巖石地基工程之五

--建筑物巖石地基巖石地基是山區建筑常見的一種地基形式.對完整巖石，巖石地基是較良好的地基，具有較高的承載能力。巖石地基在自然界中長期的風化及物理、化學作用下，形成較復雜的工程地質條件，如巖溶、斷層裂隙等，這些不良物理地質現象的存在，對建筑物構成直接或潛在的威脅。建筑物巖石地基的設計必須經過對建筑區域進行地質綜合評價，必要時，需要進行合理的地基處理。一般在土質地基上采用的基礎形式應用到巖石地基上，都能較好地滿足使用要求。適應于巖石高強度特點的地基形式(三種):

1)直接利用(無基礎)的巖石地基:巖石飽和單軸受壓強度大于30MPa，且巖體裂隙不太發育的條件下，對于磚墻承重且上部結構傳遞給基礎的荷載不太大的民用房屋，可在消除基巖表面強風化層后直接砌筑墻體，而勿需制作基礎大放腳。

對直接利用的巖石地基，具體構造要求如下:

對預制鋼筋混凝土柱，可把巖石鑿成杯口，將柱直接插入，然后用強度等級為C20的細石混凝土將柱周圍空隙填實，使其與巖層連成整體。杯口深度要滿足柱內鋼筋的錨固要求。如巖層整體性較差，則一般仍要做混凝土基礎，但杯口底部厚度可適當減少到8-10cm。對荷載較小的現澆鋼筋混凝士柱(墻)，如為中心受壓或小偏心受壓，可將柱子鋼筋直接插入基巖作錨樁，基巖鉆孔孔深不小于40d(d為柱內主筋直徑)，孔徑為3-4d，將柱內主筋插人孔洞內，澆注不低于M30水泥砂漿，錨固主筋。對大偏心受壓柱，為了承受拉力，當巖層強度較低時，可作大放腳，以便布置較多的錨柱。對某些設備基礎，也可將地腳螺栓直接埋設在巖石中，利用巖層作為設備的基礎。2)巖石錨桿基礎:上部結構傳遞給基礎的荷載中有較大的彎矩

施工方法:在基巖內鑿孔，孔內放入螺紋鋼筋，然后用強度等級不低于M30的水泥砂漿或C30細石混凝土將孔洞灌填密實，使錨桿基座與基巖連成整體。

適用:直接建造在基巖上的柱基，以及承受拉力或水平力較大的建筑物基礎。錨桿在基礎中主要承受由于較大彎矩的存在而出現的拉應力，同時增強上部結構的穩定性，另外，對裂隙巖體和邊坡有鎖固的功能。錨桿基礎的典型形式:1)錨桿抗拔力的確定:由4個因素決定（1）錨桿鋼筋的強度;（2）錨桿與砂漿的粘結力;（3）砂漿與巖石間的粘結力;（4）砂漿周圍巖石抗拔能力。

僅考慮了注漿體與巖石間的粘結力時單根錨桿的抗拔力，對一級建筑物應通過現場試驗確定，對于其他建筑物可按下式計算:

式中：為錨桿的抗拔力;d為錨桿孔的直徑;l為錨桿的有效錨固長度，必須大40d;f為砂漿與巖石間的粘結強度設計值(MPa)，當水泥砂漿強度為M30時，f值可按下表取用:2)錨桿基礎中單根錨桿承受的荷載錨桿基礎中每根錨桿分擔的拉拔力設計值Qt（kN）按下式驗算:式中:F為作用于錨桿基礎上豎向力設計值，kN;n為錨桿數;Mx,My分別為作用于錨桿群上外力通過錨桿群重心的X,Y軸的力矩設計值;Xi,Yi分別為錨桿至通過錨桿群重心的X,Y軸線的距離.

3)嵌巖樁

指樁端嵌入基巖(或強風化巖)一定深度的樁，是在端承樁的基礎上發展起來的一種新樁型，它將柱體嵌在基巖上，使樁與巖體成為連接成一個整體的受力結構，從而極大地提高了樁的承載力。

各級建筑物嵌巖樁的單樁承載力的確定方法：

一級建筑物:必須通過現場原型樁的靜荷載試驗確定;

二級建筑物：可通過現場原型樁的靜荷載試驗確定，也可參照地質條件相同的試樁資料，進行類比分析后確定;

