岩石遇水软化天然地基基础

A. 为什么要在岩石类地基混凝土垫层上设置滑动层

大体积混凝土置于岩石类地基上时,宜在混凝土垫层上设置滑动层，
因为：岩石地基，为保证混凝土基础收缩，防止收缩应力拉裂基础。

(l)大体积混凝土基础的工程设计除应满足设计规范及生产工艺的要求外，宜符合下列要求:
①混凝土设计强度等级宜在C25一C40的范围内;
②配置承受温度应力及控制温度裂缝开展的构造钢筋;
③当大体积混凝土置于岩石类地基上时，宜在混凝土垫层上设置滑动层;
④设计中应尽可能减少大体积混凝土外部约束。
⑤设计单位提出温度场和应变的相关测试要求。
⑥大块式基础及其他筏式、箱体基础不宜设置永久变形缝及竖向施工缝。
⑦大体积混凝土应根据混凝土浇筑过程中温度裂缝控制的要求设置水平施工缝的;
(2)大体积混凝土工程施工前，应验算浇筑体的温度、温度应力及收缩应力，确定施工阶段升温峰值，内外温差及降温速率的控制指标，制定温控的技术措施。
一般情况下，混凝土入模温度绝热温升值最大值不超过45℃;内外温差不超过30℃;降温速率为2.0℃/d。
(3)大体积混凝土施工前，应掌握近期气象情况(如高温、寒潮等)。在冬期施工时，应制定相应措施。
(4)大体积混凝土模板宜采用钢模板、木模板或钢木混合模板。

B. 岩石地基基础设计应注意什么问题

岩石地基基础设计这个要看是做什么的基础。
岩石地基设计要注意的有：回
1、看看岩石的纹路答（层与层之间的痕迹），有顺纹和逆纹。所谓顺纹，就是纹路与结构受力后破坏的方向一致（如果是挡土墙，顺纹就是与土压力作用的方向一致），反之为逆纹；
2、看看岩石的整体性如何，当然，越是整体性好，基础就越牢固；
3、注意观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、注意观察岩面的风化程度如何，尽量去除全风化、中风化（<4MPa）面层；
5、看看和判断基础是否建筑在岩石断层上,尽量回避有断层的区域；
6、还要注意岩层里面有夹层的现象（即上面是强度很好的岩石，底下有强度很软的夹层）。
总结就是这些。

C. 地基可以建在石头上吗

可以。

地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、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(复合地基）两类。天然地基是不需要人加固的天然土层。人工地基需要人加固处理，常见有石屑垫层、砂垫层、混合灰土回填再夯实等。

(3)岩石遇水软化天然地基基础扩展阅读：

一、设计要求

强度——地基要具有足够的承载力。

变形——地基的沉降量需控制在一定范围内，其次不同部位的地基沉降差不能太大，否则建筑物上部会产生开裂变形。

稳定——地基要有防止产生倾覆、失稳方面的能力。

压力——适当的压力。

二、地基设计

①基础底面的单位面积压力小于地基的容许承载力。

② 建筑物的沉降值小于容许变形值 。

③ 地基无滑动的危险。

由于建筑物的大小不同，对地基的强弱程度的要求也不同，地基设计必须从实际情况出发考虑三个方面的要求。有时只需考虑其中的一个方面，有时则需考虑其中的两个或三个方面。

若上述要求达不到时，就要对基础设计方案作相应的修改或进行地基处理（对地基内的土层采取物理或化学的技术处理，如表面夯实、土桩挤密、振冲、预压、化学加固和就地拌和桩等方法），以改善其结构性质，达到建筑物对地基设计的要求。

