摘要：文章通過筆者的工作實(shí)踐， 就巖溶地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了闡述， 提出了建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)選型和設(shè)計(jì)要點(diǎn)， 并結(jié)合工程實(shí)例針對(duì)巖溶地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案比選進(jìn)行了詳細(xì)的分析， 并提出建議， 以供參考。
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)選型； 設(shè)計(jì)； 方案比選； 巖溶地區(qū)；
近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，商業(yè)綜合體建筑不斷增多，人們不僅注重建筑質(zhì)量，還對(duì)建筑的美觀性提出了更高的要求。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以確保結(jié)構(gòu)的合理性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。文章著重探討了巖溶地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)選型設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
1 建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概述
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要組成部分，直接影響到建筑的整體質(zhì)量。在建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)滿足以下要求：（1）滿足建筑正常使用要求，包括使用性能良好，具有足夠的耐久性能。（2）確保結(jié)構(gòu)能整體的穩(wěn)固性，防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)連續(xù)倒塌事件。根據(jù)以上要求，在建筑地基設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮到以下兩個(gè)因素：一是地基要具有足夠的耐久性能；二是在長(zhǎng)期荷載作用下，地基變形不會(huì)損壞承重結(jié)構(gòu)。
2 巖溶地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)選型設(shè)計(jì)實(shí)例
2.1 工程概況
某商業(yè)綜合體項(xiàng)目地上為5層，地下為1層。建筑總高不超過24m,為多層建筑，地下室主要使用功能為停車庫(kù)及設(shè)備功能用房，首層到5層集零售商業(yè)、超市、健身、家居、教育培訓(xùn)、美容SPA、兒童游樂、電影院、餐飲鋪等各種商業(yè)業(yè)態(tài)。工程采用框架結(jié)構(gòu)，抗震等級(jí)為三級(jí)，安全等組為一級(jí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為6度（0.05g），基本風(fēng)壓為0.4kN/m2.
2.2 地質(zhì)條件
根據(jù)鉆孔揭露，場(chǎng)地巖土層按其地質(zhì)年代和成因類型自上而下可劃分為素填土、粉質(zhì)黏土、中風(fēng)化石灰?guī)r和溶洞四大部分。巖土層主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下。（1） 1層，素填土：未完成自重固結(jié)，層厚1.5~5.3m,層底標(biāo)高135.0~142.64m.（2） 2層，粉質(zhì)黏土：揭露層厚0.8~13.80m,層厚超10m的基本在東側(cè)，SY3基底處。層底標(biāo)高10.98~147.61m.（3） 3-1層，中風(fēng)化石灰?guī)r：每個(gè)鉆點(diǎn)均有揭示。（4） 3-2層，溶洞：溶洞出現(xiàn)的標(biāo)高無規(guī)律，各鉆孔均不相同。
2.3 基礎(chǔ)方案比選
結(jié)合場(chǎng)地情況，從承載力和控制差異沉降的角度，現(xiàn)基礎(chǔ)形式分為兩種方案�；A(chǔ)方案一：西側(cè)巖石獨(dú)立基礎(chǔ)+東側(cè)樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)采用旋挖灌注樁，樁徑分為800mm、1000mm、1200mm三種，樁端持力層為較完整的中風(fēng)化灰?guī)r，樁身應(yīng)穿過溶洞進(jìn)入穩(wěn)定巖層。西側(cè)獨(dú)立基礎(chǔ)持力層為中風(fēng)化灰?guī)r，地基承載力特征值暫按2500kPa,以現(xiàn)場(chǎng)巖石壓板試驗(yàn)為準(zhǔn)�；A(chǔ)方案二：西側(cè)區(qū)域因基底基本為巖石，考慮做平板式筏板基礎(chǔ)，地基承載力按180kPa;東側(cè)區(qū)域因場(chǎng)地溶洞多、黏土厚，為調(diào)節(jié)不均勻沉降，考慮做平板式筏板基礎(chǔ)，柱下做CFG樁地基處理，荷載主要由柱下復(fù)合地基區(qū)域承擔(dān)，柱間只承受部分荷載。
