淺談山區灰巖邊坡場地地基基礎方案的選用
論文關鍵詞：灰巖地區 溶洞 鉆孔灌注樁 強夯法地基處理
論文摘要：灰巖地區地質條件較為復雜，溶洞、溶穴、溶槽、溶溝及構造帶等普遍發育，因此在灰巖地區進行基礎方案選型及施工確實存在較大困難，選擇不當會造成嚴重的安全隱患及質量安全事故。本文結合工程實例，在充分了解場地的地質和水文條件的基礎上，對某大型工業項目基礎方案進行了分析比較，最終選用了強夯法處理，并對其處理效果進行了論述
1、工程實例
1.1 工程概況
擬建工程為某大型鋁廠廠房建設，廠區位于河南安陽林州市，廠區占地面積1200余畝。廠區內擬建建筑物主要包括工業車間及其配套設施，最大單體荷重150000kN，原設計擬采用鉆孔灌注樁基礎。
1.2 工程地質條件
本場地地貌單元上屬于低山丘陵區，該區表層主要被耕土覆蓋，局部地段灰巖出露；其它地段埋深約1-6m以淺為第四系中更新統坡積地層，以粉質黏土、黏土為主；以下為奧陶系中統灰巖。從地質條件來看，本場地巖溶發育一般，多溶蝕溝槽、石芽，分布較多被粉質黏土充填的小溶洞、溶穴。地層巖性及特征見表1：
表1 地層巖性特征一覽表
地層 巖性 埋深（m） 特征描述 承載力（kPa）
1 粉質黏土 1-6 褐紅色，可塑-硬塑。見短條帶狀高嶺土，見大塊漂石。 200-250
2 強風化灰巖 2-10 以大塊孤石或灰巖石芽為主，組成極不規律，局部以碎石夾粉質黏土為主。巖芯呈碎塊、短柱狀，長度約8-15cm，裂隙較發育。 400
3 中-弱風化灰巖 - 厚層狀構造，結構部分或未破壞，局部含有被粉質黏土充填的溶穴。 1000-2000
1.3 水文地質條件
場地內地下水位埋深較深（大于30米），可不考慮對基礎設計施工的影響。
2、地基基礎方案選擇
本場地巖溶發育一般，未發現大的空洞式溶洞，但場地內基巖面埋藏深度和強風化灰巖、小溶穴、溶洞分布極不均勻，這對于有效控制擬建建筑物不均勻沉降極為不利，需要選擇合理的地基基礎型式和地基處理方案避免不均勻沉降的發生。
根據以往類似工程經驗，在灰巖地區基礎方案可采用鉆孔灌注樁基礎，但本場地基巖面起伏太大，局部出露，局部埋深達10米，且基巖面呈石牙狀分布，極不規律，樁端持力層不好控制，若采用鉆孔灌注樁，需每樁設置勘探孔進行勘察驗證，經濟、工期等因素上不盡合理，而且淺層地基土局部夾有大塊孤石，個別直徑大于5米，施工成孔有一定困難。
強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度粉土、黃土、雜填土等地基，特別是處理非均勻回填地基，具有地基加固明顯，施工工期短，節省工程投資等諸多優點。強夯處理后的地基密實性、均勻性、承載力均可得到顯著提高。在技術可行的前提下，綜合考慮工期、經濟等因素，對大面積填方區、覆蓋層厚度較大非填方區均可采用強夯法地基處理。
本工程場地面積較大，且場地地形起伏較大，最大高差約50m，存在較大面積的填方及挖方區，且本場地完整基巖面起伏較大，灰巖破碎帶分布不均，對于建筑物不均勻沉降不好控制。結合場地地質條件、建筑物荷載特征及各建筑物設計標高，以技術可行、經濟合理為原則，最終建議采用強夯法地基處理。強夯法不僅施工效果好、而且可以就近取材，保持場地本身的土石方挖填平衡，大幅度節約投資，還大大縮短了工期，為工業項目的投產運營爭取了寶貴的時間。
3、社會及經濟效益
1）本工程所建議的強夯法地基處理，在施工過程中未出現任何異常情況，經檢測，處理后的地基土均勻性、承載力等均能滿足設計要求，竣工后經過3年多的使用，業主反映良好，通過對建筑物沉降觀察，沉降及變形量均滿足規范要求，取得良好的效果。
2）本工程若采用鉆孔灌注樁，保守估計工期在8個月左右，而采用強夯法地基處理，施工周期較短，實際完成地基處理只用4個月，大大縮短了工期，施工完成后，從現場反饋回的信息表明，工期，質量等都得到了保證，取得了良好的社會效益。
3）本工程建議采用的強夯法地基處理，工程投入較小，保守估算，與鉆孔灌注樁比較，節約成本在40%以上，取得了良好的經濟效益。
4、結語
灰巖邊坡場地不能盲目的根據以往類似工程經驗而提供沒有針對性的地基基礎方案，而應該根據不同工程、不同場地地層條件，精勘細測、科學分析比較，最終得出既經濟又合理的方案。本工程針對灰巖山區邊坡場地的具體場地條件、工程地質條件，依據有關規范和已有資料、經驗的基礎上，建議采用強夯處理填土地基的地基處理方案，既可達到所需承載力要求，又能保持場地本身的土石方挖填平衡，可顯著的節約投資和縮短工期，該方案在類似的工程中具有較好的借鑒意義及推廣前景。?
參考文獻：
[1]中國建筑科學研究院，建筑地基處理技術規范，中國建筑工業出版社，2002
[2]畢秀麗，強夯法加固機理與應用，山東科學技術出版社，2003
[3]羅建深，灰巖地區在復雜地基條件下的基礎選型，中國西部科技，2006
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