羅 均 宇

(福建省121地質(zhì)大隊工程勘察院，福建 龍巖 364000)

談巖溶區(qū)某場地巖土條件和基礎型式的建議

羅 均 宇

(福建省121地質(zhì)大隊工程勘察院，福建 龍巖 364000)

介紹了在覆蓋型巖溶區(qū)土洞和溶洞分布的范圍、埋藏深度及其發(fā)展對建筑物地基和基礎的危害，通過某工程實例對覆蓋型巖溶區(qū)地層分布及工程地質(zhì)性質(zhì)的分析，提出了建筑地基基礎型式的選擇方式，對同類區(qū)基礎設計具有一定的借鑒作用。

覆蓋型巖溶，工程地質(zhì)特征，基礎型式選擇

0 引言

覆蓋型巖溶區(qū)，土洞和溶洞分布的范圍、埋藏深度及其發(fā)展對建筑物地基和基礎危害程度大，直接影響建筑物的持力層和基礎型式的選擇。

擬建場地位于新羅區(qū)東肖鎮(zhèn)龍騰南路東側，為商住小區(qū)。擬建建筑物層數(shù)為27層～34層、高79.45 m～99.75 m，平均荷載600 kN/m2，地下室1層。通過對場地巖土工程地質(zhì)條件、擬建建筑物荷載及上部結構等情況的綜合分析，建議采取合理的基礎型式和不良地質(zhì)作用的處理措施。

1 場地工程地質(zhì)特征

1.1地形、地貌及地質(zhì)構造

擬建場地位于龍巖溶蝕盆地的南側，平坦開闊。屬于龍巖東肖溪河床和高河漫灘地貌單元。覆蓋層主要為第四系人工填土、沖洪積層，下伏基巖為灰?guī)r。

本場地西側外圍約900 m有一組近南北向壓性逆斷層通過，東側外圍約2 000 m有一組近南北向壓性逆斷層通過。受斷層擠壓的影響，裂隙較發(fā)育，地下水活動較強烈，為巖溶弱發(fā)育區(qū)。第四系土層覆蓋在基巖之上，且厚度較大，場地屬中等～深覆蓋型巖溶區(qū)。

1.2巖土層種類

場地內(nèi)巖土層由上往下可分成八大層：

①素填土：黃、土黃色，由卵石、圓礫和砂組成，呈松散狀，具明顯濕陷性，高壓縮性，工程力學性能差。

②粉質(zhì)粘土：淺黃、土黃色，較純，可塑狀態(tài)，工程力學性能一般。

③卵石：淺黃色，很濕～飽和，稍～中密狀態(tài)，工程力學性能較好。

④含卵石粉質(zhì)粘土：淺黃、黃色，含30%～40%的卵石，可～硬塑狀態(tài)，工程力學性能一般。

⑤粉質(zhì)粘土:灰、灰黃色，較純，可塑狀態(tài),工程力學性能一般。

⑥含碎石粉質(zhì)粘土：淺黃、紅黃色，含25%～40%的碎石，可～硬塑狀態(tài)，工程力學性能較好。

⑦含角礫粉質(zhì)粘土:褐黃、灰黃色，含25%～30%的角礫，可～硬塑狀態(tài),工程力學性能較好。

土洞：基本充填，洞高:4.20 m～10.30 m,洞底埋深:57.80 m～72.60 m。

⑧中風化灰?guī)r：二疊系棲霞組，淺灰、灰色，中～厚層狀，巖體呈塊狀結構，裂隙較發(fā)育，巖體基本質(zhì)量等級分級為Ⅲ級,Ⅳ級，為較硬巖。

1.3巖土層的設計計算指標

本場地通過室內(nèi)土工試驗、現(xiàn)場原位試驗、現(xiàn)場主要受力層地基土載荷板試驗及當?shù)毓こ探?jīng)驗，推薦各巖土層主要設計參數(shù)值見表1。

表1 各巖土層主要設計參數(shù)值表

1.4場地水文地質(zhì)條件

場地東側為東肖溪，距場地10 m～20 m，河寬25 m，河水水深約0.6 m，水面標高約在367.65 m～368.86 m，河床高程為：366.75 m～368.20 m。防洪堤堤頂高程為371.25 m～373.20 m，東肖溪30年一遇洪水水位標高為370.25 m～372.30 m，歷史最高洪水水位為372.50 m。

場地內(nèi)地下水類型上部主要為第四系孔隙型潛水及下部巖溶承壓水。

第四系孔隙型潛水主要賦存于卵石層中,略具承壓性，卵石層屬強透水層，富水性好，為主要含水段。第四系孔隙型潛水主要靠大氣降水、地表水及其他地下水側向徑流補給，與東肖溪河水水力聯(lián)系密切，通過蒸發(fā)和補給河水等方式排泄,地下水徑流方向總體由南向北、由西向東方向排泄，流向東肖溪。場地地下水的年變化幅度約2.0 m～3.0 m。

下部巖溶水為承壓水，分布于灰?guī)r的溶洞中，溶洞的連通性好，屬強透水層，富水性好，水位標高為353.99 m～354.53 m。巖溶水主要由地下水側向或垂直補給，水位變化幅度約1.0 m～2.0 m，與上部潛水水力聯(lián)系較不明顯。

1.5場地地震效應

擬建場地位于龍巖市新羅區(qū)東肖街道，抗震設防烈度為6度區(qū)，設計基本地震加速度為0.05g，設計地震分組屬第二組。場地土的類型為中硬場地土，建筑場地類別為Ⅱ類，場地下部土洞、巖溶相對發(fā)育，屬抗震不利地段。