�。�1）基礎(chǔ)方案一。 （1） 樁基礎(chǔ)區(qū)域需要每個(gè)樁下做超前鉆作為樁終孔的依據(jù)，800mm樁徑的為一樁一孔，1000mm和1200mm樁徑的為一樁二孔�？碧近c(diǎn)終孔條件為樁進(jìn)入巖石深度+6m穩(wěn)定中風(fēng)化巖層，并保證樁長(zhǎng)大于等于10m. （2） 西側(cè)獨(dú)立基礎(chǔ)區(qū)域，結(jié)合此區(qū)域施工完的基礎(chǔ)和開挖后的土層情況（巖面起伏大等），應(yīng)保證基底下3倍基礎(chǔ)寬度且不小于5m深度為連續(xù)的較完整中風(fēng)化灰?guī)r。 （3） 若獨(dú)立基礎(chǔ)面積內(nèi)不存在完整的巖面，或基底3倍寬度，5m范圍內(nèi)有軟弱下臥層，則此柱下應(yīng)改為樁基礎(chǔ)。此基礎(chǔ)方案雖采用兩種基礎(chǔ)方案，獨(dú)立基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)，但持力層均為巖層，沉降量小，可不考慮不均勻沉降的差異。
（2）基礎(chǔ)方案二。 （1） 因場(chǎng)地巖面起伏較大，西側(cè)天然地基下的筏板基礎(chǔ)應(yīng)在板底和柱墩下超挖500mm,回填級(jí)配砂石500厚作為褥墊層以調(diào)節(jié)沉降差。每個(gè)柱下區(qū)域布置三個(gè)超前鉆孔點(diǎn)。 （2） 東側(cè)復(fù)合地基區(qū)域因土層不均勻，且溶洞見洞率較大，4樁承臺(tái)每個(gè)柱下區(qū)域布置3個(gè)超前鉆點(diǎn)，其余每個(gè)CFG樁下承臺(tái)布置5個(gè)超前鉆點(diǎn)。 （3） CFG樁端持力層為中風(fēng)化灰?guī)r，復(fù)合地基承載力特征值估算為410kPa,以最終試驗(yàn)為準(zhǔn)。此基礎(chǔ)方案西側(cè)筏板基礎(chǔ)沉降由褥墊層調(diào)節(jié)，東側(cè)因底板標(biāo)高距巖層較深，采用CFG樁進(jìn)行地基處理，CFG樁的樁端持力層為巖層，基礎(chǔ)沉降也又柱下承臺(tái)和CFG樁之間的褥墊層去調(diào)節(jié)，不均勻沉降也較小。
�。�3）基礎(chǔ)方案比選�；A(chǔ)方案一：西側(cè)巖石柱下獨(dú)立基礎(chǔ)+東側(cè)樁基礎(chǔ)。優(yōu)點(diǎn)：防水板厚小，不需超挖后回填褥墊層，基礎(chǔ)開挖量小。樁基礎(chǔ)大部分為單柱單樁，防水板只承受水反力，不承受土反力，承臺(tái)和防水板配筋均較小。缺點(diǎn)：西側(cè)獨(dú)立基礎(chǔ)區(qū)域基礎(chǔ)底面處可能找不到完整的巖面；從區(qū)域其他高層樁基礎(chǔ)施工情況，樁長(zhǎng)不好控制。
基礎(chǔ)方案二：筏板基礎(chǔ)。優(yōu)點(diǎn)：基礎(chǔ)整體性好。缺點(diǎn)：柱墩處以及筏板厚度均較厚，且西側(cè)需超挖，開挖量和回填量較大。筏板整體鋼筋量均較大�；A(chǔ)方案經(jīng)濟(jì)性比選如表1所示。
通過基礎(chǔ)方案經(jīng)濟(jì)型比選，基礎(chǔ)方案一，從鋼筋，混凝土含量，土方量等因素均較優(yōu)。建議選擇基礎(chǔ)方案一。
3 結(jié)論
綜上所述，本文進(jìn)行兩個(gè)基礎(chǔ)方案的比選，得出結(jié)論如下：（1）巖溶強(qiáng)發(fā)育場(chǎng)地，當(dāng)基礎(chǔ)底板距離巖層較深，且基底下土有一定承載力是，可采用樁基礎(chǔ)，或者CFG樁地基處理，使樁穿過溶洞落在穩(wěn)定巖層，兩種基礎(chǔ)都應(yīng)做超前鉆孔，作為樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)的依據(jù)并指導(dǎo)施工。（2）當(dāng)基礎(chǔ)底板為巖面時(shí)，此時(shí)可做巖石地基基礎(chǔ)，此基礎(chǔ)形式簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好，但也需判斷基礎(chǔ)底面下主要持力層范圍不存在溶洞。（3）當(dāng)溶洞有填充物，且填充物具有一定承載力時(shí)，多層建筑也可考慮做整體性較好的筏板基礎(chǔ)，當(dāng)基礎(chǔ)底面巖面起伏大，可考慮做褥墊層來?xiàng)l件不均勻沉降。
表1 基礎(chǔ)方案經(jīng)濟(jì)性比選
參考文獻(xiàn)
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