彭泽铭城尚品项目的基础选型分析

摘要：岩溶地区地质条件复杂，且溶洞分布不可预估和复杂性，给基础设计带来了困难。基本思路是根据上部建筑的实际情况，选择相应的基础形式，尽量回避溶洞带来的风险。

[关键词] 溶洞；基础选型

1、工程概况

彭泽铭城尚品项目位于彭泽县龙城大道与博文路交叉口，总建筑面积123421.48平方米，其中地下30248.36平方米，地上93173.12平方米， 人防建筑面积4305.18平方米。地下1层，地上由2幢3层的精品商业，1幢6层大型商业广场，4幢17层和1幢25层住宅组成。

该工程的结构建筑抗震设防类别4层大型商业广场为乙类，其余楼均为丙类。抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅳ类，特征周期为0.65s；基本风压按50年一遇0.35kN/m2，高层配筋设计时按100年一遇风压0.40kN/m2取值，地面粗糙度为B类。

2、基础选择分析

根据本工程的岩土工程勘察报告显示，在⑨层中风化灰岩见有溶洞如图（1）所示。 16个孔钻孔溶洞遇见率为39.5%，溶洞发育率42.0%，溶洞发育深浅不一，大小不一，埋藏深度在28.1～56.0m，且呈串珠状相互联通或开口型。溶洞地下水丰富，钻进时冲洗液100%消耗。溶洞性质多为半充填及全充填，充填物主要为粘性土，呈软塑状，及细砂、砾石，呈稍密或松散状。因此，根据本工程各楼的实际情况，如何回避和分散溶洞危害成为基础选型首要考虑的问题，当不可回避时，再考虑如何消除溶洞带来的危害。以下为各楼实际基础选型的情况：

⑴地下停车库及精品商业

根据岩土勘察报告，本工程的地下抗浮水位标高为14.29m，即地下室底板抗浮水头仅为1.4m左右，故地下停车库和3层精品商业柱网基本为8mx6.6m，最大柱底轴力3500kN左右。采用梁筏基础，以②层粉质粘土为持力层，承载力特征值为110Kpa。地下室与主楼间设置沉降型后浇带，且在第一跨适当加大顶板与底板的板钢筋，防止沉降差过大。

⑵大型商业广场

6层大型商业广场主要功能为超市卖场与商场，柱网基本为9mx9m，设单层地下车库。柱底最大轴力9000KN左右，无法采用浅基础或是梁筏基础。根据地质报告显示，该区块⑨层中风化灰岩之上存在土层厚度较厚的④层细砂层，可利用此土层作为桩基持力层，在为保证桩侧磨阻力尽可能大的同时，桩端进入持力层尽可能小，使桩端保持距溶洞至少3.0m的距离，以确保构筑物的使用安全。

竹节桩是一种新型的预应力混凝土离心桩，它的侧壁设置了纵向及横向肋，与传统的预应力混凝土管桩相比，能更好的发挥桩的侧阻力，但最终因其推广程度稍差采购困难，且价格较高，而不被采用。

因此，如何在预应力管桩桩长受限的情况下保证承载力的满足是这个区块着重考虑的问题，最终决定考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值，以弥补桩长受限带来的承载力不足。

静压管桩采用PHC-AB500，有效桩长27m，单桩竖向承载力特征值为720kN，以有效桩长控制为主，桩端进入持力层④层细砂层大于1.5米及最终压力值2500KN控制为辅。

因大部分柱下承台均4桩以上，上部结构整体刚度较好、体型简单且承台底6～10m范围内均为承载力特征值较高（110KN）的②层粉质粘土层，故可考虑承台效应。根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）第5.2.5条考虑地震作用时的公式计算，以5桩承台为例，每根桩的承载力特征值可有近2%的提高。故能满足设计要求。

⑶17层住宅

17层住宅采用钻孔灌注桩与预应力管桩组合的基础形式。主楼部分采用以⑨层中风化灰岩为持力层的钻孔灌注桩。由于⑨层中风化灰岩存在溶洞，因分布不确定性，因此在基础施工时必须进行先导孔施工，探明每柱，每桩桩端下是否存在溶洞，且确保桩端底至少5m范围不再有溶洞，以保证建筑物的使用安全。溶洞采用混凝土填塞处理，目前未发现有大面积的溶洞互相串联的情况，要求施工单位一经发现大面积串联情况，及时向设计院反应，以考虑调整布置避开不利位置或浆砌块石为应急方案。施工时必须做好清孔工作，以保证孔底沉渣小于等于 50mm。且发育的溶洞给钻孔带来困难，有可能会造成漏浆，塌孔等现象，施工时都需格外注意，及时与设计人员沟通采取相应措施；裙房部分采用大型商场相同的预应力管桩。

⑷25层住宅采用与17层住宅相同的钻孔灌注桩。

3 总结

⑴遇到复杂的溶洞地区选择基础类型时，优先考虑如何才能回避复杂的地质环境，其次考虑如何分散掉溶洞的危害，最后考虑如何处理溶洞的问题。

⑵当上部结构承载要求不大时，可以考虑采用浅基础。但前提是溶洞埋藏较深，上覆土层厚度足够，并且有承载力合适的土层做为持力层。若天然基础不能满足时，可考虑地基处理，如强夯、复合地基等。

⑶如溶洞埋藏没有足够深或是上层覆土没有足够的承载力而只能采用桩基时，应在桩长受限且不触及溶洞的情况下，充分挖掘桩侧阻力，如采购条件和经济条件均许可的情况下，可采用竹节桩。如若因此仍未能满足承载力要求的话，可考虑桩同作用，来分担一部分桩上的荷载。

⑷由于目前没有可靠方法探明地下溶洞的分布规则，大小，填充物等，为规避风险，柱下尽量采用多桩承台。

⑸当不得不穿越溶洞做嵌岩桩时，根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第8.5.6条规定“嵌岩灌注桩桩端以下3倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布，且在桩底应力扩散范围内应无岩体临空面”，以保证建筑物的使用安全。如遇溶洞大面积串联，造成混凝土大面积流失时，需考虑调整布置以避开不利位置。