岩溶地区桩基设计
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溶洞地区基础设计及溶洞处理方案摘要:岩溶地区多位于丘陵和山地,地形陡峭、地质条件复杂,岩石类型主要为灰岩和白云岩。
在岩溶地区,溶洞较为常见。
岩溶其实属于可溶性岩层地带出现的特殊形态,存在较多的高度不等、重叠分散、规模较大、复杂程度高的溶洞。
当对桩基础进行施工的时候,对溶洞处理的好坏,对桩基础的施工效果及成桩的质量有着决定性的影响。
本文介绍岩溶地质条件下的桩基施工工艺以及处理溶洞的技术,确保桩基施工的安全顺利进行,并有效减低施工过程中发生事故的可能性,为类似岩溶地质条件下的桩基施工和溶洞处理提供经验参考。
关键词:溶洞地区;基础设计;处理方案引言在岩溶强烈发育的地区,由于地下存在大小不一、形状各异、且分布不均匀的溶洞,溶洞桩基在钻进施工过程中容易出现的问题比较多,给整个工程项目的施工质量和施工安全造成了不同程度的影响。
所以,了解桩基施工过程中可能出现的溶洞的各种情况,根据不同溶洞情况制定相应的处理方法,以确保桩基施工的可靠性。
1岩溶地区溶洞基础的特点岩溶地貌也称为喀斯特地貌,指的是水对可溶性岩石进行化学溶蚀后,通过冲蚀、潜蚀、崩塌等地质变化所形成的独特地貌。
基于此,岩溶地区溶洞基础普遍具有以下几点显著特征:(1)可溶性岩石多为强度较高的石灰岩,因此,进行路桥桩基施工时具有较大的成孔难度。
若成孔作业的冲击力过大,不仅会增大溶层突然击穿的几率,还会使桩体周围的溶洞区域产生负压,导致后续混凝土浇筑施工时,黄泥、片石等填塞物进入混凝土中,发生断桩问题;(2)岩溶底层钻孔施工时,若遇到溶洞或裂隙,则会导致护壁泥浆迅速流失,如果没有及时发现并进行补浆处理,就会因护壁泥浆液面下降而引发埋钻、扩孔、塌孔等施工问题,甚至会使整个孔位遭到破坏,引发极为严重的地面塌陷问题,对施工人员生命安全造成严重威胁;(3)很多岩溶地区的地下水位较高,地下水存量丰富,导致钻孔施工时,容易出现涌水量较大的情况,不利于对孔底沉渣的控制和清理,一定程度上加大了后续桩基施工和混凝土浇筑施工的技术难度和质量控制难度;(4)岩溶地区,基岩纵横起伏波动较大,很多岩石结构存在部分溶蚀的情况,导致基岩半边露头。
岩溶地段桩基处理方案一、前期调查与设计在岩溶地段开展桩基处理前,必须进行详细的地质勘探和工程地质调查,了解地质构造、岩溶洞穴等情况。
根据调查结果进行设计,选择合适的桩基类型和处理方案。
二、桩基类型选择1.爆破桩:对于岩层比较硬且洞穴相对较少的地段,可以采用爆破桩。
通过爆破爆破碎岩体,形成孔洞,再进行灌浆加固。
2.钻孔灌注桩:钻孔灌注桩适用于岩溶地段土层较松散、灌浆材料易渗透的情况。
通过钻孔进入地下,然后注入灌浆材料,形成钻孔灌注桩。
三、处理方案1.爆破桩的处理方案:(1)确定爆破点位:根据勘探数据确定爆破点位,避免洞穴或其他不稳定地层。
(2)爆破施工:先进行爆破孔钻孔,然后在孔内充填炸药,进行爆破。
爆破后进行震动的排除,避免对周边环境造成不良影响。
(3)灌浆加固:对爆破后的孔洞进行灌浆,填充空洞,增加地基的承载力和稳定性。
2.钻孔灌注桩的处理方案:(1)钻孔施工:根据设计要求选择合适的钻孔机械进行钻孔作业,保证孔洞的质量。
(2)灌浆:马上在钻孔完成后进行灌浆,使用适当的灌浆材料,并注意灌浆前后的浆液渗流情况。
(3)灌浆加固:灌浆完成后,对桩身进行清理,确保灌浆充实,提高桩的承载力。
四、监测与检查在桩基处理施工的过程中,需要进行监测与检查,以确保桩基的质量和稳定性。
