岩石遇水軟化天然地基基礎

A. 為什麼要在岩石類地基混凝土墊層上設置滑動層

大體積混凝土置於岩石類地基上時,宜在混凝土墊層上設置滑動層，
因為：岩石地基，為保證混凝土基礎收縮，防止收縮應力拉裂基礎。

(l)大體積混凝土基礎的工程設計除應滿足設計規范及生產工藝的要求外，宜符合下列要求:
①混凝土設計強度等級宜在C25一C40的范圍內;
②配置承受溫度應力及控制溫度裂縫開展的構造鋼筋;
③當大體積混凝土置於岩石類地基上時，宜在混凝土墊層上設置滑動層;
④設計中應盡可能減少大體積混凝土外部約束。
⑤設計單位提出溫度場和應變的相關測試要求。
⑥大塊式基礎及其他筏式、箱體基礎不宜設置永久變形縫及豎向施工縫。
⑦大體積混凝土應根據混凝土澆築過程中溫度裂縫控制的要求設置水平施工縫的;
(2)大體積混凝土工程施工前，應驗算澆築體的溫度、溫度應力及收縮應力，確定施工階段升溫峰值，內外溫差及降溫速率的控制指標，制定溫控的技術措施。
一般情況下，混凝土入模溫度絕熱溫升值最大值不超過45℃;內外溫差不超過30℃;降溫速率為2.0℃/d。
(3)大體積混凝土施工前，應掌握近期氣象情況(如高溫、寒潮等)。在冬期施工時，應制定相應措施。
(4)大體積混凝土模板宜採用鋼模板、木模板或鋼木混合模板。

B. 岩石地基基礎設計應注意什麼問題

岩石地基基礎設計這個要看是做什麼的基礎。
岩石地基設計要注意的有：回
1、看看岩石的紋路答（層與層之間的痕跡），有順紋和逆紋。所謂順紋，就是紋路與結構受力後破壞的方向一致（如果是擋土牆，順紋就是與土壓力作用的方向一致），反之為逆紋；
2、看看岩石的整體性如何，當然，越是整體性好，基礎就越牢固；
3、注意觀察是否有岩面底下是否有空洞（如石灰岩，底下有溶槽、溶洞）；
4、注意觀察岩面的風化程度如何，盡量去除全風化、中風化（<4MPa）面層；
5、看看和判斷基礎是否建築在岩石斷層上,盡量迴避有斷層的區域；
6、還要注意岩層裡面有夾層的現象（即上面是強度很好的岩石，底下有強度很軟的夾層）。
總結就是這些。

C. 地基可以建在石頭上嗎

可以。

地基是指建築物下面支承基礎的土體或岩體。作為建築地基的土層分為岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基(復合地基）兩類。天然地基是不需要人加固的天然土層。人工地基需要人加固處理，常見有石屑墊層、砂墊層、混合灰土回填再夯實等。

(3)岩石遇水軟化天然地基基礎擴展閱讀：

一、設計要求

強度——地基要具有足夠的承載力。

變形——地基的沉降量需控制在一定范圍內，其次不同部位的地基沉降差不能太大，否則建築物上部會產生開裂變形。

穩定——地基要有防止產生傾覆、失穩方面的能力。

壓力——適當的壓力。

二、地基設計

①基礎底面的單位面積壓力小於地基的容許承載力。

② 建築物的沉降值小於容許變形值 。

③ 地基無滑動的危險。

由於建築物的大小不同，對地基的強弱程度的要求也不同，地基設計必須從實際情況出發考慮三個方面的要求。有時只需考慮其中的一個方面，有時則需考慮其中的兩個或三個方面。

若上述要求達不到時，就要對基礎設計方案作相應的修改或進行地基處理（對地基內的土層採取物理或化學的技術處理，如表面夯實、土樁擠密、振沖、預壓、化學加固和就地拌和樁等方法），以改善其結構性質，達到建築物對地基設計的要求。

