深埋串珠状溶洞的超高层基础设计案例分析

肖鸿斌, 金耀岷. 深埋串珠状溶洞的超高层基础设计案例分析[J]. 中国岩溶, 2023, 42(2): 382-390. doi: 10.11932/karst20230209
引用本文: 肖鸿斌, 金耀岷. 深埋串珠状溶洞的超高层基础设计案例分析[J]. 中国岩溶, 2023, 42(2): 382-390. doi: 10.11932/karst20230209
XIAO Hongbin, JIN Yaomin. Case study on super high-rise foundation design of the deep-buried beaded karst cave[J]. Carsologica Sinica, 2023, 42(2): 382-390. doi: 10.11932/karst20230209
Citation: XIAO Hongbin, JIN Yaomin. Case study on super high-rise foundation design of the deep-buried beaded karst cave[J]. Carsologica Sinica, 2023, 42(2): 382-390. doi: 10.11932/karst20230209

深埋串珠状溶洞的超高层基础设计案例分析

详细信息
    作者简介: 肖鸿斌(1970-),女,分院总工,高级工程师。主要从事岩土工程勘察、原位测试、物探等方面研究。E-mail:379080195@qq.com
  • 中图分类号: TU473;P642.25

Case study on super high-rise foundation design of the deep-buried beaded karst cave

  • 超高层建筑对地基稳定性、地基承载力和地基变形的要求非常高。2007年某市拟建超高层建筑,详勘揭露地表80 m以下地层中分布深埋串珠状溶洞,溶洞顶板厚度薄,串珠状溶洞在水平方向和垂直方向的分布情况及连通性等方面的不确定性较多,若建筑基础浅埋,则地基承载力无法满足设计要求;若建筑基础深埋,则因套管回收及溶洞处理等问题施工的可行性差。设计原则最终确定为基础浅埋方案,首先初步确定满足地基稳定性的前提条件,随后工程设计及施工各专业围绕单桩承载力问题进行讨论并修改专业方案,最终决定应用当时的创新工艺−灌注桩后注浆工艺解决单桩承载力问题。该工程终于在2010年得以推进。工程一期建成后平均沉降与不均匀沉降均很好地满足了规范要求。此次多专业技术联动是勘察设计施工技术一体化的一次成功尝试,相比目前质量进度管理一体化更具前瞻性,也是今后技术优化一体化的发展方向。

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  • 图 1  塔楼一平面布置图

    Figure 1. 

    图 2  塔楼一的A7斜剖面(溶洞部分)

    Figure 2. 

    图 3  塔楼一沉降观测曲线

    Figure 3. 

    表 1  拟建建筑物物性质表

    Table 1.  Subgrade properties of the proposed building

    拟建
    建筑物
    结构
    类型
    层数
    /层
    尺寸
    /m×m
    基础
    形式
    基础
    埋深/m
    差异
    沉降/mm
    塔楼一框筒
    剪力墙
    71层57×57桩筏20<0.002
    塔楼二框筒
    剪力墙
    37层48×33桩筏20<0.002
    塔楼三框筒
    剪力墙
    21层54×32桩筏20<0.002
    大地库框架4层桩筏20/
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    表 2  土层分布及性质

    Table 2.  Distribution and property of the soil layer


    土层
    名称
    层顶埋深
    /m
    双桥静探
    锥尖/侧壁


    MPa·kPa−1m·s−1
    粉质黏土1.5~2.51.23/61.618.5160
    粉质黏土5.5~7.01.32/37.548.2178
    粉质黏土8.5~10.51.16/22.235.5178
    1粉质黏土13.5~15.52.10/74.2712.6231
    2黏土17.5~19.02.51/116.716.7262
    t粉土22.0~25.05.31/92.1816.1248
    粉质黏土23.0~26.02.15/68.7914.3267
    1粉质黏土28.0~30.01.44/30.827.6233
    2粉质黏土33.0~35.01.29/37.516.7233
    粉质黏土38.0~40.02.32/78.2515.2320
    t粉土41.5~44.08.51/111.121.5310
    粉土50.0~52.07.90/167.728.1336
    黏土55.0~57.03.71/140.322.2341
    1-1粉土60.0~62.010.3/202.930.9396
    1-2粉质黏土60.0~65.04.54/111.720.4425
    2粉质黏土69.0~71.03.24/81.9518.0589
    黏土75.0~77.05.81/151.836.7612
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    表 3  三塔楼空洞分布

    Table 3.  Cavity distribution of three towers

    编号孔号埋深范围/m厚度/m
    塔楼一K17104.5~105.61.1
    Z4102.1~103.71.6
    K5101.0~102.61.6
    Z4101.7~105.84.1
    塔楼二Z1082.3~83.31.0
    塔楼三K21
    (3处)
    108.5~109.71.2
    109.9~113.53.6
    113.7~116.42.7
    Z1297.8~99.21.4
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    表 4  三塔楼塌落高度

    Table 4.  Collapse height of three towers

    编号塌落前洞体
    最大高度/m
    塌落
    高度/m
    建议基础
    埋深/m
    塔楼一1.1~4.15.5~20.5≤81
    塔楼二1.05.0≤77
    塔楼三1.2~3.66.0~18.0≤79
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出版历程
收稿日期:  2022-05-14
刊出日期:  2023-04-25

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