岩石地基工程之五建筑物岩石地基

岩石地基工程之五

--建筑物岩石地基岩石地基是山区建筑常见的一种地基形式.对完整岩石，岩石地基是较良好的地基，具有较高的承载能力。岩石地基在自然界中长期的风化及物理、化学作用下，形成较复杂的工程地质条件，如岩溶、断层裂隙等，这些不良物理地质现象的存在，对建筑物构成直接或潜在的威胁。建筑物岩石地基的设计必须经过对建筑区域进行地质综合评价，必要时，需要进行合理的地基处理。一般在土质地基上采用的基础形式应用到岩石地基上，都能较好地满足使用要求。适应于岩石高强度特点的地基形式(三种):

1)直接利用(无基础)的岩石地基:岩石饱和单轴受压强度大于30MPa，且岩体裂隙不太发育的条件下，对于砖墙承重且上部结构传递给基础的荷载不太大的民用房屋，可在消除基岩表面强风化层后直接砌筑墙体，而勿需制作基础大放脚。

对直接利用的岩石地基，具体构造要求如下:

对预制钢筋混凝土柱，可把岩石凿成杯口，将柱直接插入，然后用强度等级为C20的细石混凝土将柱周围空隙填实，使其与岩层连成整体。杯口深度要满足柱内钢筋的锚固要求。如岩层整体性较差，则一般仍要做混凝土基础，但杯口底部厚度可适当减少到8-10cm。对荷载较小的现浇钢筋混凝士柱(墙)，如为中心受压或小偏心受压，可将柱子钢筋直接插入基岩作锚桩，基岩钻孔孔深不小于40d(d为柱内主筋直径)，孔径为3-4d，将柱内主筋插人孔洞内，浇注不低于M30水泥砂浆，锚固主筋。对大偏心受压柱，为了承受拉力，当岩层强度较低时，可作大放脚，以便布置较多的锚柱。对某些设备基础，也可将地脚螺栓直接埋设在岩石中，利用岩层作为设备的基础。2)岩石锚杆基础:上部结构传递给基础的荷载中有较大的弯矩

施工方法:在基岩内凿孔，孔内放入螺纹钢筋，然后用强度等级不低于M30的水泥砂浆或C30细石混凝土将孔洞灌填密实，使锚杆基座与基岩连成整体。

适用:直接建造在基岩上的柱基，以及承受拉力或水平力较大的建筑物基础。锚杆在基础中主要承受由于较大弯矩的存在而出现的拉应力，同时增强上部结构的稳定性，另外，对裂隙岩体和边坡有锁固的功能。锚杆基础的典型形式:1)锚杆抗拔力的确定:由4个因素决定（1）锚杆钢筋的强度;（2）锚杆与砂浆的粘结力;（3）砂浆与岩石间的粘结力;（4）砂浆周围岩石抗拔能力。

仅考虑了注浆体与岩石间的粘结力时单根锚杆的抗拔力，对一级建筑物应通过现场试验确定，对于其他建筑物可按下式计算:

式中：为锚杆的抗拔力;d为锚杆孔的直径;l为锚杆的有效锚固长度，必须大40d;f为砂浆与岩石间的粘结强度设计值(MPa)，当水泥砂浆强度为M30时，f值可按下表取用:2)锚杆基础中单根锚杆承受的荷载锚杆基础中每根锚杆分担的拉拔力设计值Qt（kN）按下式验算:式中:F为作用于锚杆基础上竖向力设计值，kN;n为锚杆数;Mx,My分别为作用于锚杆群上外力通过锚杆群重心的X,Y轴的力矩设计值;Xi,Yi分别为锚杆至通过锚杆群重心的X,Y轴线的距离.

3)嵌岩桩

指桩端嵌入基岩(或强风化岩)一定深度的桩，是在端承桩的基础上发展起来的一种新桩型，它将柱体嵌在基岩上，使桩与岩体成为连接成一个整体的受力结构，从而极大地提高了桩的承载力。

各级建筑物嵌岩桩的单桩承载力的确定方法：

一级建筑物:必须通过现场原型桩的静荷载试验确定;

二级建筑物：可通过现场原型桩的静荷载试验确定，也可参照地质条件相同的试桩资料，进行类比分析后确定;

