碎石成分为白云岩，碎石占总成分的25%，红黏土约占35%，其余为角砾。角砾块径一般在2～20mm之间。碎石块径一般在20～200mm，为近期松散回填，结构松散。稳定性差。

（2）强风化白云岩地基：灰色、浅灰色，中厚层。厚度变化不大，力学强度较低，稳定性较差，不宜选作基础持力层[6]。

（3）中风化白云岩地基：根据场地工程地质条件，结合拟建物荷载情况、拟建物结构类型，岩石地基的稳定性均能满足拟建物对地基承载力的要求，岩石分布连续，分布于整个场地，场地地基稳定性较好。

4结语

（1）强风化白云岩承载力特征值为：fa=300kPa，挡土墙基底摩擦系数0.4。当采用干作业钻孔桩时推荐极限侧阻力特征值qsik=180kPa进行估算。

（2）中风化白云岩承载力特征值fa=3000kPa，饱和单轴抗压强度标准值为31.65MPa。挡土墙基底摩擦系数0.50。当采用嵌岩灌注桩时，中风化白云岩极限侧阻力2000kPa、极限端阻力15000kPa进行估算。

（3）建议采用中风化基岩为持力层，基础要求桩端嵌入中风化基岩不小于0.5m，由于采用隔桩布孔原则，对未进行钻探的桩位应开挖至中风化较破碎基岩处基础要求桩端嵌入中风化基岩不小于1m，并满足桩基稳定要求。

参考文献

[1]卜丹.某岩溶地区坡地建筑基础设计与施工[J].施工技术，2020，49（17）：80-82.

[2]曾梦笔.岩土工程勘察与地基施工处理技术探讨[J].工程技术研究，2020，5（18）：106-107.

[3]张志刚，张恩重.岩溶地基岩土工程勘察及地基处理分析[J].工程建设与设计，2020（17）：46-47，50.

[4]朱家宏.地基设计和岩土工程勘察过程中的问题与对策研究[J].城市建筑，2020，17（26）：167-168.

[5]李志文.水务工程岩土工程勘察外业安全文明生产动态管理监督制度研究[J].中国勘察设计，2022（8）：84-87.

[6]林晓春.市政工程勘察岩土地层划分标准研究：以东南沿海滨江平原地区为例[J].中国市政工程，2019（6）：83-88，108.