D. 高層建築地基全是岩石怎麼設計基礎

根據《高層建築結構設計規范》，高層建築的基礎埋深與基礎形式和抗震設防烈度有關。
當設防烈度為7度或7度以上時，對於天然地基，基礎埋深不宜小於建築物高度的1/12；對於樁基，基礎埋深不宜小於建築物高度的1/15；樁的長度不計在埋置深度內；
基礎埋置深度，一般從室外地面算起，如果地下室周圍無可靠側向限制時，埋置深度應從具有可靠側向限制的地面算起。
針對「樓脆脆」，對於基礎埋深是否足夠的問題，我們可以做如下兩個對比就可以很快得到結論。
1、基礎埋置深度是否滿足1/15建築物高度的要求；
2、埋入地下部分是否具有可靠的側向限制，沒有夯實的回填土、淤泥質土、軟土等都不能算作可靠的側向限制；也就是埋入老硬密實土的深度是否達到1/15建築物高度以上。
3、如果有裙房，高層建築的基礎埋深從裙房的地下室地面算起。
基礎埋深：
是指從室外設計地坪至基礎底面的垂直距離。
埋深大於等於5米或埋深大於等於基礎寬度的4倍的基礎稱為深基礎；埋深在0.5米~5米之間或埋深小於基礎寬度的4倍的基礎稱為淺基礎。基礎埋深不得淺於0.5米。
實際工程施工角度來講，基礎埋深的原則是這樣的：要在冰凍線以下，同時盡可能在最高地下水位以上，考慮腐殖土層具備承載力，基礎埋深要考慮與地基整體、協同承載建築物的壓力。
天然地基：
自然狀態下即可滿足承擔基礎全部荷載要求，不需要人工處理的地基。
天然地基土分為四大類：岩石、碎石土、砂土、粘性土.

E. 岩石地基基礎設計應注意什麼問題

岩石地基基礎設計這個要看是做什麼的基礎。
岩石地基設計要注意的有：專
1、看看岩石的紋路（層與層屬之間的痕跡），有順紋和逆紋。所謂順紋，就是紋路與結構受力後破壞的方向一致（如果是擋土牆，順紋就是與土壓力作用的方向一致），反之為逆紋；
2、看看岩石的整體性如何，當然，越是整體性好，基礎就越牢固；
3、注意觀察是否有岩面底下是否有空洞（如石灰岩，底下有溶槽、溶洞）；
4、注意觀察岩面的風化程度如何，盡量去除全風化、中風化（<4MPa）面層；
5、看看和判斷基礎是否建築在岩石斷層上,盡量迴避有斷層的區域；
6、還要注意岩層裡面有夾層的現象（即上面是強度很好的岩石，底下有強度很軟的夾層）。
總結就是這些。

F. 建築地基基礎設計規范GB50007-2011的目錄

1 總則
2術語和符號
2.1 術語
2.2 符號
3 基本規定
4 地基岩土的分類及工程特性指標
4.1 岩土的分類
4.2 工程特性指標
5 地基計算
5.1 基礎埋置深度
5.2承載力計算
5.3 變形計算
5.4穩定性計算
6 山區地基
6.1 一般規定
6.2 土岩組合地基
6.3 填土地基
6.4 滑坡防治
6.5 岩石地基
6.6 岩溶與上洞
6.7 土質邊坡與重力式擋牆
6.8 岩石邊坡與岩石錨桿擋牆
7 軟弱地基
7.1 一般規定
7.2利用與處理
7.3 建築措施
7.4 結構措施
7.5 大面積地面荷載
8 基礎
8.1 無筋擴展基礎
8.2 擴展基礎
8.3 柱下條形基礎
8.4 高層建築筏形基礎
8.5 樁基礎
8.6 岩石錨桿基礎
9 基坑工程
9.1 一般規定
9.2 基坑呈勘察與環境調查
9.3 土壓力與水壓力
9.4 設計計算
9.5 支護結構內支撐
9.6 土層錨桿
9.7 基坑工程逆作法
9.8 岩體基坑工程
9.9 地下水控制
10 檢驗與監測
10.1 一般規定
10.2 檢驗
10.3 監測
附錄A 岩石堅硬程度及岩體完整程度的劃分
附錄B 碎石土野外鑒別
附錄C 淺層平板載荷試驗要點
附錄D 深層平板載荷試驗要點
附錄E 抗剪強度指標C、*標准值
附錄F 中國季節性凍土標准凍深線圖
附錄G 地基土的凍脹性分類及建築基礎底面下允許凍土層最大厚度
附錄H 岩石地基載荷試驗要點
附錄J 岩石飽和單軸抗壓強度試驗要點
附錄K 附加應力系數a、平均附加應力系數A
附錄1， 擋土牆主動土壓力系數KA
附錄M 岩石錨桿抗拔試驗要點
附錄N 大面積地面荷載作用下地基附加沉降量計算
附錄P 沖切臨界截面周長及極慣性矩汁算公式
附錄Q 單樁豎向靜載荷試驗要點
附錄R 樁基礎最終沉降量計算
附錄S 單樁水平載荷試驗要點
附錄T 單樁豎向抗拔載荷試驗要點
附錄U 階梯形承台及錐形承台斜截面受剪的截面寬度
附錄V 支護結構穩定性驗算
附錄w 基坑抗滲流穩定性計算
附錄Y 土層錨桿試驗要點
本規范用詞說明
引用標准名錄
附：條文說明