三级建筑物：可直接通过理论计算确定。1)采用静荷载试验确定嵌岩桩极限承载力

嵌岩桩静荷载试验的试桩数不得少于3根，当试桩的极限荷载实测值的极差不超过平均值的30%时，可取其平均值作为单桩极限承载力标准值。

建筑物为一级建筑物，或为柱下单桩基础，且试桩数为3根时，应取最小值为单桩极限承载力。当极差超过平均值的30%时，应查明误差过大的原因，并应增加试桩数量。2)理论计算确定嵌岩桩极限承载力进行初步设计时，嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值，按下式计算：Rk=Rsk十Rrk+Rpk式中:Rk为嵌岩桩单桩竖向承载力标准值;RsK为桩侧士总摩阻力标准值;RrK为总嵌固力标准值;Rpk为总端阻力标准值。①嵌挨岩桩见的桩铲侧土绘摩阻膛力标端准值接RsK的确紫定当桩荒穿越粮土层犹厚度犁小于舒10莫m时宵，一统般不课计算历桩侧鸽土摩璃阻力末;当墙穿越全的土爽幂较易厚时染，对悟于淤拌泥及尤淤泥跃质土感、固趁结的淘粘性远土、灭松散抖的无帜粘性纵士、搜回填恨土、烤膨胀饶上、洽震动尤可液脉化的稀土层移，以驰及某漫些稳蹈定性悦较差傍的土世层，纳如边扇坡地辆区、横断层荣破碎究带、房诚层溶植发育欢区、射矿床清采空屯区、律冲刷遵地带笔等地逃区，政均不妈宜计忠算嵌秀岩桩江的桩皂侧土费摩阻质力;划对其论他土语层，傍嵌岩故桩的肢桩侧仇土库欠阻力公标准聋值按持下式突计算例:式中朋:菜为字第i柔层士蛋的桩棕侧土傍摩阻图力折向减系薪数，鸡对粘椒性土捆取0却.6罩，对骗无粘副性土糕取0则.5饺；为第网i层怎土的佳桩侧枕土极租限摩搜阻力拒标准纸值，患由试谱验确福定；Ui为第盟层土难中的细桩身宰周长含；Li为第匠i层劣土层妙中桩行的长台度。②嵌秤岩桩贫嵌入期基岩班部分迁的总划嵌固垮力标删准值朗RrK的确辅定：嵌岩区桩嵌难入基退岩部场分的偏嵌固坛力标层准值市，由辉下式卡计算苏:式中现：ζ山r为否嵌固夜力分钩布修孙正系搅数，昼按下魔表取拨用；杠为鬼岩石桥饱和哄单轴烦抗压悦强度乔标准临值；肤为宏嵌岩旦部分殖桩的准周长披;为桩碧的嵌找岩深夏度，均当嵌言岩深康度超券过5往倍桩师径时喷，取较=垒5d役(d宏为桩期径）虎。③嵌丽岩桩故的极祝端阻晕力标室准值崭RpK确定嵌岩掘桩的职桩端文阻力厨标准序值按初下式主计算丧:式中揉：ζ涨p为繁端阻版力分威布修芒正系右数，悬参考摘下表弹;A幅p为针桩端结截面慈面积业。复杂哪地质周条件焰下的退岩石堂地基1、忧岩土暗混合都地基岩土业混合泼地基漆是指袖在地悉基的毒主要别受力虹层范伞围内令有层事石和掉土，锁而且鲜层石中和土晚在平熊面和泻空间足分布桑很不趴均匀缠的地压基。这是杀在山弃区建舰筑中因常见寸的一养种地炼基。甘根据充地基程中主杂要受将力层姑范围叠内的松岩土牲组成凤情况福，可筝以分疲为：下卧粪基岩淡面倾膏斜的着地基、石芽唐密布骄的地帮基、大块矿孤石喂或个夹别石辟芽出酿露的尖地基。第掉一类桥在云紫南、捐贵州朽、四速川、罪广西御等省晃（区印）尤悠其多眯见，逗第二宋类及爸第三堂类中岭的个狼别石浙芽出抹露的嘴地基脱是岩俭溶现终象的表反映造，所鼻以在鹊贵州傲、云喇南、洒广西昂等地栏较为泉普遍未，第检三类储中的姨大块攻孤石贡地基兵常出四现在拐山前公洪积泳层、宝冲积剑层、漏坡积稀层或育冰碛率层中尘，所郊以在成西南浮各省瞒以及叹广西岩等地何也较亭为常悔见。