山区地基及红黏土地基

一、任务介绍

山区地基覆盖层厚薄不均，下卧基岩面起伏较大，土岩组合地基在山区较为普遍。当地基下卧岩层为可溶性岩层时，易出现岩溶发育。土洞是岩溶作用的产物，凡具备土洞发育条件的岩溶地区，一般均有土洞发育。红黏土也常分布在岩溶地区，成为基岩的覆盖层。由于地表水和地下水的运动引起冲蚀和潜蚀作用，红黏土中也常有土洞存在。本任务主要介绍土岩组合地基、岩溶地基、土洞地基及红黏土地基的分布和工程特征以及工程处理措施。

二、理论知识

1．土岩组合地基

当建筑地基的主要受力层范围内存在有以下三者之一时，则属于土岩组合地基。

（1）下卧基岩表面坡度较大。

（2）石牙密布并有出露的地基。

（3）大块孤石地基之一。

1）土岩组合地基的工程特性

土岩组合地基在山区建设中较为常见，其主要特征是地基在水平和垂直方向具有不均匀性，主要工程特性如下。

（1）下卧基岩表面坡度较大。

若下卧基岩表面坡度较大，其上覆土层厚薄不均，将使地基承载力和压缩性相差悬殊而引起建筑物不均匀沉降，致使建筑物倾斜或土层沿岩面滑动而丧失稳定。

如建筑物位于沟谷部位，基岩呈V形，岩石坡度较平缓，上覆土层强度较高时，对中小型建筑物，只需适当加强上部结构刚度，不必进行地基处理。若基岩呈八字形倾斜，建筑物极易在两个倾斜面交界处出现裂缝，此时可在倾斜交界处用沉降缝将建筑物分开。

（2）石芽密布并有出露的地基。

该类地基多系岩溶的结果，在我国贵州、广西和云南等地广泛分布。其特点是基岩表面凹凸不平，起伏较大，石芽间多被红黏土充填，如图11－8所示，即使采用很密集的勘探点，也不易查清岩石起伏变化全貌。其地基变形目前理论上尚无法计算。若充填于石芽间的土强度较高，则地基变形较小；反之变形较大，有可能使建筑物产生过大的不均匀沉降。

（3）大块孤石或个别石芽出露地基。

地基中夹杂着大块孤石，多出现在山前洪积层中或冰碛层中。该类地基类似于岩层面相背倾斜及个别石芽出露地基，其变形条件最为不利，在软硬交界处极易产生不均匀沉降，造成建筑物开裂。

2）土岩组合地基的处理

土岩组合地基的处理，可分为结构措施和地基处理两方面，两者相互协调与补偿。

（1）结构措施。

建造在软硬相差比较悬殊的土岩组合地基，若建筑物长度较大或造型复杂，为减小不均匀沉降所造成的危害，宜用沉降缝将建筑物分开，缝宽30～50mm。必要时应加强上部结构的刚度，如加密隔墙，增设圈梁等。

（2）地基处理。

地基处理措施可分为两大类。一类是处理压缩性较高部分的地基，使之适应压缩性较低的地基。例如，采用桩基础、局部深挖、换填或用梁、板、拱跨越等方法，当石芽稳定可靠时，以石芽作支墩基础等方法。此类处理方法效果较好，但费用较高。另一类是处理压缩性较低部分的地基，使之适应压缩性较高的地基。如在石芽出露部位做褥垫，如图11－9所示，也能取得良好效果。褥垫可采用炉渣、中砂、土夹石（其中碎石含量占20％～30％）或黏性土等，厚度宜取300～500mm，采用分层夯实。

图11－8 石芽密布地基

图11－9 褥垫构造图

2．岩溶

岩溶或称喀斯特（Karst）是指可溶性岩石，如石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等受水的长期溶蚀作用而形成溶洞、溶沟、裂隙、暗河、石芽、漏斗、钟乳石等奇特的地区及地下形态的总称，如图11－10所示。我国岩溶分布较广，尤其是碳酸盐类岩溶，西南、东南地区均有分布，贵州、云南、广西等地最为发育。