G. 岩石地基基礎設計應符合哪些規定

1，高低不平，注意要爭取落在一個岩層上
2，觀察岩石節理裂隙，避免不穩定的岩塊或裂縫
3，傾斜岩面，基礎要做台階，避免滑移
4，岩石滲水較慢，避免地下室下雨後水浮力破壞

H. 基底埋入土質地基的深度不應小於100cm，嵌入岩石地基的深度不應小於50cm；為什麼是這個深度

天然地基基礎埋置深度不應小於自然地面下0.5m；灌注樁嵌入岩石地基的深度宜不小內於容樁徑或不應小於0.5m。
這是現行《建築地基基礎設計規范》及《建築樁基技術規范》上的構造規定，這些規定條文都是有條件的。為什麼要這樣規定，真不是像我們這樣的工程人員必須弄清楚的事，而是建築科學研究人員們的職責，他們是規范的制定者，我們是執行者，我們只知道這樣才能保證基礎是嵌固在持力層里的，僅此足夠了。就像施工人員只管照圖施工，達到規范要求，守職，而不應對違犯了規范去追問會有什麼危害一樣。

I. 樁基礎岩石地基極限承載力^[]

隨著建築物高度越來越大，樁基礎工程也越來越常見，在岩溶地區，剪切破壞模式是最常見的岩基破壞模式。岩石地基在基礎荷載的作用下，基礎底面下方岩體壓碎破壞，同時還對周圍岩體進行擠壓。

周圍岩體的破壞應該有可能產生以下兩種破壞模式：

圖2.4 岩石地基破碎擠壓示意圖Fig.2.4 Diagram for failure and compression of rock foundation

（1）岩石地基局部剪切破壞模式：岩石地基在局部產生擠壓破壞，主動區M 對被動區N 產生擠壓（圖2.4），楔形體A BC在BC面附近的岩體產生擠壓破壞。

（2）岩石地基整體剪切破壞模式：如圖2.4，在基底壓力P_t的作用下，主動區M對被動區N 產生擠壓，楔形體ABC沿BA面整體剪切滑動。

當以岩溶地區石灰岩為地基持力層時，樁基礎是最常見的基礎形式。在確定岩石地基極限承載力時，應該取以上兩種情況下的小值。

2.5.1岩石地基局部破壞模式地基極限承載力

岩石地基在基礎荷載的作用下，岩石地基在楔形體BC 面附近產生擠壓破壞（圖2.4），此時可將地基下岩體劃分為主動區M 和被動區N 進行極限平衡分析，假定基礎縱向無限延伸，且忽略兩個區岩石本身的重量。此時兩個區的受力條件類似於三軸試驗條件下的岩石試件。對於主動區M，其大主應力為基礎底面壓力，小主應力為水平方向由被動區N所提供的約束力；對於被動區N，其大主應力為水平方向由主動區M 所提供的推力。

在樁基礎荷載的作用下，圖2.4中兩個滑動面上的剪應力同時達到其抗剪強度，那麼此時地基岩體處於極限平衡狀態，此時作用的荷載即為極限荷載，樁基礎基底壓力即為極限承載力。M 區的小主應力σ_3M與N區的大主應力σ_1N是一對作用力與反作用力，其大小等於岩體的單軸抗壓強度。岩體在三向受壓狀態下的強度可以由H oek-Brown強度准則確定，表示為：

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

式中：σ₁、σ₃——破壞時的最大、最小主應力（壓力為正）；

σ_c——岩塊單軸抗壓強度；

m、s——經驗系數，m 反映岩石的軟硬程度，s反映岩體破碎程度，可參照H oek-Brown建議值。

N區的單軸抗壓強度，只要令σ₃=0，得：

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

若N區存在周圍超載P時，則：

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

作為安全儲備，可忽略超載P的影響，直接將

代入式（2.8），就可得到M 區的大主應力，也即是地基極限承載力σ_1M:

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

2.5.2岩石地基整體剪切破壞模式地基極限承載力

如圖2.5，當採用樁基礎，樁基礎基底壓力P _t達到極限時，基礎底面以下岩體BCC' B＇在豎向荷載P_t的作用下產生被動剪切破壞，根據土力學理論，破裂面與水平面夾角δ＝（45＋φ/2）°，BCC'B＇岩體對側面岩體A BC產生側向被動擠壓，側向滑動面A B與豎直面夾角δ＝（45＋φ/2）°。由此可知，側面岩體ABC抗被動擠壓能力的大小，對BCC'B＇在豎向荷載P_t的大小起關鍵控製作用。

現假設：①滑動極限平衡區位於樁基礎頂部附近，滑動面成漏斗形，滑動體破壞高度h=2r₀ ·tanδ，其中r₀ 為樁基礎半徑，δ＝（45＋φ/2）°，樁基礎荷載P_t為大主應力，其破裂面與水平面成δ＝（45＋φ/2）°的角度，φ為岩體內摩擦角；②τ_m =0，σ_θ＝0；③計算中不計樁底平面以下岩體的自重。

根據力多邊形，列出投影在f_n方向的力平衡方程式如下：

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

為計算方便，設x為AC的長度，y為AB的長度。則有：

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

圖2.5 岩石地基計算示意圖Fig.2.5 Diagram for calculation of rock foundation

P—地基側面超載（kPa）;f_R—岩體超載P的作用面積（m²）;f_n—黏聚力c的作用面積（m²）;f_m—P _ro的作用面積（m²）; P_t—岩體極限承載力（kPa）；δ—滑動面AB面與水平面的夾角（°）;c—岩體黏聚力（kPa）

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

將f_m、f_n、f_R代入式（2.11）得：

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

化簡得：

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

此外，基礎底面岩體BCC'B＇在豎向荷載P_t的作用下產生被動剪切破壞，可得：

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

式中：c、φ分別為岩體的黏聚力和內摩擦角。

將式（2.12）代入式（2.13），得到岩石地基的極限承載力P _t值：

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

用計算得到的極限承載力Pt除以安全系數K，便是地基承載力設計值。

當基礎為條形基礎或矩形基礎時，其受力則相對簡單，此時可按平面問題考慮，對圖2.5a而言，取垂直紙面方向單位寬度進行分析，當岩體達到極限平衡狀態時，在f_n方向上力的平衡方程式為：

P _ro ×BC ×1 ×cosδ＝P ×A C ×1 × sinδ＋c ×A B ×1 （2.15）

將AC=2r_o·tan²δ，BC=2r_o·tanδ，A B=2r₀ ·tanδ/cosδ代入式（2.15），並化簡得：

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

將得到的P _ro代入式（2.13），便得到條形基礎岩石地基的極限承載力P _t值：

桂林岩溶區岩土工程理論與實踐

2.5.3應用舉例

以桂林岩溶地區為例，該區第四系之下，廣泛分布有上泥盆統融縣組灰岩（D₃r），該區的很多建築物、橋梁等，均選用該層作為樁基礎持力層，該層淺部為灰白色，微風化狀態，緻密塊狀結構，質硬性脆，發育有節理裂隙及方解石脈。假設該層的力學指標為：石灰岩飽和單軸抗壓強度f_rk=60MPa，粘聚力c=500kPa，內摩擦角φ＝35°。若以該層作為樁基礎持力層，採用不同方法所得到的岩石地基承載力為：

（1）根據室內飽和單軸抗壓強度，按《建築地基基礎設計規范》（GB 50007—2002）確定，取ψ_r=0.2，得岩石地基承載力特徵值f_a=12.0 MPa。

（2）按岩石地基局部破壞模式計算，即按式（2.10）計算。此時，岩塊單軸抗壓強度σ_c=f_rk=60 MPa，經驗系數取值為：m =0.7、s=0.004。將上述參數代入式（2.10）計算得到，岩石地基極限承載力σ_1M =17.0 MPa，將σ_1M除以安全系數K（取K=2），得岩石地基承載力設計值為8.5 MPa。