1.6場地不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災害

1.6.1場地不良地質(zhì)作用概述

根據(jù)本次勘探揭露的地質(zhì)資料和現(xiàn)場對周邊地質(zhì)踏勘結果，并結合區(qū)域地質(zhì)資料分析，在鉆探控制深度范圍內(nèi)場地未見大裂隙、采空區(qū)和活動斷裂等。場地內(nèi)基巖未見人工洞穴、臨空面或軟弱巖層。根據(jù)場地周邊環(huán)境地質(zhì)條件分析，場地除土洞、巖溶外未見其他滑坡、崩塌、泥石流、采空區(qū)及地面沉降等不良地質(zhì)作用。

1.6.2土洞

本次勘察共有5個鉆孔揭露土洞，約占鉆孔總數(shù)的5.8%，場地土洞弱發(fā)育。土洞高度在2.30 m～32.30 m間。土洞埋深在57.80 m～72.60 m之間，其中埋深在50 m～60 m的1個,60 m～70 m的3個，70 m～80 m的1個，土洞多分布在灰?guī)r面上，在地表下60 m～70 m分布最多，占總數(shù)的60%。土洞充填率為5/5=100%，為軟塑和流塑狀含礫粉質(zhì)粘土充填。各土洞分布情況詳見表2。

表2 土洞分布表

1.6.3不良地質(zhì)作用發(fā)展趨勢和危害程度

根據(jù)《1/2.5萬龍巖盆地供水水文地質(zhì)勘探報告》和本次鉆探資料表明，受區(qū)域構造影響，場地巖體破碎、裂隙發(fā)育，為地下水的良好通道，特別是可溶性的巖石破碎帶是地下水活動較強烈地段，導致巖溶發(fā)育；基巖中有良好的排水通道，地下水的頻繁變化活動作用使得地下水對松軟土體產(chǎn)生潛蝕、搬運作用，使得在巖土交界面處易發(fā)育土洞，當土洞發(fā)育至一定程度則易產(chǎn)生塌陷。根據(jù)綜合分析，該區(qū)域?qū)儆谕炼慈酢械劝l(fā)育區(qū)，可能發(fā)生塌陷，其危害程度較大。

該場地屬于覆蓋型灰?guī)r的巖溶弱發(fā)育的不良地質(zhì)作用分布區(qū)域。溶洞頂板巖體基本質(zhì)量等級一般為Ⅲ級,Ⅳ級，由于擬建物的荷載較大，應考慮巖溶的不穩(wěn)定影響。

2 基礎型式及持力層的建議

根據(jù)擬建物特點及所處地段工程地質(zhì)條件，擬建物地基基礎和基礎型式方案分析如下：

擬建的建筑物地上為27層～34層(地下1層地下室)，建筑高度地上為79.45 m～99.75 m(地下室1層，高度為5 m)，平均荷載為600 kN/m2,擬采用框架剪力墻結構，對差異沉降敏感。

根據(jù)場地巖土工程地質(zhì)條件、擬建建筑物荷載及上部結構等情況，主樓挖至坑底后出露的土層以③卵石、④含卵石粉質(zhì)粘土和⑥含碎石粉質(zhì)粘土層，各層承載力不能滿足擬建主樓荷載要求，不具備天然地基條件，需采用樁基礎或經(jīng)地基處理后采用筏板基礎。

建筑物單柱荷載較大，上部土層承載力無法滿足采用天然地基的要求。且基巖面變化較大，巖溶弱發(fā)育?；鶐r埋深大于60.00 m。由于巖石太深，嵌巖端承樁不可行，建議采用樁土復合地基或樁筏基礎方案。因土層中含較多的碎石、卵石，打入式樁施工難度大，建議采用沖(鉆)孔樁與地下室底板下的③卵石等地層構成樁土復合地基，采用片筏基礎(或采用樁筏基礎)，樁端持力層可選④含卵石粉質(zhì)粘土和⑤含碎石粉質(zhì)粘土，局部⑤粉質(zhì)粘土層，有效樁長建議按35 m～45 m左右控制，樁徑采用1 000 mm左右。

基坑底出露的土層有③卵石、④含卵石粉質(zhì)粘土、⑥含碎石粉質(zhì)粘土，由于下部存在土洞，對基礎的穩(wěn)定不利，應對土洞進行地基處理(如低壓注漿)。

3 結語

巖溶區(qū)場地土層中有土洞和溶洞，對地基的穩(wěn)定性有一定的影響，對場地的巖溶、土洞進行有效補強后(采用樁基或地基處理)，可消除土洞、溶洞和軟弱土層對地基穩(wěn)定性的影響，地基經(jīng)處理滿足設計要求后，采用經(jīng)濟適宜的基礎型式，為今后的勘察設計工作中，在同類場地條件下提供一點勘察設計經(jīng)驗。

[1] GB 50021—2001,巖土工程勘察規(guī)范(2009版)[S].

[2] GB 50007—2011,建筑地基基礎設計規(guī)范[S].

[3] JGJ 72—2004,高層建筑巖土工程勘察規(guī)程[S].

Introductiontokarstareaasitegeotechnicalconditionsandbasictypeofadvice

LuoJunyu

(FujianProvince121GeologicalTeamEngineeringSurveyInstitute,Longyan364000,China)

Introduced the extent of the distribution of soil holes and karst caves, the depth of burial and its development are of great harm to the building foundation and foundation. Through some engineering examples of karst area of strata distribution and the analysis of the engineering geological properties, put forward the building foundation type selection, the foundation design has a certain reference value to the similar area.

covering type karst, engineering geological characteristics, foundation type selection

P642

A

1009-6825(2017)26-0066-02

2017-07-04

羅均宇(1967- )，男，高級工程師