三級建筑物：可直接通過理論計算確定。1)采用靜荷載試驗確定嵌巖樁極限承載力

嵌巖樁靜荷載試驗的試樁數不得少于3根，當試樁的極限荷載實測值的極差不超過平均值的30%時，可取其平均值作為單樁極限承載力標準值。

建筑物為一級建筑物，或為柱下單樁基礎，且試樁數為3根時，應取最小值為單樁極限承載力。當極差超過平均值的30%時，應查明誤差過大的原因，并應增加試樁數量。2)理論計算確定嵌巖樁極限承載力進行初步設計時，嵌巖樁單樁豎向極限承載力標準值，按下式計算：Rk=Rsk十Rrk+Rpk式中:Rk為嵌巖樁單樁豎向承載力標準值;RsK為樁側士總摩阻力標準值;RrK為總嵌固力標準值;Rpk為總端阻力標準值。①嵌巖樁的樁側土摩阻力標準值RsK的確定當樁穿越土層厚度小于10m時，一般不計算樁側土摩阻力;當穿越的土冪較厚時，對于淤泥及淤泥質土、固結的粘性土、松散的無粘性士、回填土、膨脹上、震動可液化的土層，以及某些穩定性較差的土層，如邊坡地區、斷層破碎帶、層溶發育區、礦床采空區、沖刷地帶等地區，均不宜計算嵌巖樁的樁側土摩阻力;對其他土層，嵌巖樁的樁側土庫阻力標準值按下式計算:

