柳州岩溶地区高层建筑基础类型选择

摘要:随着人口的增长及城市化的发展,城市高层、超高层建筑成为城市房产建筑的主流。为建设方提供安全、经济基础形式设计方案,是勘察行业对社会应负的责任。柳州岩溶地区上覆地层主要有硬~可塑状红粘土或粘土(fak=250~150kPa)、稍~中密状圆砾(fak=250~400kPa
阅读技巧Ctrl+D 收藏本篇文章

  摘要:随着人口的增长及城市化的发展,城市高层、超高层建筑成为城市房产建筑的主流。为建设方提供安全、经济基础形式设计方案,是勘察行业对社会应负的责任。柳州岩溶地区上覆地层主要有硬~可塑状红粘土或粘土(fak=250~150kPa)、稍~中密状圆砾(fak=250~400kPa),一般厚度约20m;20m以下呈软~流塑状粘土或松散状粉砂(fak=80~120kPa);下伏基岩为白云岩、石灰岩(中~微风化,fak=2500~10000kPa)。地下河纵横贯通,岩溶发育,地质条件复杂。
下载论文
  关键词:岩溶地区;建筑基础类;高层建筑
  中图分类号:TU457 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)10-0072-03
  1 工程实例分析
  1.1 工程概况
  项目2#、3#楼位于柳州市柳邕路,西北临柳邕路,东南接银仔山,东北、西南两侧为多层民居。区域地貌属孤峰-峰丛岩溶平原。拟建建筑基底总面积2814m2,14~16F,楼高39.5~46.5m;地下室-2F,总高约为10.0m。整平标高2#楼:91.0m,3#楼:91.6m。框架结构。
  1.2 场地工程地质特征
  场地主要由第四纪人工堆积杂填土(Qml)和残积成因红粘土(Qel)组成,下伏上石炭统(C2)石灰岩。
  1.3 地下水、水及土的腐蚀性
  场地地下水赋存于土层中的地下水为上层滞水,初见水位埋深约1.00~2.00m,稳定水位为0.30m~1.10m(标高88.04m~88.93m),补给来源以周边居民生活用水及大气降雨为主;赋存于基岩中的地下水为岩溶裂隙溶洞水,初见水位在基岩面以上1.00~2.00m,其水位升降受大气降水和柳江河水位影响,稳定水位埋深1.00~1.40m(标高87.74~89.23m),具有微承压性。上层滞水水量不大,岩溶裂隙溶洞水水量丰富,岩溶较发育地段单桩孔涌水量达30~50t/h。
  地下水水质类型主要为SO42-?HCO3--Ca2+、SO42--Ca2+?Na+,对砼结构及砼结构钢筋具微腐蚀性。
  场地距柳江河约1000m,根据柳州水文站提供的柳江河水文资料,柳江河多年平均水位70.94m,枯水期(10月至次年2月)一般为67.00m~69.00m,历史上发生大洪水有四次,依次为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。柳江下游已建的红花电站设计蓄水位标高为77.5m,柳江河回水位78.00m。
  场地上覆硬塑状、可塑状红粘土,属微弱或不透水层,下伏微风化石灰岩,岩溶裂隙发育,其地下水类型主要以上层滞水及岩溶裂隙水,与柳江河有一定的连通性,其水位变化受柳江河水位的影响,故应考虑场地地下水对地下室的浮托力,该场地建筑抗浮水位按82.50m考虑,同时在设计和施工时,应考虑地下水对建筑物及施工的影响。
  1.4 岩溶发育特征
  据钻探揭露,岩面起伏大,基岩面埋深为6.00~17.40m(标高83.64~71.56m);岩溶发育,钻孔遇洞(槽)率达81.5%,属岩溶强烈发育场地。溶洞(槽)充填物多为可~软塑状或软~流塑状粘性土,部分夹薄层石灰岩,个别为无充填溶洞。
  1.5 岩土工程评价
  场地土类型为中软土,建筑场地类别为II类。场地内无液化地层,属可建设的一般场地。场地的抗震设防基本烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,设计地震分组为第一组。
  场区无断裂通过,亦无新构造活动迹象,区域及场地的稳定性较好。场地地基土为膨胀土,地基胀缩等级为Ⅲ级。
  1.6 地基基础类型的分析评价
  (1)天然地基均匀性评价。若采用天然地基筏式基础,基础底面标高约为81.00m,场地内可作为持力层的地基土为力学强度较高的红粘土(硬塑状),与下部红粘土(可塑状)共同组成地基压缩层,局部持力层为石灰岩,其底面坡度局部大于10%,基底下厚度为0.00m~9.00m,建筑物宽度为b2#=28.7m、b3#=18.3m,0.05b2#=1.435m、0.05b3#=0.915m。持力层在基础宽度方向上的厚度差值为:为2.00m、3.00m、3.80m、0.60m,地基为不均匀地基。
