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摘要：本文以某廠房工程為例，根據地勘及上部結構的形式、荷載特點、施工條件，對各廠房基礎選型逐一描述，同時對施工過程中出現的一些如塌孔、漏漿，鋼筋籠無法下沉等問題進行闡述，提出相應的防范和處理措施。最后通過設計和施工中總結的一些經驗，希望能以此為類似巖溶地區的基礎設計和施工提供參考。

關鍵詞：巖溶地區；廠房；基礎設計；樁基

1概述

某汽車廠房工程位于云南嵩明縣，總建筑面積16.8萬m2，由6棟廠房和2棟宿舍組成。

2地質條件

擬建場地位于嵩明盆地邊緣西北側，地勢總體西高東低，呈緩坡狀，場地經整平后，地勢相對較為平緩。根據地勘報告，場地存有巖溶不良地質現象和填土外，場地地質結構相對簡單，地勢較為平緩，巖土體的工程特性較好，屬中等溶蝕場地。從地勘報告知，1～3#廠房區域存有8m厚回填土，回填時間約1年，自重固結尚未完成。該場地下均揭露有溶洞，見洞率20%，其中4#、5#廠房揭露有土洞，分布在-9.0~-22m處，多為淺層洞體、洞內充填物大多為軟塑狀粘土，且不具備形成土洞的條件，經對場地調查未發現有落水洞及洞頂板坍塌現象，巖溶地基處于基本穩定。

3基礎選型

對于基礎形式選擇，應根據地勘報告、結構荷載的大小，周邊的條件依次選用天然地基、復合地基、樁基礎。本場地的基礎設計如下：

3.1淺基礎設計

本工程4#~6#廠房采用門式剛架結構，跨度為24m、32m兩種，無工藝吊掛，荷載較輕，選擇淺基礎是最經濟的基礎形式。根據勘察報告，場地雖揭露有溶洞，均在地面15m以下，符合相關規范可不考慮巖溶對地基穩定性的影響條件。且場地無人工填土層，如采用獨立基礎，基底可坐落②粉質粘土層，地基承載力特征值為170kPa，可滿足設計要求。但地勘報告4#、5#廠房局部地段揭露土洞，其埋深在12.8~22.0m，目前地基雖處于穩定狀態，但隨著時間的推移，土洞會受地表水影響，逐漸向四周擴展，使土層尚失穩定，從而危及上部結構的安全。如采用獨立基礎需對土洞進行處理，通長會根據土洞的大小、埋深、發育程度采用灌注砂石、素混凝土進行充填后，再進行高壓雙液灌漿自下而上對其封堵、固結或采用高夯擊能的夯機，將土洞夯塌等幾種方法[1]。經討論本場地的土洞采取充填素混凝土的方式。

3.2樁基礎設計

3.2.1長螺旋灌注樁長螺旋鉆孔灌注樁特點是成孔不用泥漿或套管護壁，施工無噪聲、無振動，對環境無污染；機具設備簡單，裝卸移動快速，施工準備工作少，工效高，降低施工成本等。本工程宿舍樓為5層框架-剪力墻結構，單棟建筑面積8500m2。柱底最大軸壓力約為2800kN，最小軸力約為-1300kN。根據地勘報告，本場地揭露溶洞率較低，且巖石出露較深，但擬建建筑物場地下存在層疊交替有機質軟土層，地基承載力和壓縮模量過小，而上部荷載較大，天然基礎難以滿足設計要求?？辈靾蟾娼ㄗh采用長螺旋灌注樁或旋挖鉆孔灌注樁。

3.2.2鉆孔灌注樁設計1#、3#廠房為大跨度雙向鋼桁架結構，2#廠房為多層鋼框架結構，荷載大，承載力和沉降要求高。淺基礎和摩擦樁難以滿足要求，需考慮采用端承樁，市面存在的主要樁型有預應力管樁、預制混凝土方樁、人工挖孔樁、鉆孔灌注樁。從適用性看，8度區不宜采用預應力管樁；預制方樁存量少，制作周期長；人工挖孔樁適用基巖埋深淺和地下水不豐富的情況下，本工程雖符合以上兩點，但場地存在4~8m人工回填土，回填時間短，壓縮尚未固結，存在塌孔的風險也不易采用。而鉆孔灌注樁能提供的承載力大，且所需樁數又少，當地對此種樁型比較熟悉，施工經驗豐富，亦適用于巖溶地區。綜合分析1~3#廠房采用鉆孔樁基礎，以白云巖為持力層。在設計中我們采取如下幾項措施：（1）嵌巖樁基礎，巖土工程勘察規范相關規定要求，易逐樁布置勘探孔進行巖溶專項施工勘察，查明樁端下3-5d且不小于5m深度范圍內是否存在溶洞裂隙等不良地質情況，以確保建筑安全。（2）根據詳勘數據，對每一個樁分別計算單樁承載力，合理采用不同的樁徑，減少樁數。最終1#廠房Ⅱ區、2#廠房采用多樁布置方式，1#廠房Ⅰ區、3#廠房采用一柱一樁布置方式。（3）對于溶洞頂板巖石厚度小于3d且小于5m時，樁穿透溶洞，嵌入穩定白云巖不小于1倍樁徑且≥1m，持力層的斜面時，入巖深度從斜面最低處算起。