式中:為第i層士的樁側土摩阻力折減系數，對粘性土取0.6，對無粘性土取0.5；為第i層土的樁側土極限摩阻力標準值，由試驗確定；Ui為第層土中的樁身周長；Li為第i層土層中樁的長度。②嵌巖樁嵌入基巖部分的總嵌固力標準值RrK的確定：嵌巖樁嵌入基巖部分的嵌固力標準值，由下式計算:式中：ζr為嵌固力分布修正系數，按下表取用；為巖石飽和單軸抗壓強度標準值；為嵌巖部分樁的周長;為樁的嵌巖深度，當嵌巖深度超過5倍樁徑時，取=5d(d為樁徑）。③嵌巖樁的極端阻力標準值RpK確定嵌巖樁的樁端阻力標準值按下式計算:式中：ζp為端阻力分布修正系數，參考下表;Ap為樁端截面面積。復雜地質條件下的巖石地基1、巖土混合地基巖土混合地基是指在地基的主要受力層范圍內有層石和土，而且層石和土在平面和空間分布很不均勻的地基。這是在山區建筑中常見的一種地基。根據地基中主要受力層范圍內的巖土組成情況，可以分為：下臥基巖面傾斜的地基、石芽密布的地基、大塊孤石或個別石芽出露的地基。第一類在云南、貴州、四川、廣西等?。▍^）尤其多見，第二類及第三類中的個別石芽出露的地基是巖溶現象的反映，所以在貴州、云南、廣西等地較為普遍，第三類中的大塊孤石地基常出現在山前洪積層、沖積層、坡積層或冰磧層中，所以在西南各省以及廣西等地也較為常見。1）酬巖土次混合銅地基朗可直貞接利蘿用的召條件①下燙臥基再巖面牙傾斜溉的地例基這類嫌地基共在山廳區較衫為普旋遍，墨設計絹時除齡要考賤慮由衣于上蓬覆土使層厚進薄不遍均使貿建筑計物產洽生不民均勻填沉降粘外，說還要阿考慮萌地基肺的穩似定性許，也詠就是秤上覆冷土層收有無惑沿傾鮮斜的襯基巖主面產圣生滑宮動的貍可能圈。對于基巖禮面相臂背傾樹斜的情免況，因當其昆頂點基接近進或出資露地防面時沉，其舞變形體條件之類似鞋于大嶼塊孤癢石或皮個別敬石芽限出露扣的地打基，危一般睛均應顯進行均處理榆而不駝能直幟接利滅用；梅否則襯，即場使基球巖面穿坡度鍛不大蠢，也穿極易枕造成膀墻體虹開裂稻破壞接；對結于基賞巖面啄相向帳傾斜乎的情化況，紋一般凡對建舟筑物嫂的不糟良影誦響相筐對于烈相背楊傾斜遇的情魄況要牲稍小每一些謝，故頑當基俊巖面督坡度喝不太耽大時盼，可扎以直歲接利論用而揉不必絮作地撤基處任理。對于基巖霸面單名向傾剝斜的情革況，臥根據援我國痕山區釀建設掘的經例驗，售對于離一些是一般渾的結倡構類撲型和免地基勿條件奶（以睛地基皮承載默力反辜映壓育縮性臺），賺只要乘基巖恢面坡斯度符則合下酬表要詳求時呼，便吹可不鑼作地祥基變閣形驗組算，霜即只上要地基戴的穩朵定性緣瑞滿足孤要求，便擋可不稿作地釣基處春理而拘直接每加以麻利用銹。建造劇在這雞類地菊基上測的建北筑物拉基礎清產生選不均伴勻沉悲降時分，裂啦縫多泄出現故在基抵巖出辰露或事埋藏受較淺記的部京位，分為防熊止建艇筑物筒開裂駐，它穩同時黃要求廁基巖芝面至糞基底桿的土繁層厚球度大具于0遞.3增m，仆以便言能和迷褥墊商一樣移起調毀整變屆形的咐作用袍。此外鉛，對霉于基香巖面角單向辦傾斜么的情鈴況，顛除應秋考慮稱地基跨的不弄均勻夫變形象外，燭還應搭注意習上覆拜土層擠可能卵沿基仰層面遮發生唐滑動麻。一罪般來嫌說，少基巖躲面坡雖度愈坐大，嶺土層席與基灑巖的被接觸覺條件倆愈差躲，愈奔易發緣瑞生滑殿動。晝根據始我國臟山區援建設擋的經籠驗，當基爐巖面帝坡度羽大于仇300時，所滑動昆的可艦能性從較大梨。②石擴芽密貨布并具有局蹦部出灰露的插地基這類產地基趨的變弊形問鄭題，瞧目前接尚不崗能從算理論蘭上提立出相是應的包驗算征方法漢。大量破的建帆筑實叼踐經冊驗表叢明，敏修建比在這云類地座基上汪的建倦筑物雀，只施要石邊芽間街充填叫的土政層具勤有較軌高的蓮承載令力和全較低滾的壓職縮性抬，雖槐未作掏地基秤處理膜，都驕沒有鋤出現價破壞匙現象顧，使喜用正刺常。地基或基礎災規范商規定嶄：如石搞芽間劣距小兄于2窄m，殿其間煙充填胃的是俱硬塑笑或堅斧硬狀讓態的抵紅粘展土，嚼當房肺屋為立六層諒和六蔬層以親下的掀砌體恐承重月結構棋，三府層及矮三層略以下屆的框窯架結截構或測具有娛15帖0k丙N及麥15缸0k橡N以唱下吊惰車的駐單層競排架你結構斥，其譽基底滴壓力智小于源20賽0k篇Pa幅時，可不侍作地節基處駕理。如不痛能滿愉足上季述條堤件，判可利砌用經錦檢驗饑穩定擁性可氧靠的姿石芽柜作支墩廣式基猛礎。也誰可在厭石芽筆出露催部位奔（在辟基礎桂底面欄范圍貞以內綠）鑿諷去3雹0-僵50吹cm結，回草填可瞧壓縮策性土維作為褥墊。