1）腿岩土潮混合蹄地基凑可直控接利迎用的酷条件①下料卧基旷岩面亦倾斜柴的地方基这类倒地基脉在山卷区较球为普仿遍，怒设计处时除努要考损虑由组于上耀覆土艳层厚驴薄不扩均使宽建筑其物产缸生不狮均匀桑沉降碑外，剩还要蛇考虑害地基磁的稳蹦定性寺，也缠就是环上覆谎土层责有无耗沿倾钥斜的驰基岩短面产年生滑蛙动的吨可能泰。对于基岩槽面相琴背倾跟斜的情吊况，绒当其虫顶点醉接近批或出悠露地叼面时亩，其絮变形凶条件斑类似旅于大乳块孤捆石或希个别畏石芽粪出露电的地亮基，断一般奔均应盏进行猜处理嫌而不押能直分接利差用；盯否则粗，即裂使基应岩面佩坡度皂不大蹄，也拉极易街造成后墙体斑开裂熟破坏胶；对推于基着岩面失相向收倾斜忙的情托况，便一般育对建协筑物检的不炉良影叙响相访对于曾相背霜倾斜莲的情童况要辰稍小高一些全，故阵当基裤岩面洲坡度孔不太塔大时狐，可命以直泡接利吩用而挤不必纷作地功基处孕理。对于基岩懒面单料向倾访斜的情直况，补根据筐我国塘山区蛋建设糊的经呀验，臣对于仗一些奶一般控的结乐构类祥型和构地基课条件暑（以择地基孙承载浮力反烤映压忍缩性天），饥只要徒基岩露面坡盾度符禽合下崖表要止求时返，便跌可不罩作地痒基变猾形验兵算，便即只鼓要地基某的稳邀定性盐满足盲要求，便疑可不抓作地腾基处射理而缘瑞直接谱加以而利用矩。建造录在这苦类地徐基上汁的建哨筑物拍基础匠产生龄不均饮匀沉钱降时胜，裂彩缝多雷出现食在基驴岩出施露或愤埋藏估较浅评的部废位，体为防伸止建位筑物尾开裂曲，它言同时捡要求愈基岩婶面至赌基底施的土熄层厚抽度大钟于0驶.3秘m，勉以便服能和栗褥垫败一样片起调肝整变光形的航作用罩。此外纹，对降于基极岩面图单向乏倾斜口的情捉况，峡除应计考虑傍地基愈的不分均匀细变形福外，羞还应袖注意特上覆外土层委可能著沿基笨层面值发生返滑动搅。一链般来刚说，就基岩开面坡泪度愈纺大，绘土层普与基垫岩的乐接触讯条件简愈差参，愈揭易发主生滑庸动。运根据稠我国塑山区势建设第的经声验，当基迁岩面击坡度涌大于健300时，爱滑动拔的可含能性赵较大放。②石稼芽密针布并术有局运部出茫露的存地基这类咳地基移的变犯形问颤题，斥目前穿尚不静能从旦理论预上提薯出相泻应的画验算士方法义。大量抄的建呢筑实辱践经串验表剩明，汪修建阻在这比类地伞基上振的建报筑物猛，只侄要石杏芽间斜充填炉的土降层具蚀有较努高的蜡承载先力和眨较低夜的压先缩性柿，虽豪未作访地基钢处理贺，都芝没有里出现染破坏龙现象校，使痰用正枯常。地基项基础遗规范剥规定持：如石徐芽间戚距小茶于2六m，第其间先充填仪的是刮硬塑睁或坚取硬状抬态的如红粘专土，州当房葡屋为炉六层克和六隆层以秧下的替砌体蜓承重锁结构殃，三狮层及陪三层庄以下木的框丽架结厕构或壁具有鞋15哨0k闲N及灯15炸0k雄N以普下吊网车的售单层兼排架晋结构可，其钱基底显压力回小于榆20箱0k猛Pa崇时，可不船作地厨基处风理。如不凳能满细足上推述条阻件，鹊可利挖用经栏检验控稳定规性可满靠的旗石芽楚作支墩王式基的础。也饱可在痕石芽趋出露岩部位张（在枣基础畜底面匙范围否以内笋）凿浇去3隙0-孔50纱cm颤，回炉填可叶压缩缓性土皮作为褥垫。当件石芽顺间有氧较厚序软弱决土层象时，烧可用肢碎石融、土晨夹石能等进小行置换。如徒果地轻下水悲位较锈高，择为了帖保证性褥垫留的质匪量，杂应用排水方法很，使吐褥垫展在无岩水情还况下系施工斤。③大和块孤验石或酷个别保石穿妥出露校的地灶基大块牌孤石造常出婚现在醉山前甘洪积司层中块或冰命碛层过中，早这类山地基陆的变排形条押件对散建筑斯物极夺为不怜利，六如不芬妥善习处理晓，极萌易造夏成建丢筑物齐开裂奇。在这喊类地赚层上碌勘探责时，扬不要抓把孤愈石误邻认为盾基岩阴。孤傅石除斥可用隐褥垫赵处理合外，刷有条画件时幻玉可利外用它席作为摘柱子旅或基看础梁论的支港墩。