3.3樁基礎施工

3.3.1長螺旋灌注樁施工長螺旋灌注樁施工存在的主要問題有樁位偏移，鋼筋籠無法沉入等。分析原因：（1）樁機對位不準，場地表層存在一定厚度的有機質軟土層，造成鉆機移位。對此樁機就位后需要進行復檢，偏差不得大于規范允許值，下鉆時速度緩慢。（2）混凝土的配合比不合理、塌落度不符合要求、鋼筋籠底收口角度過大導致鋼筋籠不能下沉。應改善配合比，保證級配滿足要求，控制鋼筋籠收口角度。

3.3.2鉆孔灌注樁施工巖溶地區樁基施工相對復雜，尤其1~3#廠房存在回填土，對樁基的施工增加了難度。在勘察階段，結合柱的布置，對每一根樁下均做鉆探，以保證樁端以下5m范圍內無斷裂破碎帶和洞穴分布。在施工中，部分樁因塌孔、縮徑、漏漿、導致成孔困難。結合現場實際情況采取多種措施。如3#廠房，最初采用干坐業成孔，下鋼筋籠期間，在洞下5m處出現塌孔現象，分析原因是上層的回填土固結度不夠，且清孔后未能及時灌注混凝土，放置時間過長。后改為泥漿護壁鉆孔樁，合理控制泥漿密度、粘度解決了塌孔問題。雖然每個樁下均做探孔，但勘探所用鉆的直徑與樁直徑相比較小，不能準確的揭露土層中溶洞分布狀況及大小，造成個別樁的在成孔過程中出現掉鉆、漏漿等現象。遇到這種情況我們對樁周邊再次補勘發現，部分是由于初勘察未能揭露的地下溶洞、溶槽等。關于溶洞的處理通常有以下幾種方法：當溶洞較小時可向孔內回填大量粘土、水泥、封堵溶洞間隙，減少漏漿現象；較大時可采用灌注砂石、素混凝土進行充填后，再進行高壓雙液灌漿自下而上對其封堵、固結處理；當溶洞深度較大時可采用下鋼護筒方式處理。

4結論和建議

本項目根據地質情況并結合上部結構特點、荷載的大小以及施工因素，分別采用了獨立基礎、長螺旋灌注樁基礎以及鉆孔灌注樁基礎。既滿足了工程設計的需要，又取得了良好的經濟效果。通過對巖溶地區基礎的設計，以下幾點需注意：（1）巖溶地區的地質情況復雜，有溶溝、溶槽、石芽等，選用基礎形式時，必須對場地地質情況做出準確的勘探。（2）當基礎下有土洞存在時，土洞會受地表水影響，逐漸向四周擴展，使土層尚失穩定，從而危及上部結構的安全。對此需查明土洞的分布情況及大小，通長采取灌注砂石、水泥砂漿、充填素混凝土或用強夯機夯塌土洞等措施進行處理。（3）巖溶地區采用樁基礎時，應做一樁一勘，查明地下溶洞的分布情況及大小，確保樁端以下3倍樁徑和5m范圍內無軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布，且在樁底應力擴散范圍內無巖體臨空面。（4）巖溶地區當樁身范圍內存在溶洞時，可根據溶洞大小分別采取回填粘土、水泥、灌注砂石、素混凝土或下鋼護筒方式處理。

參考文獻

[1]鄭偉國.巖溶地區基礎選型的思路和建議[J].建筑結構，2012，42（7）：115-118.

[2]代萬品.巖溶地區某深基坑工程勘察設計實踐[J].工程技術研究，2019，4（10）：198-199.

作者：關洪成 單位：北京市工業設計研究院有限公司