當浙石芽冊間有屠較厚剩軟弱趨土層吩時，乓可用宅碎石青、土信夾石釀等進中行置換。如悄果地蘿下水硬位較匪高，這為了春保證牙褥墊廟的質緞量，濟應用排水方法黎，使找褥墊摟在無皺水情秘況下辯施工鑄。③大蹈塊孤蓮石或炕個別勺石穿華出露漠的地討基大塊唱孤石喝常出幫現在華山前售洪積叫層中慎或冰般磧層寨中，塌這類挨地基惠的變為形條擾件對劈燕建筑旅物極榜為不隨利，蕩如不亦妥善吵處理卡，極妨易造鴉成建旁筑物趣開裂暈。在這羊類地抹層上余勘探披時，開不要庭把孤綿石誤榨認為衣基巖憑。孤否石除急可用緩褥墊神處理核外，抽有條盞件時科可利凱用它折作為槐柱子嚼或基臉礎梁挺的支尼墩。在工溝藝布要置合文理的份情況墨下，綠可在逃大塊虎孤石頓中打婦洞，闖埋設掛螺栓牌，將雙設備旅直接敞安裝伙在孤宗石上窮以省智去基條礎。2）博巖土訴混合之地基翠的處士理對于弦不符健合直悲接利候用條堆件的惑巖土終混合叮地基石，處廉理的成方式永包括灰結構爸措施獻與地忽基處疫理兩反個部栗分。①結甩構措禍施位于散軟硬陽相差桿比較患懸殊書地基懷上的鑄建筑斤物，驢為了稈防止怕不均裕勻沉鏟降所終產生都的危詠害，滴可以其采用沉降籠縫或棋加強朋建筑更物剛下度等結笛構措犬施，孫在確珠定建成筑物飯平面班位置誘時，及應盡社量避眉免建濕筑物方兩端媽或轉妄角處是落在村局部糾軟土周上。對多嚷層磚龍石承解重結撿構的羅底層另，應扭適當加密瘦橫墻。在劣建筑賊物兩數端和符沉降巨縫兩隊側都生不宜預布置柜大開剛間，食以免贊削弱畝房間麻剛度桑。增設諷圈梁是加獅強建辣筑物特整體勤剛度奶的有滋效方喇法之銹一，遺一般液設兩畫道，楊一道工設在罪基礎讓頂面稍，一立道設慎在頂雄層窗允頂上飄，兼樸作過撲梁。篇當有否局部努軟土救存在債，可挪能使貫建筑慎物發售生傾斃斜時鍬，可熊用調記整基叫礎埋衛深或低基底討面積儲來調五整不寫均勻冶沉降汽。②地祥基處湊理不均額勻巖密土地本基的合處理煙方法獸可概環括為怖兩類寫；一類禍是改造戰壓縮唐性較腫高的景地基，使筐它和鉗壓縮旁性較帽低的國地基圓相適葉應，望多采稻用樁倡基、蠻局部霜深挖進、換芹土及怠梁、等板、矛拱跨喊越等據方法名，這恩類處御理方欠法一蜓般效磁果較租好，礦但耗塌資較抽多；另一印類是改造勾壓縮興性較青低的尤地基，使叛它與膚壓縮崖性較夏高的召地基陸相適奔應，狐這類數方法爆通常蹲是采僅用褥陜墊法烈。所謂褥墊喬法就是胃將突美出的驚巖石骨鑿去僻一定廣的厚析度，謝換填少可以雙壓縮餅的材逆料，駛使其攪與土浸層的域變形咳條件及相適過應?；妥鳛橘澣靿|忠材料部，可缺采用鼠爐渣稱、中充砂、貝細砂輪、土固夾石客或粘蔥性土傭等材超料；至褥墊籠的厚絕度視支需要去調整灶的沉咐降量賴大小葡而定謎，一杜般取主30歉-5雷0c促m，獨可不渡進行器計算著，但笑須注殺意不幼使地罩基產光生過監大的肯變形尊。2、星巖溶碳酸振鹽、神硫酸峽鹽以割及鹵流化物倚等類反巖石饅，在社水的累作用槽下具憂有可摸溶性擾，稱走為可健溶性荒巖石菌。可叔溶性黑巖層蕩受水轎溶解環的化未學作轟用，錘并伴攜隨機狂械作拾用而椅形成批的溝及槽、澤裂隙凈、洞方穴統將稱巖權溶，返我國反這類治可溶闖性巖咸石分江布十少分廣閥泛，咐廣西尤、貴清州、守云南標以及逆鄂西密、湘紫西、湊川東輝、山器西、極山東建、河復北、援粵北騎等地援均有缸分布狠。1）羅巖溶趕地基喉穩定狠性評茂價及痛建筑佛場地尚選擇巖溶運地基酸穩定虧性評準價，鞏是指犯通過冒勘察臥查明探建筑岸場地翁的巖倉溶發捕育和叨分布踢特征網，在扎此基溝礎上科合理既地進表行建郵筑場主地選塊擇。結對古云巖溶瘡，現編在不糟再發倦展和賞發育陷的巖無溶，理主要托查明嫁它的身分布笛和規跟模，射特別嚷是上葉覆土智層的保結構浮特征陪。對辣于現辮在還投繼續攪作用野和發棄育的炒巖溶村，除亮應查箭明其奧分布惹和規舊模外鳥，還耽應注射意巖齒溶發扒育速盞度和震趨勢五，以像估計僻其對勿建筑催物的雞影響瀉。在建筑瞎場地顏選擇冠和總炸體布鏈置上，尊在條悲件允截許的市情況最下，登一般御應注盤意以沃下原帳則：①盡可睛能選崖擇非可畝溶性墨巖石編分布己地段譽或弱跡巖溶族分布佩地段替布置盡建筑猜物。②盡可寫能避挪開巖溶幸集中香發育摟地段鹿、基栗巖起視伏劇偶烈且喚有軟蹲土分衛布地蟲段。背若難挽于避露開時粘，應健使建香筑物綱軸線許方向寄與巖偵溶發儉育帶污垂直咐或斜譯交，氣以減稠少地晌基處蛋理。③盡量曾避開地下精水動胖態隨型季節傘變化鐵