图11－10岩溶岩层剖面示意图

1—石芽、石林；2—漏斗；3—落水洞；4—溶蚀裂隙；5—塌陷洼地；6—溶沟、溶槽；7—暗河；8—溶洞；9—钟乳石

1）岩溶发育条件和规律

岩溶的发育与可溶性岩层、地下水活动、气候、地质构造及地形等因素有关，前两项是形成岩溶的必要条件。若可溶性岩层具有裂隙，能透水，而又具有足够溶解能力和足够流量的水，就可能出现岩溶现象。岩溶的形成必须有地下水的活动，因富含CO2的大气降水和地表水渗入地下后，不断更新水质，维持地下水对可溶性岩层的化学溶解能力，从而加速岩溶的发展。若大气降水丰富，地下水源充沛，岩溶发展就快。此外，地质构造上具有裂隙的背斜顶部和向斜轴部、断层破碎带、岩层接触面和构造断裂带等，地下水流动快，有利于岩溶的发育。地形的起伏直接影响地下水的流速和流向，如地势高差大，地表水和地下水流速大，也将加速岩溶的发育。

可溶性岩层不同，岩石的性质和形成条件不同，岩溶的发育速度也就不同。一般情况下，石灰岩、泥灰岩、白云岩及大理岩发育较慢。岩盐、石膏及石膏质岩层发育很快，经常存在有漏斗、洞穴并发生塌陷现象。岩溶的发育和分布规律主要受岩性、裂隙、断层以及不同可溶性岩层接触面的控制。其分布常具有带状和成层性，当不同岩性的倾斜岩层相互成层时，岩溶在平面上呈带状分布。

2）岩溶地基稳定性评价和处理措施

对岩溶地基的评价与处理，是山区工程建设经常遇到的问题，通常，应先查明其发育、分布等情况，作出准确评价，其次是预防与处理。

首先要了解岩溶的发育规律、分布情况和稳定程度。岩溶对地基稳定性的影响主要表现在：①地基主要受力层范围内若有溶洞、暗河等，在附加荷载或振动作用下，溶洞顶板塌陷，地基出现突然下沉；②溶洞、溶槽、石芽、漏斗等岩溶形态使基岩面起伏较大，或分布有软土，导致地基沉降不均匀；③基岩上基础附近有溶沟、竖向岩溶裂痕、落水洞等，可能使基底沿倾向临空面的软弱结构面产生滑动；④基岩和上覆土层内，因岩溶地区较复杂的水文地质条件，易产生新的工程地质问题，造成地基恶化。

一般情况下，应尽量避免在上述不稳定的岩溶地区进行工程建设，若一定要利用这些地段作为建筑场地，应结合岩溶的发育情况、工程要求、施工条件、经济与安全的原则，采取如下必要的防护和处理措施。

（1）清爆换填。适用于处理顶板不稳定的浅埋溶洞地基。即清除覆土，爆开顶板，挖去松软填充物，回填块石、碎石、黏土或毛石混凝土等，并分层密实。对地基岩体内的裂隙，可灌注水泥浆、沥青或黏土浆等。

（2）梁、板跨越。对于洞壁完整、强度较高而顶板破碎的岩溶地基，宜采用钢筋混凝土梁、板跨越，但支承点必须落在较完整的岩面上。

（3）洞底支撑。适用于处理跨度较大，顶板具有一定厚度，但稳定条件差的情况，若能进入洞内，可用石砌柱、拱或钢筋混凝土柱支撑洞顶，但应查明洞底的稳定性。

（4）水流排导。地下水宜疏不宜堵，一般宜采用排水隧洞、排水管道等进行疏导，以防止水流通道堵塞，造成动水压力对基坑底板、地坪及道路等的不良影响。

3．土洞地基

1）概述

土洞是岩溶地区上覆土层在地表水冲蚀或地下水潜蚀作用下形成的洞穴，如图11－11所示。土洞若继续发展，逐渐扩大，则会引起地表塌陷。

图11－11 土洞剖面示意图

1—土；2—灰岩；3—洞；4—溶洞；5—裂隙

土洞多位于黏性土层中，在砂土和碎石土中少见。其形成和发育与土层的性质、地质构造、水的活动、岩溶的发育等因素有关，并且以土层、岩溶的存在和水的活动等三因素最为重要。根据地表或地下水的作用可将土洞分为：①地表水形成的土洞，因地表水下渗，内部冲蚀淘空而逐渐形成的土洞；②地下水形成的土洞，若地下水升降频繁或人工降低地下水位，水对松软土产生潜蚀作用，使岩土交界面处形成土洞。