D. 高层建筑地基全是岩石怎么设计基础

根据《高层建筑结构设计规范》，高层建筑的基础埋深与基础形式和抗震设防烈度有关。
当设防烈度为7度或7度以上时，对于天然地基，基础埋深不宜小于建筑物高度的1/12；对于桩基，基础埋深不宜小于建筑物高度的1/15；桩的长度不计在埋置深度内；
基础埋置深度，一般从室外地面算起，如果地下室周围无可靠侧向限制时，埋置深度应从具有可靠侧向限制的地面算起。
针对“楼脆脆”，对于基础埋深是否足够的问题，我们可以做如下两个对比就可以很快得到结论。
1、基础埋置深度是否满足1/15建筑物高度的要求；
2、埋入地下部分是否具有可靠的侧向限制，没有夯实的回填土、淤泥质土、软土等都不能算作可靠的侧向限制；也就是埋入老硬密实土的深度是否达到1/15建筑物高度以上。
3、如果有裙房，高层建筑的基础埋深从裙房的地下室地面算起。
基础埋深：
是指从室外设计地坪至基础底面的垂直距离。
埋深大于等于5米或埋深大于等于基础宽度的4倍的基础称为深基础；埋深在0.5米~5米之间或埋深小于基础宽度的4倍的基础称为浅基础。基础埋深不得浅于0.5米。
实际工程施工角度来讲，基础埋深的原则是这样的：要在冰冻线以下，同时尽可能在最高地下水位以上，考虑腐殖土层具备承载力，基础埋深要考虑与地基整体、协同承载建筑物的压力。
天然地基：
自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基。
天然地基土分为四大类：岩石、碎石土、砂土、粘性土.

E. 岩石地基基础设计应注意什么问题

岩石地基基础设计这个要看是做什么的基础。
岩石地基设计要注意的有：专
1、看看岩石的纹路（层与层属之间的痕迹），有顺纹和逆纹。所谓顺纹，就是纹路与结构受力后破坏的方向一致（如果是挡土墙，顺纹就是与土压力作用的方向一致），反之为逆纹；
2、看看岩石的整体性如何，当然，越是整体性好，基础就越牢固；
3、注意观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、注意观察岩面的风化程度如何，尽量去除全风化、中风化（<4MPa）面层；
5、看看和判断基础是否建筑在岩石断层上,尽量回避有断层的区域；
6、还要注意岩层里面有夹层的现象（即上面是强度很好的岩石，底下有强度很软的夹层）。
总结就是这些。

F. 建筑地基基础设计规范GB50007-2011的目录

1 总则
2术语和符号
2.1 术语
2.2 符号
3 基本规定
4 地基岩土的分类及工程特性指标
4.1 岩土的分类
4.2 工程特性指标
5 地基计算
5.1 基础埋置深度
5.2承载力计算
5.3 变形计算
5.4稳定性计算
6 山区地基
6.1 一般规定
6.2 土岩组合地基
6.3 填土地基
6.4 滑坡防治
6.5 岩石地基
6.6 岩溶与上洞
6.7 土质边坡与重力式挡墙
6.8 岩石边坡与岩石锚杆挡墙
7 软弱地基
7.1 一般规定
7.2利用与处理
7.3 建筑措施
7.4 结构措施
7.5 大面积地面荷载
8 基础
8.1 无筋扩展基础
8.2 扩展基础
8.3 柱下条形基础
8.4 高层建筑筏形基础
8.5 桩基础
8.6 岩石锚杆基础
9 基坑工程
9.1 一般规定
9.2 基坑呈勘察与环境调查
9.3 土压力与水压力
9.4 设计计算
9.5 支护结构内支撑
9.6 土层锚杆
9.7 基坑工程逆作法
9.8 岩体基坑工程
9.9 地下水控制
10 检验与监测
10.1 一般规定
10.2 检验
10.3 监测
附录A 岩石坚硬程度及岩体完整程度的划分
附录B 碎石土野外鉴别
附录C 浅层平板载荷试验要点
附录D 深层平板载荷试验要点
附录E 抗剪强度指标C、*标准值
附录F 中国季节性冻土标准冻深线图
附录G 地基土的冻胀性分类及建筑基础底面下允许冻土层最大厚度
附录H 岩石地基载荷试验要点
附录J 岩石饱和单轴抗压强度试验要点
附录K 附加应力系数a、平均附加应力系数A
附录1， 挡土墙主动土压力系数KA
附录M 岩石锚杆抗拔试验要点
附录N 大面积地面荷载作用下地基附加沉降量计算
附录P 冲切临界截面周长及极惯性矩汁算公式
附录Q 单桩竖向静载荷试验要点
附录R 桩基础最终沉降量计算
附录S 单桩水平载荷试验要点
附录T 单桩竖向抗拔载荷试验要点
附录U 阶梯形承台及锥形承台斜截面受剪的截面宽度
附录V 支护结构稳定性验算
附录w 基坑抗渗流稳定性计算
附录Y 土层锚杆试验要点
本规范用词说明
引用标准名录
附：条文说明

