某商务大厦，处于浅覆盖型岩溶强烈发育区，地质条件比较复杂。主楼地上15层，高度61.1m，框架剪力墙结构，基底平均压力245kPa；裙楼2层，与主楼结构连成一体，主楼、裙楼及其外扩一定范围设一层人防地下室。经勘察报告显示，本场地地下水有两层，即上部的第四系孔隙潜水和下部的石灰岩岩溶承压水。第四系孔隙水含水层圆砾水位高于基底标高，富水性较强，通过抽水试验计算其渗透系数为22.1m/d；岩溶水富水性很强，但水位标高低于地下室的基底标高。场地岩土层自上而下分别为人工杂填土、耕植土、细砂、圆砾、碎石角砾粉质黏土。下伏基岩为二叠系下为石灰岩，石灰岩顶面埋深6.65～49.05m，起伏变化很大。在第四系土层与基岩交接部位分布软弱土层—含角砾粉质黏土，厚度不大。因考虑到上述多方面因素，经建设单位组织勘察、设计及相关专家论证后决定采用浅基础类型，对溶洞、土洞等不良地质作用运用适宜的方法和手段进行综合防治，对建筑地基进行必要的处理。

 

　　二、不良地质作用防治

 

　　场地处于岩溶不良地质作用强烈发育区，土洞、溶洞发育并逐渐向地面发展，严重影响建筑场地和地基的稳定；同时由于洞穴充填物性质差，可能因地基承载力不足发生整体失稳滑动造成剪切破坏或沉降变形过大。因此对本场地分布的土洞、空溶洞和具冲刷潜蚀发展趋势的充填物性质差的溶洞，综合运用多种处理技术进行组合优化，发挥各自的优势，采用有效措施进行防治，达到满足地基稳定性和强度、变形的要求。

 

 

　　土洞处理方法尚无现行的规范可借鉴和遵循，也多为经验手段，本地区最常用的方法是注浆加固处理法，浅层土洞采用镶补、楔状填塞、置换填充等方法处理。或与旋喷桩复合地基、CFG桩复合地基等其它地基处理方法联合使用。其目的是达到对洞穴进行填充挤密加固，置换松软充填物，阻堵地下水活动通道，确保地基稳定，消除安全隐患，并能提高地基承载力和模量。或形成复合地基，将上部荷载一部分传递至地层深部，满足地基强度和变形要求。

 

　　本工程场地土洞理藏一般较浅，采用综合措施予以处理，对于处在基坑底面上下，开挖过程中发现的的土洞，采用挖除直接置换方法处理；对于掩藏基底以下的土洞，采用压力注浆处理，设计承载力处理后的承载力特征值150kPa，设计压缩模量Es0.10～0.3为6.0MPa。根据勘察资料，以揭露土洞的勘探孔为中心向外边探边引（探孔亦作为注浆工程孔使用），按1.8m等边三角（梅花）形布置，依次循环，直至土洞边界，分别进行一次注浆（注浆管至洞底以上500mm）和二次注浆（注浆管至洞顶以下5OOmm），采取先外围后内部，跳孔注浆的方式，注浆材料使用水泥、工业废料粉煤灰、重钙粉按1：3：3配合比进行浆液配置，采用纯压式注浆，浆液由稀到浓、压力由小到大按0.5MPa～1.0MPa逐级施加。

 

 

　　溶洞处理与土洞处理同时一并进行，空溶洞采用先灌入细石、粗砂，充填物性质差的充填溶洞。先进行高压喷水，清除置换充填物中的“稀泥”成分，而后灌注粗砂，再采用与土洞处理流程相同的方法进行处理，填充洞穴，堵塞渗漏通道。

 

 

　　本工程基坑按设计标高开挖后，主楼中北部基底为全风化灰绿纷岩，其性质好，厚度较大，承载力储备较多，按理论计算沉降量很小，最大沉降量39mm；南侧区域地层较复杂，岩土种类多，很不均匀，在平面和空间上成因、岩性、性质、分布、埋深、厚度、坡度、物理力学指标的变异性等情况变化大。基底土层中，有性质较好，承载力高的圆砾，其下卧层以及其余地段主要受力层为含泥细砂、含碎石角砾粉质钻土、粉质黏土、水泥混合土（注浆加固体）、含角砾粉质黏土。采用规范法fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）进行持力层及下卧层承载力验算，（按筏形基础）经深宽修正后基本满足上部结构荷载要求，粉质黏土按三轴不固结快剪指标试算地基承载力也满足设计要求，载荷试验成果也印证理论计算成果。对于建筑物地基变形，采用试验成果，按现行规范的分层总和法s=ψss？=ψsΣp0/Esi（ziai-zi-1ai-1）计算沉降量，其最大沉降量（147mm），整体倾斜（2.37%0）能满足规范要求（基本处于临界状态），但南北性质反差最大的不同持力层交接部位相邻柱基沉降差经计算（0.0025L）超过规范规定的限值，局部倾斜不能满足规范要求，经组织勘察、设计相关专家研究，决定对基底为含泥细砂、含碎石角砾粉质黏土、粉质黏土等层分布区采用换填法进行局部地基处理（浅层土洞也一并采用换填处理），按换填砂夹石（设计压实系数0.98，设计承载力250kPa、压缩模量30MPa）1m厚度，按上述方案选择最不利的部位进行地基变形验算，无论是其沉降量或沉降差，整体倾斜还是局部倾斜均小于规范规定的限值，满足要求。

 

　　有关统计资料表明，采用浅基础的造价约为桩基础的20～70%，经预算，本工程采用筏板基础，其造价相对桩基方案节省约200万，工期缩短半年。在发达国家，高层建筑甚至一些超高层建筑也常采用浅基础类型，尤以筏形基础应用最为广泛，本工程基础选型符合先进设计理念。在满足主体结构安全、稳定要求的前提下，应提倡优先选用浅基础方案，以节约大量建设资金。

 

　　本工程考虑到岩溶发育的不均匀性，采用筏板基础，底板厚度为1.6m，基底平均压力标准值为245kPa；裙房、纯地下室部分采用柱下独立基础和墙下条形基础（加防水底板），在岩土层和荷载突变部位结合上部结构情况设置后浇带。两个月完成地基处理和基础施工，并通过分部（基础）工程验收，工期10个月主体结构完成顺利封顶。

 

 

　　在分布土洞、溶洞、岩面起伏较大的浅覆盖型岩溶区，复杂工程地质地区，对于楼层较低（18层以下）的高层建筑，采用注浆或局部换填等方法进行不良地质作用防治和地基处理，选用筏形基础方案是比较合适的，本工程取得的经验值得借鉴；对于较高楼层，可考虑采用CFG桩或素砼刚性桩的复合地基，将部分荷载通过加固体传至深部，选用筏基或箱基方案，比采用其他地基基础形式具有明显的优势，有着广发的应用前景，建议进一步推广；对于超高层建筑，采用桩筏结构体系，充分利用天然地基承载力，也是今后的发展方向。