在工祥艺布茄置合蜻理的魄情况剧下，督可在轮大块湿孤石口中打电洞，捕埋设扫螺栓愧，将可设备扔直接傅安装抖在孤要石上踩以省书去基博础。2）械岩土蚁混合债地基崖的处姥理对于弊不符相合直播接利译用条序件的宫岩土散混合治地基屯，处潜理的深方式粘包括好结构原措施暂与地贸基处教理两上个部纯分。①结苍构措方施位于厌软硬灿相差唇比较财悬殊强地基撕上的脱建筑熟物，仙为了跳防止斑不均律匀沉调降所邪产生颤的危宵害，脉可以办采用沉降命缝或轨加强冰建筑监物刚抢度等结裕构措在施，导在确坊定建悟筑物萝平面脆位置抵时，鞭应尽逮量避茄免建迫筑物包两端俊或转项角处史落在恒局部今软土惨上。对多虾层砖量石承虫重结驼构的长底层蚊，应烟适当加密吴横墙。在恨建筑谋物两杜端和号沉降王缝两题侧都斩不宜准布置莫大开纯间，郊以免咬削弱签房间扮刚度贴。增设均圈梁是加植强建首筑物醒整体昂刚度舅的有稻效方炼法之孙一，餐一般凡设两桥道，轨一道刮设在题基础蓝顶面头，一泛道设寨在顶迁层窗唇顶上疮，兼捐作过盐梁。思当有赌局部处软土养存在勺，可涛能使饺建筑正物发灭生倾南斜时带，可寒用调需整基顶础埋惰深或丑基底半面积垂来调趴整不养均匀盯沉降筛。②地妙基处乱理不均尊匀岩接土地驼基的亡处理碌方法壮可概告括为键两类荷；一类轰是改造蹲压缩眠性较湿高的涉地基，使穿它和戚压缩俊性较匙低的素地基团相适冲应，破多采显用桩轧基、塑局部捉深挖疲、换附土及障梁、寨板、粘拱跨匀越等照方法义，这饿类处稼理方绝法一棒般效廊果较净好，畅但耗色资较躬多；另一勤类是改造袋压缩筹性较政低的手地基，使荒它与膝压缩婆性较独高的偶地基合相适秤应，踪蝶这类补方法董通常掉是采巡寿用褥帝垫法按。所谓褥垫孤法就是始将突脂出的关岩石龟凿去泪一定估的厚排度，牛换填铁可以沸压缩谣的材填料，追使其布与土班层的箭变形复条件羡相适波应。彻作为速褥垫吩材料腿，可守采用察炉渣罪、中跳砂、态细砂艇、土乳夹石岔或粘陡性土讨等材浊料；柳褥垫主的厚皱度视歌需要遵调整填的沉俘降量摇大小倡而定卧，一旗般取桥30乒-5鸟0c蓝m，虫可不皂进行工计算境，但翠须注糠意不衣使地盗基产颤生过其大的类变形舍。2、豆岩溶碳酸激盐、闷硫酸够盐以充及卤廉化物候等类凉岩石鉴，在驳水的写作用快下具拘有可擦溶性吹，称敢为可吸溶性良岩石地。可虚溶性您岩层饭受水挽溶解伞的化规学作蛮用，匠并伴甚随机位械作劲用而绩形成陵的沟陵槽、梁裂隙往、洞唉穴统吊称岩钻溶，愿我国喷这类图可溶葬性岩扰石分启布十缴分广骡泛，少广西舱、贵卵州、棋云南屿以及践鄂西盖、湘猪西、泪川东小、山泪西、边山东怜、河尚北、绩粤北旨等地所均有素分布退。1）费岩溶跪地基线稳定东性评讨价及肉建筑丸场地椅选择岩溶评地基士稳定护性评绪价，茧是指烈通过塘勘察火查明磨建筑地场地国的岩黑溶发侄育和显分布异特征雅，在胜此基增础上乏合理决地进舍行建恶筑场朋地选民择。晚对古制岩溶铲，现沈在不叠再发盲展和际发育踏的岩誉溶，缸主要稍查明岂它的殖分布元和规渠模，慎特别金是上讨覆土轧层的浊结构督特征雕。对锋于现执在还甘继续湖作用笔和发尿育的鄙岩溶欧，除弄应查圈明其透分布奶和规订模外叨，还置应注赶意岩吓溶发晋育速循度和盲趋势滤，以矮估计宴其对今建筑工物的贱影响纪。在建筑娘场地意选择伐和总网体布鲁置上，乳在条首件允居许的拐情况钉下，钱一般截应注纲意以杨下原培则：①尽可材能选巨择非可牵溶性他岩石让分布除地段块或弱碑岩溶饼分布膝地段换布置傲建筑嫁物。②尽可挑能避艰开岩溶踢集中陕发育稀地段寒、基汁岩起白伏剧斥烈且住有软贤土分弊布地架段。肯若难黑于避取开时犁，应项