G. 岩石地基基础设计应符合哪些规定

1，高低不平，注意要争取落在一个岩层上
2，观察岩石节理裂隙，避免不稳定的岩块或裂缝
3，倾斜岩面，基础要做台阶，避免滑移
4，岩石渗水较慢，避免地下室下雨后水浮力破坏

H. 基底埋入土质地基的深度不应小于100cm，嵌入岩石地基的深度不应小于50cm；为什么是这个深度

天然地基基础埋置深度不应小于自然地面下0.5m；灌注桩嵌入岩石地基的深度宜不小内于容桩径或不应小于0.5m。
这是现行《建筑地基基础设计规范》及《建筑桩基技术规范》上的构造规定，这些规定条文都是有条件的。为什么要这样规定，真不是像我们这样的工程人员必须弄清楚的事，而是建筑科学研究人员们的职责，他们是规范的制定者，我们是执行者，我们只知道这样才能保证基础是嵌固在持力层里的，仅此足够了。就像施工人员只管照图施工，达到规范要求，守职，而不应对违犯了规范去追问会有什么危害一样。

I. 桩基础岩石地基极限承载力^[]

随着建筑物高度越来越大，桩基础工程也越来越常见，在岩溶地区，剪切破坏模式是最常见的岩基破坏模式。岩石地基在基础荷载的作用下，基础底面下方岩体压碎破坏，同时还对周围岩体进行挤压。

周围岩体的破坏应该有可能产生以下两种破坏模式：

图2.4 岩石地基破碎挤压示意图Fig.2.4 Diagram for failure and compression of rock foundation

（1）岩石地基局部剪切破坏模式：岩石地基在局部产生挤压破坏，主动区M 对被动区N 产生挤压（图2.4），楔形体A BC在BC面附近的岩体产生挤压破坏。

（2）岩石地基整体剪切破坏模式：如图2.4，在基底压力P_t的作用下，主动区M对被动区N 产生挤压，楔形体ABC沿BA面整体剪切滑动。

当以岩溶地区石灰岩为地基持力层时，桩基础是最常见的基础形式。在确定岩石地基极限承载力时，应该取以上两种情况下的小值。

2.5.1岩石地基局部破坏模式地基极限承载力

岩石地基在基础荷载的作用下，岩石地基在楔形体BC 面附近产生挤压破坏（图2.4），此时可将地基下岩体划分为主动区M 和被动区N 进行极限平衡分析，假定基础纵向无限延伸，且忽略两个区岩石本身的重量。此时两个区的受力条件类似于三轴试验条件下的岩石试件。对于主动区M，其大主应力为基础底面压力，小主应力为水平方向由被动区N所提供的约束力；对于被动区N，其大主应力为水平方向由主动区M 所提供的推力。

在桩基础荷载的作用下，图2.4中两个滑动面上的剪应力同时达到其抗剪强度，那么此时地基岩体处于极限平衡状态，此时作用的荷载即为极限荷载，桩基础基底压力即为极限承载力。M 区的小主应力σ_3M与N区的大主应力σ_1N是一对作用力与反作用力，其大小等于岩体的单轴抗压强度。岩体在三向受压状态下的强度可以由H oek-Brown强度准则确定，表示为：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

式中：σ₁、σ₃——破坏时的最大、最小主应力（压力为正）；

σ_c——岩块单轴抗压强度；

m、s——经验系数，m 反映岩石的软硬程度，s反映岩体破碎程度，可参照H oek-Brown建议值。

N区的单轴抗压强度，只要令σ₃=0，得：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

若N区存在周围超载P时，则：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

作为安全储备，可忽略超载P的影响，直接将

代入式（2.8），就可得到M 区的大主应力，也即是地基极限承载力σ_1M:

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

2.5.2岩石地基整体剪切破坏模式地基极限承载力

如图2.5，当采用桩基础，桩基础基底压力P _t达到极限时，基础底面以下岩体BCC' B＇在竖向荷载P_t的作用下产生被动剪切破坏，根据土力学理论，破裂面与水平面夹角δ＝（45＋φ/2）°，BCC'B＇岩体对侧面岩体A BC产生侧向被动挤压，侧向滑动面A B与竖直面夹角δ＝（45＋φ/2）°。由此可知，侧面岩体ABC抗被动挤压能力的大小，对BCC'B＇在竖向荷载P_t的大小起关键控制作用。

现假设：①滑动极限平衡区位于桩基础顶部附近，滑动面成漏斗形，滑动体破坏高度h=2r₀ ·tanδ，其中r₀ 为桩基础半径，δ＝（45＋φ/2）°，桩基础荷载P_t为大主应力，其破裂面与水平面成δ＝（45＋φ/2）°的角度，φ为岩体内摩擦角；②τ_m =0，σ_θ＝0；③计算中不计桩底平面以下岩体的自重。

根据力多边形，列出投影在f_n方向的力平衡方程式如下：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

为计算方便，设x为AC的长度，y为AB的长度。则有：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

图2.5 岩石地基计算示意图Fig.2.5 Diagram for calculation of rock foundation

P—地基侧面超载（kPa）;f_R—岩体超载P的作用面积（m²）;f_n—黏聚力c的作用面积（m²）;f_m—P _ro的作用面积（m²）; P_t—岩体极限承载力（kPa）；δ—滑动面AB面与水平面的夹角（°）;c—岩体黏聚力（kPa）

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

将f_m、f_n、f_R代入式（2.11）得：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

化简得：

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此外，基础底面岩体BCC'B＇在竖向荷载P_t的作用下产生被动剪切破坏，可得：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

式中：c、φ分别为岩体的黏聚力和内摩擦角。

将式（2.12）代入式（2.13），得到岩石地基的极限承载力P _t值：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

用计算得到的极限承载力Pt除以安全系数K，便是地基承载力设计值。

当基础为条形基础或矩形基础时，其受力则相对简单，此时可按平面问题考虑，对图2.5a而言，取垂直纸面方向单位宽度进行分析，当岩体达到极限平衡状态时，在f_n方向上力的平衡方程式为：

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

将AC=2r_o·tan²δ，BC=2r_o·tanδ，A B=2r₀ ·tanδ/cosδ代入式（2.15），并化简得：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

将得到的P _ro代入式（2.13），便得到条形基础岩石地基的极限承载力P _t值：

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

2.5.3应用举例

以桂林岩溶地区为例，该区第四系之下，广泛分布有上泥盆统融县组灰岩（D₃r），该区的很多建筑物、桥梁等，均选用该层作为桩基础持力层，该层浅部为灰白色，微风化状态，致密块状结构，质硬性脆，发育有节理裂隙及方解石脉。假设该层的力学指标为：石灰岩饱和单轴抗压强度f_rk=60MPa，粘聚力c=500kPa，内摩擦角φ＝35°。若以该层作为桩基础持力层，采用不同方法所得到的岩石地基承载力为：

（1）根据室内饱和单轴抗压强度，按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）确定，取ψ_r=0.2，得岩石地基承载力特征值f_a=12.0 MPa。

（2）按岩石地基局部破坏模式计算，即按式（2.10）计算。此时，岩块单轴抗压强度σ_c=f_rk=60 MPa，经验系数取值为：m =0.7、s=0.004。将上述参数代入式（2.10）计算得到，岩石地基极限承载力σ_1M =17.0 MPa，将σ_1M除以安全系数K（取K=2），得岩石地基承载力设计值为8.5 MPa。