2）土洞地基的工程措施

在土洞发育地区进行工程建设，应查明土洞的发育程度和分布规律，土洞和塌陷的形状、大小、深度和密度，以提供建筑场地选择、建筑总平面布置所需的资料。

建筑场地最好选择于地势较高或最高水位低于基岩面的地段，并避开岩溶强烈发育及基岩面软黏土厚而集中的地段。若地下水位高于基岩面，在建筑施工或使用期间，应注意因人工降水或取水时形成土洞或发生地表塌陷的可能性。

在建筑物地基范围内有土洞和地表塌陷时，必须认真进行处理，可采取如下措施。

（1）地表、地下水处理 在建筑场地范围内，作好地表水的截流、防渗、堵漏，杜绝地表水渗入，使之停止发育。尤其对地表水引起的土洞和地表塌陷，可起到根治作用。对形成土洞的地下水，若地质条件许可，可采取截流、改道的办法，防止土洞和塌陷的进一步发展。

（2）挖填夯实 对于浅层土洞，可先挖除软土，然后用块石或毛石混凝土回填。对地下水形成的土洞和塌陷，可挖除软土和抛填块石后做反滤层，面层用黏土夯实。也可用强夯破坏土洞，加固地基，效果良好。

（3）灌填处理 适用于埋藏深、洞径大的土洞。施工时在洞体范围的顶板上钻两个或多个钻孔，用水冲法将砂、砾石从孔中（直径100mm）灌入洞内，直至排气孔（小孔，直径50mm）冒砂为止。若洞内有水，灌砂困难时，也可用压力灌注C15的细石混凝土等。

（4）垫层处理 在基底夯填黏土夹碎石作垫层，以扩散土洞顶板的附加压力，碎石骨架还可降低垫层沉降量，增加垫层强度，碎石之间以黏性土充填，可避免地表水下渗。

（5）梁板跨越 若土洞发育剧烈，可用梁、板跨越土洞，以支承上部建筑物，但需考虑洞旁土体的承载力和稳定性；若土洞直径较小，土层稳定性较好时，也可只在洞顶上部用钢筋混凝土连续板跨越。

（6）桩基和沉井 对重要建筑物，当土洞较深时，可用桩、沉井或其他深基础穿过覆盖土层，将建筑物荷载传至稳定的岩层上。

4．红黏土地基

1）黏土的形成和分布

石灰岩、白云岩等碳酸盐系出露区的岩石在炎热湿润气候条件下，经长期的成土化学风化作用（红土化作用），形成棕红、褐黄等色的高塑性黏土称红黏土。其液限一般大于50％，具有表面收缩、上硬下软、裂隙发育等特征。

红黏土广泛分布于我国贵州、云南、广西等地，且湖南、湖北、安徽、四川等部分地区也有分布。通常堆积在山坡、山麓、盆地或洼地中，主要为残积、坡积类型。常为岩溶地区的覆盖层，因受基岩起伏影响，厚度变化较大。若红黏土层受间歇性水流冲蚀，被搬运至低洼处，沉积形成新土层，但仍保留其基本特征，并且液限大于45％者称为次生红黏土。

2）红黏土的工程地质特征

（1）矿物化学成分。

红黏土的矿物成分主要为石英和高岭石（或伊利石），化学成分以Si O2、Fe2O3、Al2O3为主。土中基本结构单元除静电引力和吸附水膜连接外，还有铁质胶结，使土体具有较高的连接强度，抑制土粒扩散层厚度和晶格扩展，在自然条件下具有较好的水稳性。由于红黏土分布区气候潮湿多雨，含水量远高于缩限，在自然条件下失水，土粒结合水膜减薄，颗粒距离缩小，使红黏土具有明显的收缩性和裂隙发育等特征。