主要监测内容包括桩基的垂直度、水平度、沉降量等。
监测数据应及时记录和分析,确保桩基施工的质量和安全。
五、施工质量控制在桩基处理施工过程中,需严格按照设计要求和规范进行施工,确保施工质量。
施工人员应具备专业知识和经验,操作规程要规范化,确保每一道施工工序的质量,尤其是水泥和灌浆的加固要充实。
综上所述,岩溶地段桩基处理方案应根据地质条件和工程要求,选择适当的桩基类型和处理方案,并进行合理的施工管理和质量控制。
通过科学的前期调查与设计,合理选择桩基类型,并严格按照施工工艺进行施工,可以解决岩溶地段桩基施工中的困难和问题,确保工程质量和安全。
岩溶地区桥梁桩基的设计与施工引言:岩溶地区由于其特殊的地质条件,给桥梁的设计与施工带来了巨大的挑战。
岩溶地区的地质特点决定了桥梁的桩基设计必须考虑到地下溶洞的存在以及地质稳定性的问题。
本文将介绍岩溶地区桥梁桩基的设计原则、施工技术以及风险控制措施。
一、岩溶地区桩基的设计原则1. 充分了解地质条件:在进行桩基设计之前,要充分了解岩溶地区的地质特点,包括地下溶洞、地下水位、岩层的稳定性等。
只有了解了地质条件,才能进行合理的设计。
2. 桩基的选择:在岩溶地区,常用的桩基类型有钢筋混凝土桩、预制桩和灌注桩等。
选择桩基类型要考虑地下水位、岩层的稳定性以及预算等因素。
3. 桩基的布置:桩基的布置应根据桥梁的类型和荷载特点来确定。
在岩溶地区,要避免桩基与地下溶洞相交,以免影响施工质量和桥梁的稳定性。
二、桩基的设计流程1. 地质勘察:进行详细的地质勘察,包括地下溶洞的分布、地下水位、岩层的稳定性等。
根据勘察结果,确定桩基的设计参数。
2. 桩基的荷载计算:根据桥梁的类型、跨度和荷载特点,进行桩基的荷载计算。
考虑到岩溶地区的地质条件,必须充分考虑地下溶洞的存在对桩基的影响。
3. 桩基的设计:根据地质勘察和荷载计算的结果,进行桩基的设计。
设计要合理选择桩基的类型、长度和直径,并采取相应的加固措施,以保证桩基的稳定性和承载力。
4. 施工方案的制定:根据桩基的设计,制定施工方案,包括施工方法、机械设备的选择以及施工过程中的风险控制等。
三、桩基施工技术1. 钻孔技术:岩溶地区的桩基施工主要采用钻孔技术,通过机械钻杆将地下岩石打破,并在孔内注入浆液以加固桩基。
钻孔技术要根据地质条件和桩基的设计要求选择合适的钻杆和钻具。
2. 桩基灌注技术:灌注桩是岩溶地区常用的桩基类型之一。
灌注桩施工时,首先在钻孔内灌注混凝土,然后再将钢筋灌注至孔内。
灌注桩要保证混凝土和钢筋的质量,并控制好灌注速度和压力。
3. 桩基加固技术:在岩溶地区,由于地层不稳定和地下溶洞的存在,桩基往往需要采取加固措施。
岩溶地区的地基处理和基础设计分析岩溶地区的地基处理对于建筑的安全与质量有着十分重要的影响,本文对以往的设计经验进行了总结与分析,对岩溶地区地基设计、地基处理以及地基评价等方面的方法进行了详细的介绍,希望可以起到参考作用。
标签:基础设计;地基处理;岩溶地区岩溶地区普遍存在漏斗、暗河、溶槽、溶洞等地质情况,存在形式十分隐蔽。
岩溶作用指的是流水对岩石造成腐蚀与冲击,部分情况下表现为机械式的侵蚀,使岩石形态发生变化。
岩溶不良地质所构成的岩溶地基普遍存在不均匀沉降、承载力不足等方面的问题,严重情况下还可能会导致地基塌陷或地基滑动。
在我国建筑工程领域不断发展的过程中,在岩溶地区兴建高层建筑方面的技术也取得了一定的进展。
设计单位需要对岩溶地基建设房屋时所存在的关键问题进行重点的解决,做好岩溶地基稳定性分析工作,对岩溶地基基础形式进行有针对性的设计,使所制定的地基处理方案更具合理性与经济性。