（3）按岩石地基整體剪切破壞模式計算，即按式（2.14）計算。將δ＝（45＋φ/2）°＝62.5°，c=500kPa代入式（2.14），作為安全儲備，可忽略超載P的影響，則計算得到岩石地基的極限承載力為23.0 MPa，再除以安全系數K（取K=2），得岩石地基承載力設計值為11.5 MPa。

2.5.4結論

（1）岩溶區岩石地基承載力的確定，岩基載荷試驗法得到的結果可靠直接但其成本較高，工期較長，難於在工程實踐中廣泛採用；根據岩石室內飽和單軸抗壓強度和查規范表格法，簡單方便，是目前工程實踐中最主要採用的方法，但其沒有考慮岩體在基礎荷載作用下的破壞模式、實際三向受壓狀況、節理發育情況、基礎形狀、岩溶發育情況等因素的影響。

（2）以岩溶區石灰岩作為地基持力層並採用樁基礎時，岩石地基在樁基礎荷載的作用下，基礎底面下岩體壓碎破壞，同時還對周圍岩體進行擠壓，並有可能產生兩種剪切破壞模式。其中，局部剪切破壞模式情況下的岩石地基極限承載力，可由H oek-Brown強度准則推求得到，即式（2.10）；地基整體剪切破壞模式下的岩石地基極限承載力，可根據極限平衡條件推求得到，即式（2.14）。最後岩石地基的極限承載力應取以上二者的較小值。

J. 岩石地基基礎設計應符合哪些規定

6.5.1 岩石地基基礎設計應符合下列規定： 1 置於完整、較完整、較破碎岩體上的建築物可僅進行地基承載力計算； 2 地基基礎設計等級為甲、乙級的建築物，同一建築物的地基存在堅硬程度不同，兩種或多種岩體變形模量差異達2倍及2倍以上，應進行地基變形驗算； 3 地基主要受力層深度內存在軟弱下卧岩層時，應考慮軟弱下卧岩層的影響進行地基穩定性驗算； 土岩地基主要矛盾是基岩與土層壓縮性相差懸殊，如微風化及中等風化岩層的彈模可達MPa,而土層壓縮模量僅在1-10MPa之間，二者相差3-4數量級。 山區地基基岩面起伏較大。 四川某地一工程，建築物兩端鑽孔揭露岩層埋深5m，設計5m長爆擴樁，建成後建築物中部沉降較大，牆體開裂，經補充勘探，建築物中部基岩面埋深15―17m,爆擴樁懸在軟土中。 在山區古老湖泊、池塘以及沖溝、河溪中常分布有淤泥、泥炭或軟粘土，形成山區局部軟土地基，分布厚度不大，一般2-3m。 某工程場地位於一沖溝內，沖溝兩側地基土質較好，但在沖溝中間有一狹長地帶淤積有黑色泥炭土，其壓縮系數 高達4.85,孔隙比e為3.84，天然重度γ為12.8,天然含水量w為154%，其工程性質比沿海軟土還差。 膨脹土地基強親水礦物組成。吸水膨脹、脫水收縮的粘性土。脹縮變形可逆，反復吸水失水，反復升降變形，導致建築物開裂變形。1.脹縮變形特徵：上升型：建築物建成後持續上升。粘粒以蒙脫石為主的長期乾旱、土中含水量較低的地區。有時基坑長期爆曬、土體再吸水膨脹也會產生持續上升變形,持續上升，最快一年上升4.2cm。 下降型含水量較大的膨脹土； 上升下降浮動型 含水量在塑限上下浮動的膨脹土 4 樁孔、基底和基坑邊坡開挖應控制爆破，到達持力層後，對軟岩、極軟岩表面應及時封閉保護； 5 當基岩面起伏較大，且都使用岩石地基時，同一建築物可以使用多種基礎形式； 6 當基礎附近有臨空面時，應驗算向臨空面傾覆和滑移穩定性。存在不穩定的臨空面時，應將基礎埋深加大至下伏穩定基岩；亦可在基礎底部設置錨桿，錨桿應進入下伏穩定岩體，並滿足抗傾覆和抗滑移要求。同一基礎的地基可以放階處理，但應滿足抗傾覆和抗滑移要求；7 對於節理、裂隙發育及破碎程度較高的不穩定岩體，可採用注漿加固和清爆填塞等措施