（2）物理力学性质。

红黏土中较高的黏土颗粒含量（55％～70％）使其孔隙比较大（1．1～1．7），常处于饱和状态（Sr＞85％），天然含水量（30％～60％）几乎与液限相等，但液性指数较小（－0．1～0．4），即红黏土以含结合水为主。故其含水量虽高，但土体一般仍处于硬塑或坚硬状态，并且具有较高的强度和较低的压缩性。在孔隙比相同时，其承载力约为软黏土的2～3倍。此外，红黏土的各种性能指标变化幅度很大，具有较高的分散性。

（3）不良工程特征。

从土的性质来说，红黏土是较好的建筑物地基，但也存在一些不良工程特征。例如：①有些地区的红黏土具有胀缩性；②厚度分布不均，常因石灰岩表面石芽、溶沟等的存在，其厚度在短距离内相差悬殊（有的在1m的距离之间相差竟达8m）；③上硬下软，从地表向下由硬至软明显变化，接近下卧基岩面处，土常呈软塑或流塑状态，土的强度逐渐降低，压缩性逐渐增大；④因地表水和地下水的运动引起的冲蚀和潜蚀作用，岩溶现象一般较为发育，在隐伏岩溶上的红黏土层常有土洞存在，影响场地稳定性。

3）红黏土地基评价与工程措施

在工程建设中，应根据具体情况，充分利用红黏土上硬下软的分布特征，基础尽量浅埋。当红黏土层下部存在局部的软弱下卧层和岩层起伏过大时，应考虑地基不均匀沉降的影响，采取相应的措施。

红黏土地还常存在岩溶和土洞，可按前述方法进行地基处理。为了清除红黏土中地基存在的石芽、土洞和土层不均匀等不利因素的影响，应采取换土、填洞、加强基础和上部结构整体刚度，或采用桩基和其他深基础等措施。

红黏土裂隙发育，在建筑物施工或使用期间均应做好防水排水措施，避免水分渗入地基。对于天然土坡和人工开挖的边坡及基槽，应防止破坏坡面植被和自然排水系统，坡面上的裂隙应加填塞，做好地表水、地下水及生产和生活用水的排泄、防渗等措施，保证土体的稳定性。对基岩面起伏大，岩质坚硬的地基，也可采用大直径嵌岩桩和墩基进行处理。

三、任务实施

【例11－4】 复杂岩溶地基处理案例。

1．工程概况

乳源某有限公司一期工程位于广东省韶关市乳源县城东面，占地面积大，约为33 000m2；主要建筑物为铝板带箔工程压延车间、熔铸车间，为多跨（5跨）单层装配式厂房，最大跨度24m。车间内有对沉降敏感的重型设备，有多台吊车，最大吊车吨位为50t；边柱柱距6m，中柱抽柱，柱距12m，柱底内力大。车间内还分布着许多小型设备基础及辅助设施，如通风机室、变压器室、过滤间、电控室、配电室、办公室等。

2．建筑场地的地质特征

1）地质情况

自上而下的地质情况如下。

（1）素填土 主要成分为粉质黏土，夹少量砾砂、卵石，土质均匀性较差，厚度为0．3～4．5m。

（2）粉质黏土 湿或很湿，可塑，局部呈硬塑状，分布于场地的西南面，层厚为1．2～2．5m。地基承载力建议值为60～120kPa。

（3）中粗砂 含5％～8％的卵石，稍密，湿，厚度为0．9～2．4m。

（4）卵石层 主要成分为砂岩及石英岩，层厚为1．3～3．4m（此层在第一期的勘察报告中为6．5～10．2m，呈厚层状，与实际情况严重不符，地基承载力为350kPa）。

