浅谈山区灰岩边坡场地地基基础方案的选用
论文关键词：灰岩地区 溶洞 钻孔灌注桩 强夯法地基处理
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论文摘要：灰岩地区地质条件较为复杂，溶洞、溶穴、溶槽、溶沟及构造带等普遍发育，因此在灰岩地区进行基础方案选型及施工确实存在较大困难，选择不当会造成严重的安全隐患及质量安全事故。本文结合工程实例，在充分了解场地的地质和水文条件的基础上，对某大型工业项目基础方案进行了分析比较，最终选用了强夯法处理，并对其处理效果进行了论述
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1、工程实例
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1.1 工程概况
拟建工程为某大型铝厂厂房建设，厂区位于河南安阳林州市，厂区占地面积1200余亩。厂区内拟建建筑物主要包括工业车间及其配套设施，最大单体荷重150000kN，原设计拟采用钻孔灌注桩基础。
1.2 工程地质条件
本场地地貌单元上属于低山丘陵区，该区表层主要被耕土覆盖，局部地段灰岩出露；其它地段埋深约1-6m以浅为第四系中更新统坡积地层，以粉质黏土、黏土为主；以下为奥陶系中统灰岩。从地质条件来看，本场地岩溶发育一般，多溶蚀沟槽、石芽，分布较多被粉质黏土充填的小溶洞、溶穴。地层岩性及特征见表1：
表1 地层岩性特征一览表
地层 岩性 埋深（m） 特征描述 承载力（kPa）
1 粉质黏土 1-6 褐红色，可塑-硬塑。见短条带状高岭土，见大块漂石。 200-250
2 强风化灰岩 2-10 以大块孤石或灰岩石芽为主，组成极不规律，局部以碎石夹粉质黏土为主。岩芯呈碎块、短柱状，长度约8-15cm，裂隙较发育。 400
3 中-弱风化灰岩 - 厚层状构造，结构部分或未破坏，局部含有被粉质黏土充填的溶穴。 1000-2000
1.3 水文地质条件
场地内地下水位埋深较深（大于30米），可不考虑对基础设计施工的影响。
2、地基基础方案选择
本场地岩溶发育一般，未发现大的空洞式溶洞，但场地内基岩面埋藏深度和强风化灰岩、小溶穴、溶洞分布极不均匀，这对于有效控制拟建建筑物不均匀沉降极为不利，需要选择合理的地基基础型式和地基处理方案避免不均匀沉降的发生。根据以往类似工程经验，在灰岩地区基础方案可采用钻孔灌注桩基础，但本场地基岩面起伏太大，局部出露，局部埋深达10米，且基岩面呈石牙状分布，极不规律，桩端持力层不好控制，若采用钻孔灌注桩，需每桩设置勘探孔进行勘察验证，经济、工期等因素上不尽合理，而且浅层地基土局部夹有大块孤石，个别直径大于5米，施工成孔有一定困难。
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度粉土、黄土、杂填土等地基，特别是处理非均匀回填地基，具有地基加固明显，施工工期短，节省工程投资等诸多优点。强夯处理后的地基密实性、均匀性、承载力均可得到显著提高。在技术可行的前提下，综合考虑工期、经济等因素，对大面积填方区、覆盖层厚度较大非填方区均可采用强夯法地基处理。
本工程场地面积较大，且场地地形起伏较大，最大高差约50m，存在较大面积的填方及挖方区，且本场地完整基岩面起伏较大，灰岩破碎带分布不均，对于建筑物不均匀沉降不好控制。结合场地地质条件、建筑物荷载特征及各建筑物设计标高，以技术可行、经济合理为原则，最终建议采用强夯法地基处理。强夯法不仅施工效果好、而且可以就近取材，保持场地本身的土石方挖填平衡，大幅度节约投资，还大大缩短了工期，为工业项目的投产运营争取了宝贵的时间。
3、社会及经济效益
1）本工程所建议的强夯法地基处理，在施工过程中未出现任何异常情况，经检测，处理后的地基土均匀性、承载力等均能满足设计要求，竣工后经过3年多的使用，业主反映良好，通过对建筑物沉降观察，沉降及变形量均满足规范要求，取得良好的效果。
2）本工程若采用钻孔灌注桩，保守估计工期在8个月左右，而采用强夯法地基处理，施工周期较短，实际完成地基处理只用4个月，大大缩短了工期，施工完成后，从现场反馈回的信息表明，工期，质量等都得到了保证，取得了良好的社会效益。
3）本工程建议采用的强夯法地基处理，工程投入较小，保守估算，与钻孔灌注桩比较，节约成本在40%以上，取得了良好的经济效益。
4、结语
灰岩边坡场地不能盲目的根据以往类似工程经验而提供没有针对性的地基基础方案，而应该根据不同工程、不同场地地层条件，精勘细测、科学分析比较，最终得出既经济又合理的方案。本工程针对灰岩山区边坡场地的具体场地条件、工程地质条件，依据有关规范和已有资料、经验的基础上，建议采用强夯处理填土地基的地基处理方案，既可达到所需承载力要求，又能保持场地本身的土石方挖填平衡，可显著的节约投资和缩短工期，该方案在类似的工程中具有较好的借鉴意义及推广前景。?