1、岩溶地基相关方面的评价设计单位需要重点设计好岩溶地区的房屋基础,选择正确的处理方法对于工程的造价与施工安全性有着十分重要的意义。
施工区域或周围所存在的岩溶均会在一定程度上影响到施工安全,需要对岩溶进行勘察,综合性地对岩溶地基进行评价,根据评价结果科学客观地制定地基处理方案。
计算方法、数学模型以及力学模型是最为重要的评价步骤,在我国建筑行业不断发展的过程中,岩溶地基分析评价流程得到了进一步的简化,尤其是在稳定性分析方面已经可以由以往十分繁琐的定量分析转化为直观、简化的定性分析。
定性评价法通常应用于常规工程地基稳定性分析与初勘阶段的场地选择,具体包含经验比拟法与综合分析法两种。
依照对洞体稳定性造成影响的有关因素与与洞隙边界条件做出合理的评价与综合性的分析。
半定量评价法是定性评价法的延伸与补充,具体包含顶板厚跨比法和顶板安全厚度计算法。
其中顶板厚跨比法不需要考虑顶板性质、荷载和大小,选取顶部最薄处厚度和水平投影跨度两项数值,能够计算出厚跨比,该数值能够用来对顶板厚度的安全性做出评价。
岩溶地区桩基础设计中几个问题的探讨
岩溶地区是指由于岩溶作用而形成的特殊地貌和地质条件的地区。
在岩溶地区,由于软弱的岩石和洞穴等地质条件存在,桩基础是一种
常用的基础形式。
但是,在桩基础设计中,存在着一些问题,需要仔
细探讨。
首先,岩溶地区的地质条件复杂,导致难以确定桩身的承载层位。
一方面,由于地层变化剧烈,难以确定桩基础的有效长度;另一方面,由于地下水循环不规则,桩基础的侧向摇摆也难以预测。
因此,在桩
基础的设计中需要进行详细的勘察和分析,并且采用多种方法来确定
承载层位,包括静力触探、岩芯钻取和地震波速测试等。
其次,岩溶地区的软弱岩体易发生塌陷和变形,导致桩基础的承
载能力下降。
因此在桩基础设计中需要采用一些合适的加固措施,以
提高桩身的承载能力和稳定性。
如可以采用加固桩、钢筋混凝土加固
壳体、地基处理等方法来解决问题。
最后,岩溶地区的地下水运动不规则,可能会导致桩基础的腐蚀
和变形。
因此,桩基础设计中对地下水情况的分析和控制也非常重要。
可以采用地下水位降低和防水措施等方法来避免地下水对桩基础的影响。
总之,岩溶地区桩基础设计中需要充分考虑地质条件和地下水状
况等因素,以确保桩基础的稳定性和承载能力。
在实际施工中,需要
采用多种方法来解决问题,确保工程的质量和安全。
岩溶地区桩基设计
发表时间:2019-01-02T09:45:11.993Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第28期作者:孙虎根
[导读] 本工程为贵港市高速铁路客运站站前广场1/J-T轴工程(二期)项目,位于广西省贵港市港北区。
上海市建工设计研究总院有限公司上海 200236
摘要:本工程地基属于浅覆盖型岩溶地基。
场地基岩面起伏变化大,桩基持力层存在溶洞,主要分布于浅部。
场地属于可进行建设的一般地段。
关键词:岩溶地区,桩基设计。
1、工程概况
本工程为贵港市高速铁路客运站站前广场1/J-T轴工程(二期)项目,位于广西省贵港市港北区,总建筑面积89141.01平方米,其中地上建筑面积 26850.96平方米,地下建筑面积62290.05平方米,功能为交通附属建筑,地下二层,地上一层。
主体结构采用框架结构,基础采用桩基+承台+防水板形式,基础埋深为11.5m,结构嵌固端取至承台顶面标高。
2、结构设计基本参数和条件