（5）砾砂、中粗砂粉土或粉质黏土 残积层，浅黄色，稍密或软塑～可塑，局部流塑状，湿，压缩性高，厚度一般为0．3～8m，局部呈巨厚层出现（厚度达9．8～19．6m）。

（6）灰岩 灰色、深灰色，含较多的碳质物，岩质较坚硬，局部为泥灰岩，局部裂隙发育，溶洞发育，洞内多见粉质黏土及砂砾充填物，呈软塑到流塑态，岩层埋深一般为5～9m，岩面起伏大。

3．场地内溶洞发育情况

该工程在进行施工图详勘阶段时，从钻孔资料已发现岩溶都比较发育，洞内充满着淤泥质土和泥浆，为了进一步摸清溶洞的分布情况和建筑场地的工程地质条件，勘察部门进行了多次补勘。

（1）本工程场地先后四期勘察共92个钻孔，其中有16个钻孔揭露发育溶洞，溶洞高为0．3～6．4m，洞内多充填流塑黏土，部分为开口溶洞，灰岩顶板厚度很小，厚为0～2．2m，大部分溶洞顶板破碎，裂隙发育，钻进时严重漏水，很可能相互串通，并且岩面陡倾，场地工程条件很复杂。

（2）场地内的溶洞发育无一定的规律性，溶洞的大小、埋深、规模也很难确定。同时灰岩面上多发育软塑及流塑的软土层，为保证建筑物的安全稳定，必须对场地内灰岩溶洞及局部软弱地基（包括软土层）进行加固处理，以切断溶洞与第四系地层的水力联系，并防止溶洞继续发展，提高地基承载力，消除溶洞及软弱土层对建筑物基础的影响。

4．地基处理

本工程针对以上工程情况及地质情况，在建筑场地内针对不同的基础采用了溶洞灌浆、高压旋喷注浆及灌浆钢管桩三种方案。

（1）溶洞灌浆。

溶洞灌浆是加固方法之一，主要针对众多的小型设备基础及辅助用房下的浅层多溶洞及软弱土，处理范围广，但造价低。其加固机理主要是使溶洞填充密实，形成具有一定强度的稳定体，其次尽量切断溶洞与土层及地下水之间联系，防止溶洞的发展，危害建筑物的安全。由于场地溶洞多为软塑状黏性土或夹有砂砾充填，存在严重漏水现象，有的则与上部土洞相通。为了保证加固效果，采用联合灌浆方法：即对溶洞内的充填物进行扰动清洗后，旋喷一定量的水泥浆，然后采用类似水下混凝土浇筑方法对溶洞灌注水泥混合浆，至孔口返浆，使溶洞内的冲填饱满，从而达到加固目的，对洞内无充填物则不进行旋喷洗孔。高压旋喷清洗及注浆是为了保证灌注水泥混合浆液前溶洞内浆液的稳定，也保证加固处理后形成的灌浆体性质均匀稳定，不存在软弱“灶”，并使溶洞没有继续发育的条件及空间。施工中应注意地层情况，准确控制需处理的溶洞的规模、深度、范围及充填情况。

复合地基承载力要求为150kPa，实践证明溶洞灌浆是大面积处理小型设备基础及辅助用房下的浅层溶洞的首选方案。

（2）高压旋喷注浆。

主要针对厂房基础加固，由于施工时发现地质情况与第一期的地质报告（提供给设计院的）严重不符，而且工程必须赶在雨季来临前完成厂房基础的施工，厂房基础的地基处理必须后延至基础完成后进行，即施工完成后进行加固处理，对需加固的基础采用高压旋喷注浆法及砂浆灌浆加固处理，即对溶洞先进行高压旋喷注浆后，再进行砂浆灌浆处理，形成旋喷桩，并在桩端及承台底部分进行复喷，以达到类似扩孔桩的效果。加固效果如图11－12所示。

设计要求地基承载力为350kPa，根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012）求出的复合地基承载力及静载试验证明，高压旋喷注浆处理地基完全可以满足设计要求，达到对新建建筑地基加固的目的。施工中特别应该引起注意的是灌浆量的控制，以免出现厂房柱基隆起或产生水平位移。