参考文献：
[1]中国建筑科学研究院，建筑地基处理技术规范，中国建筑工业出版社，2002
[2]毕秀丽，强夯法加固机理与应用，山东科学技术出版社，2003
[3]罗建深，灰岩地区在复杂地基条件下的基础选型，中国西部科技，2006
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论文摘要：灰岩地区地质条件较为复杂，溶洞、溶穴、溶槽、溶沟及构造带等普遍发育，因此在灰岩地区进行基础方案选型及施工确实存在较大困难，选择不当会造成严重的安全隐患及质量安全事故。本文结合工程实例，在充分了解场地的地质和水文条件的基础上，对某大型工业项目基础方案进行了分析比较，最终选用了强夯法处理，并对其处理效果进行了论述
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1、工程实例
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1.1 工程概况
拟建工程为某大型铝厂厂房建设，厂区位于河南安阳林州市，厂区占地面积1200余亩。厂区内拟建建筑物主要包括工业车间及其配套设施，最大单体荷重150000kN，原设计拟采用钻孔灌注桩基础。
1.2 工程地质条件
本场地地貌单元上属于低山丘陵区，该区表层主要被耕土覆盖，局部地段灰岩出露；其它地段埋深约1-6m以浅为第四系中更新统坡积地层，以粉质黏土、黏土为主；以下为奥陶系中统灰岩。从地质条件来看，本场地岩溶发育一般，多溶蚀沟槽、石芽，分布较多被粉质黏土充填的小溶洞、溶穴。地层岩性及特征见表1：
表1 地层岩性特征一览表
地层 岩性 埋深（m） 特征描述 承载力（kPa）
1 粉质黏土 1-6 褐红色，可塑-硬塑。见短条带状高岭土，见大块漂石。 200-250
2 强风化灰岩 2-10 以大块孤石或灰岩石芽为主，组成极不规律，局部以碎石夹粉质黏土为主。岩芯呈碎块、短柱状，长度约8-15cm，裂隙较发育。 400
3 中-弱风化灰岩 - 厚层状构造，结构部分或未破坏，局部含有被粉质黏土充填的溶穴。 1000-2000
1.3 水文地质条件
场地内地下水位埋深较深（大于30米），可不考虑对基础设计施工的影响。
2、地基基础方案选择
本场地岩溶发育一般，未发现大的空洞式溶洞，但场地内基岩面埋藏深度和强风化灰岩、小溶穴、溶洞分布极不均匀，这对于有效控制拟建建筑物不均匀沉降极为不利，需要选择合理的地基基础型式和地基处理方案避免不均匀沉降的发生。根据以往类似工程经验，在灰岩地区基础方案可采用钻孔灌注桩基础，但本场地基岩面起伏太大，局部出露，局部埋深达10米，且基岩面呈石牙状分布，极不规律，桩端持力层不好控制，若采用钻孔灌注桩，需每桩设置勘探孔进行勘察验证，经济、工期等因素上不尽合理，而且浅层地基土局部夹有大块孤石，个别直径大于5米，施工成孔有一定困难。
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度粉土、黄土、杂填土等地基，特别是处理非均匀回填地基，具有地基加固明显，施工工期短，节省工程投资等诸多优点。强夯处理后的地基密实性、均匀性、承载力均可得到显著提高。在技术可行的前提下，综合考虑工期、经济等因素，对大面积填方区、覆盖层厚度较大非填方区均可采用强夯法地基处理。
本工程场地面积较大，且场地地形起伏较大，最大高差约50m，存在较大面积的填方及挖方区，且本场地完整基岩面起伏较大，灰岩破碎带分布不均，对于建筑物不均匀沉降不好控制。结合场地地质条件、建筑物荷载特征及各建筑物设计标高，以技术可行、经济合理为原则，最终建议采用强夯法地基处理。强夯法不仅施工效果好、而且可以就近取材，保持场地本身的土石方挖填平衡，大幅度节约投资，还大大缩短了工期，为工业项目的投产运营争取了宝贵的时间。
3、社会及经济效益
1）本工程所建议的强夯法地基处理，在施工过程中未出现任何异常情况，经检测，处理后的地基土均匀性、承载力等均能满足设计要求，竣工后经过3年多的使用，业主反映良好，通过对建筑物沉降观察，沉降及变形量均满足规范要求，取得良好的效果。
2）本工程若采用钻孔灌注桩，保守估计工期在8个月左右，而采用强夯法地基处理，施工周期较短，实际完成地基处理只用4个月，大大缩短了工期，施工完成后，从现场反馈回的信息表明，工期，质量等都得到了保证，取得了良好的社会效益。
3）本工程建议采用的强夯法地基处理，工程投入较小，保守估算，与钻孔灌注桩比较，节约成本在40%以上，取得了良好的经济效益。
4、结语
灰岩边坡场地不能盲目的根据以往类似工程经验而提供没有针对性的地基基础方案，而应该根据不同工程、不同场地地层条件，精勘细测、科学分析比较，最终得出既经济又合理的方案。本工程针对灰岩山区边坡场地的具体场地条件、工程地质条件，依据有关规范和已有资料、经验的基础上，建议采用强夯处理填土地基的地基处理方案，既可达到所需承载力要求，又能保持场地本身的土石方挖填平衡，可显著的节约投资和缩短工期，该方案在类似的工程中具有较好的借鉴意义及推广前景。?
参考文献：
[1]中国建筑科学研究院，建筑地基处理技术规范，中国建筑工业出版社，2002
[2]毕秀丽，强夯法加固机理与应用，山东科学技术出版社，2003
[3]罗建深，灰岩地区在复杂地基条件下的基础选型，中国西部科技，2006