2.1风荷载:
基本风压:W0=0.30kN/m2(n=50)
地面粗糙度类别:B类
2.2结构设计主要参数
(1)建筑结构的安全等级:二级;
(2)设计使用年限:50年;
(3)建筑抗震设防类别:丙类;
(4)地基基础设计等级:甲级;
(5)场地地震基本烈度:6度;
(6)抗震设防烈度:6度;设计地震分组为第一组;设计基本地震加速度:0.05g;多遇地震水平地震影响系数最大值:0.08
(7)建筑场地类别:II类场地,特征周期:0.35s;
(8)抗震等级:房屋高度,4.500m。
框架抗震等级:四级。
结构阻尼比: 0.05;
2.3主要结构材料及强度指标
(1)混凝土:
基础垫层:C15
灌注桩:水下C35
桩承台、防水板:C35(地下室抗渗等级P8)
柱、梁、板:C35
楼梯等其它部位:C35
圈梁、构造柱、现浇过梁:C25
(2)钢筋:
HRB335E、HRB400E
2.4场地的工程地质条件和水文条件
(1)岩土承载力特征值及主要物理力学性质指标情况见下表
(2)岩溶发育情况:
根据核工业贵港工程勘察院提供的《岩土工程勘察报告》(工程编号:GK2016-13),
拟建场地及附近无深大活动性断裂带通过,地面亦无滑坡、塌陷等不良地质作用,场地岩溶中等发育,场地岩溶在自然状态下已基本处于相对稳定状态,场地稳定性较好,建筑场地类别为II类场地。
(3)水文地质条件:
场区范围内的地下水类型为上层滞水与岩溶裂隙水,上层滞水水位标高为0.3~3.3m。
3、结构基础设计
3.1桩基础:
(1)根据地勘报告:本工程桩基采用旋挖成孔灌注桩,直径1000mm,持力层为④2层中风化石灰岩,桩进入持力层不少于2.0m。
(2)由于场地基岩面起伏变化大,当岩面较浅,桩长不大于2米时,将承台作为墱基础向下延伸至④2层中风化石灰岩持力层,为保证
墩基稳定性,墱基底进入岩层内不宜小于300mm,相应的桩取消。
(3)根据广西《岩溶地区建筑地基基础技术规范》DBJ45/024-2016,为了保证桩有足够的承载力和桩底岩层的抗冲切力,桩尖至溶洞顶需有一定的安全厚度,施工前应对其进行逐桩探岩,查明桩底以下(3~5)d桩径且不小于5m范围内是否存在软弱夹层、破碎带或溶洞等。
应一桩一测,实际桩长以探测为准,且要保证桩入持力层不少于2.0m。
(4)根据地勘报告:溶洞主要分布于浅部。
由于溶洞充填软塑~可塑状黏土、粉砂或无充填,局部夹少量风化碎石。
施工时桩基如遇溶洞,需探明溶洞深度、洞高、大小等情况,可直接冲孔,但需要加大泥浆比重,加强护壁。
钻穿溶洞时,需要反复在该位置填加片石和黄土等挤密填筑溶洞,直至停止漏浆。
如溶洞尺寸较大,采用片石或素混凝土等用量大或难以填充密实时,应采用钢护筒跟进至溶洞底板。
(5)单桩承载力计算:桩承载力计算根据《建筑桩基技术规范》JGJ94- 2008 第5.3.9条及对应条文说明,本工程桩基按嵌岩桩设计,根据场地的特殊性,桩承载力计算仅考虑桩端阻力,桩侧阻力作为安全储备。
3.2抗浮锚杆:
本工程地下二层,为满足结构抗浮设计要求,地下室防水底板设置永久抗浮锚杆,锚杆钢筋采用3 28,锚杆孔直径180mm,入岩深度3m。
3.3基坑开挖:
本工程地下二层,基础埋深为11.5m,基坑开挖属于深基坑开挖,需作深基坑开挖方案专项分析研究论证,深基坑围护结构类型,基坑形式及支护需确保基坑边坡的安全和稳定性。
4、结语
岩溶地区桩基设计与正常基础设计情况相比要复杂得多,同时还伴随着一定的不确定因素,因此,只有不断总结和积累设计与施工经验,才能保证桩基设计的安全和合理性。