第四节 岩石基础施工

一、岩石基础的类型

所谓岩石基础，就是把锚筋直接锚固于灌浆的岩孔内，凭借岩石本身，岩石与砂浆间，以及砂浆与锚筋间的内力来抵抗上部结构传下来的外力，以保持结构的稳定。

近年来，国内各地区做了大量的试验工作，积累了不少实际经验，工程中使用的范围不断扩大，即使是风化比较严重的岩石，仍可作为岩石基础。当然，对于有断层活动，有塌方和滑坡可能的岩石层是不能作为岩石基础的。对于覆盖超过一般基坑深度的岩石，也是不宜作为岩石基础的。

1.岩石基础的类型

（1）直锚式。也叫黏结式，这种基础适用于建在Ⅰ类岩石的基础上。Ⅰ类岩石，是指未经风化或轻微风化的岩石，没有发生明显的物理和化学变化，用锤难以劈开，用钢钎打孔时有回弹现象，岩石有露头或覆盖层很浅，一般小于0.3m。故在挖掉上面覆盖层后，打孔后插入锚筋，灌注砂浆，然后浇成一个平面。

（2）承台式。这种基础适用于Ⅱ—Ⅲ类岩石的基础上。Ⅱ—Ⅲ类岩石是指轻风化岩石和中等风化岩石，岩石较坚硬，整体性很好，用镐刨时，只能刨一个眼，但用手折不断，用锤击易碎，用钢钎打孔时，无回弹感，覆盖层稍厚，常有0.8～1.5m深。故在做基础时，要将覆盖层挖掉，然后打孔插入钢筋灌注，并与挖掉的部分放入螺栓，现浇成一个整体。

（3）嵌固式。所谓嵌固式基础，就是直锚式和承台式基础的后备方案。当在现场发觉岩石条件与原设计不符时，可以采用这种基础，就是将岩石凿成一个大窟窿，并成上口小下口大的梯形状，然后插入螺栓现浇成一个整体。这种基础适用于Ⅲ类岩石上。

Ⅲ类岩石，是指风化较严重的岩石，层理不清，裂隙纵横交错，岩石呈碎块状，用锤击坑壁时，有碎石纷纷下落。

二、岩石基础的抗拔性能

直锚式和承台式岩石基础都是依靠锚筋在岩孔中的锚固内力来抵抗上拔力的。这种基础的受力破坏特征有三方面：一是锚筋拉断而破坏；二是锚固破坏，即锚筋从砂浆中拔出，或砂浆柱体一起从岩孔中整体拔出来；三是岩石破坏。

由此可见，岩石基础的抗拔力应满足以下几条：（1）锚筋与砂浆的锚固力应满足

nπdhτ_a≥K_sT

（341）

式中 n———锚筋根数；

d———锚筋直径，cm；

h———锚筋有效埋深，cm；

τ_a———锚筋与砂浆的计算黏结力。对于光面锚筋的τ_a值在无试验数据时，可按表3

4 1选取；

K_s———岩石基础上拔稳定安全系数，可见表342；

T———计算上拔力，kN。

表341

τ_a 值

表

表342

K_s 值

表

（2）砂浆与岩石间的锚固力应满足

nπDhτ_b≥K_sT

（342）

式中 D———锚孔直径；

τ_b———砂浆与岩石间之黏着力，对于第Ⅰ岩石，由于砂浆与岩石间的锚固力大于砂

浆与锚筋（光面）的锚固力，可以不计算，对于其他类岩石需要计算。

对于Ⅱ类岩石，τ_b=49.05～68.67（N/cm²）；对于Ⅲ类岩石，τ_b=39.24～58.86（N/cm²）；对于Ⅳ类岩石，τ_b=29.43～49.05（N/cm²）。

三、岩石基础的抗剪能力

对于Ⅰ类岩石，由于其极限抗剪能力远大于极限锚固力，可以不予计算。对于Ⅱ—Ⅲ类岩石，其单锚抗剪承载力为

T_s=1.8h²τ_s≥K_sT

（343）

其群锚抗剪承载力为

Q+（6.28Rh+1.8h²）τ_s≥K_sT

（344）

式中 Q———承台重；

τ_s———岩石抗剪强度（见表343）。

表343

τ_s 值

表

四、对岩石基础结构上的要求

（1）直锚式和承台式基础的锚筋有效深度（h）值为：对Ⅰ、Ⅱ类岩石，h≥25d，并不小于600mm，带加固端头。

对Ⅲ类岩石，h≥35d，并不小于800mm，带加固端头；对Ⅳ类岩石，h≥45d，并不

小于800mm，带加固端头；要将覆盖层去除，使锚筋固于相应的混凝土和岩层中。

（2）锚筋的最小间距：

对Ⅰ类岩石，为200mm，并不小于4.0D；对Ⅱ—Ⅲ岩石，为600mm，并不小于（6～8）D。

（3）锚筋最小直径不小于16mm，锚孔直径不小于锚筋直径的2倍。

图341 锚筋带有加固端头

（4）锚孔中的砂浆不宜低于C18。

（5）锚筋要带有加固端头，可以采用以下三种形式：即帮条式、鲁尾式和短焊头式。详见图341所示。