（3）灌浆钢管桩。

对重型设备及动荷设备的基础，对沉降要求严格，应以完整灰岩作持力层，可采用有孔钢管作为灌浆孔进行灌浆，以扩大灌浆影响范围，并利用钢管支承在完整灰岩中，获得较大的桩端承载力，最后在钢管内灌注强度较高的水泥砂浆成为钢管桩。灌浆钢管桩加固效果如图11－13所示。钢管桩具有强度高、施工进度快、施工工艺易行和施工质量易保证等特点。其他方案如人工挖孔桩基础，虽然成本低、施工简单，施工技术、施工工艺也比较成熟、完善，但受施工手段的限制，对于持力层深度大、地下水丰富、有软弱土或基岩岩溶强烈发育的地方，如果强行开挖，往往因护壁困难或涌水量骤增而无法施工，由此而导致基础施工停滞，工期延长，甚至造成环境质量等问题。

钢管桩布置根据要求的复合地基承载力fk＝250kPa，则钢管桩的单桩承载力应按照桩身强度与地基强度分别计算，取最小值。本工程最后取钢管桩的单桩承载力为343kN，钢管桩为群桩承载，端承桩群桩承载力等于各单桩承载力之和，根据设备基础的地面积即可确定桩数。钢管桩施工应保证纯水泥浆灌浆量及砂浆灌浆量，以保证钢管桩的桩径。

图11－12 高压旋喷桩加固效果图

图11－13 灌浆钢管桩加固效果图

四、任务小结

山区地基覆盖层厚薄不均，下卧基岩面起伏较大，土岩组合地基在山区较为普遍。当地基下卧岩层为可溶性岩层时，易出现岩溶发育。土洞是岩溶作用的产物，凡具备土洞发育条件的岩溶地区，一般均有土洞发育。红黏土也常分布在岩溶地区，成为基岩的覆盖层。

与平原地区相比，山区地基存在较多的不良物理现象，如岩石性质复杂、水文地质条件特殊、地形高差起伏大。

对山区地基如不妥善处理，势必引起建筑物不均匀沉降，使建筑物开裂、倾斜甚至破坏。在山区不良地质现象特别发育的地段，一般不容许选作建筑场地，如因特殊需要必须使用这类场地时，可采取可靠的防治措施。

五、拓展提高

所谓岩石地基，是指建筑物以岩体作为持力层的地基。人们通常认为在土质地基上修建建筑物比在岩石地基上更具有挑战性，这是因为在大多数情况下，岩石相对于土体来说要坚硬很多，具有很高的强度以抵抗建筑物的荷载。例如，完整的中等强度岩石的承载力就足以承受来自于摩天大楼或大型桥梁产生的荷载。因此，国内外基础工程的关注重点一般都在土质地基上，对于岩石地基工程的研究相对来说就少得多，而且工程师们都倾向认为岩石地基上的基础不会存在沉降与失稳的问题。然而，工程师们在实际工程中面对的岩石在大多数情况下都不是完整的岩块，而是具有各种不良地质结构面，包括各种断层、节理、裂隙及其填充物的复合体，称之为岩体。同时岩体还可能包含有洞穴或经历过不同程度的风化作用，甚至非常破碎。所有这些缺陷都有可能使表面上看起来有足够强度的岩石地基发生破坏，并导致灾难性的后果。

由此，我们可以总结出岩石地基工程的两大特征：①相对于土质地基，岩石地基可以承担大得多的外荷载；②岩石中各种缺陷的存在可能导致岩体强度远远小于完整岩块的强度。岩体强度的变化范围很大，从小于5MPa到大于200MPa都有。当岩石强度较高时，一个基底面积很小的扩展基础就有可能满足承载力的要求。然而，当岩石中包含有一条强度很低且方位较为特殊的裂隙时，地基就有可能发生滑动破坏，这生动地反映了岩石地基工程的两大特征。

由于岩石具有比土体更高的抗压、抗拉和抗剪强度，因此相对于土质地基，可以在岩石地基上修建更多类型的结构物，比如会产生倾斜荷载的大坝和拱桥，需要提供抗拔力的悬索桥，以及同时具有抗压和抗拉性能的嵌岩桩基础。