（3）按岩石地基整体剪切破坏模式计算，即按式（2.14）计算。将δ＝（45＋φ/2）°＝62.5°，c=500kPa代入式（2.14），作为安全储备，可忽略超载P的影响，则计算得到岩石地基的极限承载力为23.0 MPa，再除以安全系数K（取K=2），得岩石地基承载力设计值为11.5 MPa。

2.5.4结论

（1）岩溶区岩石地基承载力的确定，岩基载荷试验法得到的结果可靠直接但其成本较高，工期较长，难于在工程实践中广泛采用；根据岩石室内饱和单轴抗压强度和查规范表格法，简单方便，是目前工程实践中最主要采用的方法，但其没有考虑岩体在基础荷载作用下的破坏模式、实际三向受压状况、节理发育情况、基础形状、岩溶发育情况等因素的影响。

（2）以岩溶区石灰岩作为地基持力层并采用桩基础时，岩石地基在桩基础荷载的作用下，基础底面下岩体压碎破坏，同时还对周围岩体进行挤压，并有可能产生两种剪切破坏模式。其中，局部剪切破坏模式情况下的岩石地基极限承载力，可由H oek-Brown强度准则推求得到，即式（2.10）；地基整体剪切破坏模式下的岩石地基极限承载力，可根据极限平衡条件推求得到，即式（2.14）。最后岩石地基的极限承载力应取以上二者的较小值。

J. 岩石地基基础设计应符合哪些规定

6.5.1 岩石地基基础设计应符合下列规定： 1 置于完整、较完整、较破碎岩体上的建筑物可仅进行地基承载力计算； 2 地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物，同一建筑物的地基存在坚硬程度不同，两种或多种岩体变形模量差异达2倍及2倍以上，应进行地基变形验算； 3 地基主要受力层深度内存在软弱下卧岩层时，应考虑软弱下卧岩层的影响进行地基稳定性验算； 土岩地基主要矛盾是基岩与土层压缩性相差悬殊，如微风化及中等风化岩层的弹模可达MPa,而土层压缩模量仅在1-10MPa之间，二者相差3-4数量级。 山区地基基岩面起伏较大。 四川某地一工程，建筑物两端钻孔揭露岩层埋深5m，设计5m长爆扩桩，建成后建筑物中部沉降较大，墙体开裂，经补充勘探，建筑物中部基岩面埋深15―17m,爆扩桩悬在软土中。 在山区古老湖泊、池塘以及冲沟、河溪中常分布有淤泥、泥炭或软粘土，形成山区局部软土地基，分布厚度不大，一般2-3m。 某工程场地位于一冲沟内，冲沟两侧地基土质较好，但在冲沟中间有一狭长地带淤积有黑色泥炭土，其压缩系数 高达4.85,孔隙比e为3.84，天然重度γ为12.8,天然含水量w为154%，其工程性质比沿海软土还差。 膨胀土地基强亲水矿物组成。吸水膨胀、脱水收缩的粘性土。胀缩变形可逆，反复吸水失水，反复升降变形，导致建筑物开裂变形。1.胀缩变形特征：上升型：建筑物建成后持续上升。粘粒以蒙脱石为主的长期干旱、土中含水量较低的地区。有时基坑长期爆晒、土体再吸水膨胀也会产生持续上升变形,持续上升，最快一年上升4.2cm。 下降型含水量较大的膨胀土； 上升下降浮动型 含水量在塑限上下浮动的膨胀土 4 桩孔、基底和基坑边坡开挖应控制爆破，到达持力层后，对软岩、极软岩表面应及时封闭保护； 5 当基岩面起伏较大，且都使用岩石地基时，同一建筑物可以使用多种基础形式； 6 当基础附近有临空面时，应验算向临空面倾覆和滑移稳定性。存在不稳定的临空面时，应将基础埋深加大至下伏稳定基岩；亦可在基础底部设置锚杆，锚杆应进入下伏稳定岩体，并满足抗倾覆和抗滑移要求。同一基础的地基可以放阶处理，但应满足抗倾覆和抗滑移要求；7 对于节理、裂隙发育及破碎程度较高的不稳定岩体，可采用注浆加固和清爆填塞等措施