  验算结果表明,主楼基础放置在可塑状红粘土中时,按基础深宽修正后的fa、按土的抗剪强度指标计算的fa、按天然地基极限承载力fu计算的fa小于Pk,因此地基强度不能满足要求。
  (3)桩基础分析评价
  该场地下伏基岩为微风化石灰岩,力学强度高,但岩溶强烈发育(详见工程地质剖面图),工程勘察钻孔揭露溶洞顶板埋深最大为23.90m(标高65.47m),底板埋深最大为42.70m(标高46.97m),最大洞高为26.20m。同时受浅层岩溶发育程度的控制富水性不均。大部分岩面埋深较浅,岩溶强烈发育,岩溶形态以溶洞(槽)、溶蚀裂隙为主,穿越厚度大,成孔较困难。
  1.7 基坑工程分析
  该建筑拟设二层地下室,基坑大开挖后,将会形成约10m的深基坑,其坑壁四周主要由第①层、第②层土组成,各层土侧壁土体允许自立高度按公式(Z0)估算分别为0.61m、8.98m、
  1.68m,其自立高度小于基坑开挖深度,直立基坑处于不稳定状态,应采取支护措施。
  场地除东南侧为银仔山外,其余三面均为住宅,且距离为3~5m,因此场地基坑不具备放坡条件,建议采用排桩进行支护。
  场地中上层滞水稳定水位埋深在0.30m~1.10m(标高88.04m~88.93m),水量较小,基坑开挖时可以抽干,对基坑开挖施工影响较小。岩溶裂隙水最高水位按82.50m计时,高出基底标高81.00m,且场地基岩面埋深大部分均低于岩溶裂隙最高水位,因此基坑开挖时可能发生突涌,破坏地基强度,给基坑开挖施工带来困难。   据场地钻孔水位观测及区域地下水动态长观资料,上覆第四系土层为相对隔水层,下伏岩溶裂隙水稍具承压性,其水位标高约为82.50m,地下室基底标高约81.00m,地下水位高出基底近1.50m,需考虑地下室的抗浮问题。
  位于主楼下的地下室,由于上部荷载大,主要是施工期间的临时抗浮问题,可用基坑临时强排水的措施进行解决。主楼以外的独立结构的地下室,由于荷载小,属永久性抗浮问题,可采用设置抗浮锚杆的措施。抗浮设计水位标高按82.50m考虑。
  2 结语
  在岩溶强烈发育地区,采用单一的地基基础形式往往满足不了高层、超高层建筑的设计要求,从建筑的安全、经济角度出发,应选择适当的基础形式。实例中的基础适宜采用桩-筏结合基础。桩端持力层采用微风化石灰岩。桩位设置、数量、桩径应根据岩土工程详细勘察资料设计、选择。
  据柳州区域工程施工资料,岩溶水单孔涌水量一般在30t/h~50t/h,局部岩溶发育地段单孔涌水量大于80t/h,水位埋藏浅,且具微承压性,如采用人工挖孔桩,施工难度较大,工期长,将对工期和工程费用造成不利,因此该工程不宜采用人工挖孔桩基础;若采用冲孔灌注桩,其施工不受地下水位的影响,施工工期较短,但其噪音、振动对周边居民有一定影响。
  场地地下水位高出基底近1.50m。基坑开挖时须采取有效的抽排水措施,同时应注意因抽排地下水对周边建筑的影响,防止因此而造成的周边建筑的沉降。
  参考文献
  [1] 岩土工程勘察规范(GB50021―2001)(2009年版)[S].
  [2] 建筑抗震设计规范(GB50011―2010)[S].
  [3] 建筑地基基础设计规范(GB50007―2011)[S].
  [4] 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)[S].
  [5] 广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程(DB45/T396-2007)[S].
  [6] 广西壮族自治区岩土工程勘察规范(DBJ/T45-002-2011)[S].
  [7] 高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ72-2004) [S].
  作者简介:唐磊(1963―),女,广西柳州人,柳州华锡有色工程地质勘察有限责任公司工程师,研究方向:岩土工程地质勘察。

转载请注明来源。原文地址:http://www.lw54.com/html/zhlw/20181009/7866007.html   

柳州岩溶地区高层建筑基础类型选择相关推荐


------分隔线----------------------------
联系方式
微信号 biyelunwen
热点论文