为了保证建筑物或构筑物的正常使用，对于支撑整个建筑荷载的岩石地基，设计中需要考虑以下三个方面的内容。

（1）基岩体需要有足够的承载能力，以保证在上部建筑物荷载作用下不产生碎裂或蠕变破坏。

（2）在外荷载作用下，由岩石的弹性应变和软弱夹层的非弹性压缩产生的岩石地基沉降值应该满足建筑物安全与正常使用的要求。

（3）确保由交错结构面形成的岩石块体在外荷载作用下不会发生滑动破坏，这种情况通常发生在高陡岩石边坡上的基础工程中。

与一般土体中的基础工程相比，岩石地基除了应该满足前两点，即强度和变形方面的要求外，还应该满足第三点，即地基岩石块体稳定性方面的要求，这也是由岩石地基工程的重要特征——地基岩体中包含各种结构面决定的。

由于岩石地基具有承载力高和变形小等特点，因此岩石地基上的基础形式一般较为简单。根据上部建筑荷载的大小和方向，以及工程地质条件，在岩石上可以采取多种基础型式。目前对岩石地基的利用，主要有以下几种方法。

（1）墙下无大放脚基础。

若岩石地基的岩石单轴抗压强度较高，并且裂隙不太发育，对于砌体结构承重的建筑物，可在清除基岩表面风化层上直接砌筑，而不必设基础大放脚，如图11－14（a）所示。

（2）预制柱直接插入岩体。

以预制柱承重的建筑物，若其荷载及偏心矩均较小，并且岩体强度较高、整体性较好时，可直接在岩石地基上开凿杯口，承插上部结构预制柱，如图11－14（b）所示。

图11－14 岩石地基上的基础类型

（3）锚杆基础。

对于承受上浮力的构筑物，当其自身重力不足以抵抗上浮力时，需要在构筑物与岩石之间设置抗拉灌浆锚杆提供抗拔力，称之为抗拔基础。当上部结构传递给基础的荷载中，有较大的弯矩时，可采用锚杆基础。锚杆在岩石地基的基础工程中，主要承受上拔力以平衡基底可能出现的拉应力，如图11－14（c）所示。

图11－15 锚杆基础的构造要求

锚杆的锚孔是利用钻机在基岩中钻成的。其孔径D随成孔机具及锚杆抗拔力而定，一般取3～4d（d为锚筋的直径），但不得小于d＋50mm，以便于将砂浆或混凝土捣固密实。锚孔的间距一般取决于基岩的情况和锚孔的直径，对于致密完整的基岩，其最小间距可取6～8D；对裂隙发育的风化基岩，其最小间距可增大至10～12D。锚筋一般采用螺纹钢筋，其有效长度应根据试验计算确定，应不小于40d，如图11－15所示。

（4）嵌岩桩基础。

当浅层岩体的承载力不足以承担上部建筑物荷载，或者沉降值不满足正常使用要求时，就需要使用嵌岩桩将上部荷载直接作用到深层坚硬岩层上。例如，在已有建筑物附近没有空间修建扩展基础的情形时，可以考虑设置嵌岩桩，将荷载传递到邻近建筑物基底水平面下的坚硬岩石上。嵌岩桩的承载力由桩侧摩阻力、端部支承力和嵌固力提供。嵌岩桩可以被设计为抵抗各种不同形式的荷载，包括竖向压力和拉力，水平荷载以及力矩，如图11－14（d）所示。

有关岩石地基的承载力、沉降计算及应力分布，以及岩石地基的稳定性和处理方法可以参考其他教材。

六、拓展练习

1．何谓土岩组合地基？其有何工程特点？

2．土岩组合地基相应的工程处理措施有哪些？

3．岩溶和土洞各有什么特点？

4．在岩溶和土洞这些地区进行工程建设时，应采取哪些工程措施？

5．什么是红黏土？红黏土地基有何工程特点？

6．岩石地基上常用的基础型式有哪几种？