淺談影響地基基礎的因素

[摘要]地基基礎是建筑物的重要組成部分,在建筑物的設計、施工中應高度重視地基基礎問題,當地基出現問題時更應具體而詳細分析,綜合考慮處理條件、處理要求,選擇適當的處理方法,否則會影響到建筑物的安全與使用,嚴重的甚至造成建筑物的傾斜、倒塌,危及人類的生命及財產。

[關鍵詞]建筑物地基基礎影響因素

中圖分類號:TU4文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0820080-01

《地基基礎設計規范》明確指出:在工業與民用建筑中,地基基礎的設計必須堅持因地制宜、就地取材、保護環境和節約資源的原則。依據巖土工程勘察資料,綜合考慮結構類型與施工條件等因素,精心設計,做到安全適用、技術先進、經濟合理,確保質量。從上述中可看出影響地基基礎質量的主要因素歸結有六方面:巖土工程勘察方面、地基基礎設計方面、水巖作用方面、工程施工方面、建筑物的周邊環境方面、使用條件改變方面等。

一、建筑地基基礎的定義及要求

地基是支撐建筑物全部荷載的土層或巖石層,而基礎是將結構所承受的各種作用傳遞到地基上的結構。為保證建筑物的安全及正常使用,建筑物的地基基礎必須滿足強度要求、地基變形應在容許值范圍之內。若地基基礎不能滿足要求,則必需要進行地基處理加固,人為改變土的工程性質及地基的組成,使地基基礎要求。

(一)地基基礎必須滿足強度要求。地基所能承受的包括建筑物自身在內的全部荷載,并且有足夠的安全系數,地基應保持穩定,不會發生整體或局部的剪切破壞,不會因土的振動液化而喪失荷載能力。

(二)地基變形應在容許值范圍之內。在正常情況下,建筑物的地基基礎在全部荷載作用下,建筑物的沉降和不均勻沉降均在允許范圍內,不會使建筑物受到破壞,不會影響建筑物的正常使用。

二、影響地基基礎質量因素

(一)巖土工程勘察方面的因素。由于巖土工程勘測資料是地基基礎設計的重要依據,因此所提供的地勘成果是否全面、可靠準確,影響著地基基礎的安全及正常使用。工程地質勘察主要存在下列主要問題:

1.勘察方法太單一,原位測試不夠、取樣方法有錯誤,造成所提供的各巖土層的物理指標不合理,最終導致所提供地基承載力及各種設計參數不準確。2.鉆探深度不夠、鉆孔間距太大,不能全面如實反映各巖土層的地質情況。3.所提供的勘察成果不夠詳細,不夠全面。4.缺乏合理的地基基礎建議。

(二)地基基礎設計方面的因素。1.設計者責任心不高或不具備相應的水平。2.盲目套用圖紙。由于各個建筑場地的工程地質條件不盡相同,甚至有可能變化較大,設計單位往往忽視了具體工程中的具體地質情況,沒有對地基基礎進行詳細、合理的分析、論證。3.沒有靈活應用各種學科的專業資識,設計方案不太合理或不經濟。4.勘察單位的勘察成果不準確,所提供的設計參數不可靠,導致設計計算錯誤,最終導致地基基礎不能滿足強度要求及變形要求。

(三)水巖作用方面的因素。廣義上講水巖作用是地表水、地下水與巖土體之間發生的物理、化學、力學作用,以及對巖土介質狀態產生影響。由于水與巖土體作用,巖石遇水后發生滲透、崩解及軟化等地基失穩現象,特別在水巖作用強烈地區,對建筑物影響很大。然而地質勘察部門及設計單位往往忽視水巖作用的工程地質調查、分析與評價,忽視水巖作用對工程建設的影響。

(四)工程施工方面的因素。地基基礎施工是個專業性很強的行業,對各種施工方法均要求工程技術人員需要掌握理論知識和實踐經驗。而且對現場施工工人也有嚴格的要求,因此需加強培訓,通過考核建立一批有專業素質的專業施工隊伍,并且建立整套成熟的技術工藝。針對現場調整施工方案,熟練掌握施工質量控制要點。

1.施工管理水平低,沒嚴格遵守施工工序。2.施工質量差,達不到設計要求。3.未按圖施工,隨意改變設計意圖。4.未嚴格按有關規范、規程進行施工。5.未進行必要的沉降觀測(包括周邊的已有建筑),有可能導致地基基礎的不均勻沉降繼續擴大。6.測試技術落后或不重視地基基礎的質量檢驗。

(五)周邊環境變化方面的因素。周邊環境變化包括基礎施工及地下水位變化對已有建筑物的地基基礎產生影響。

1.打樁、沖鉆孔樁、人工挖孔樁及深基坑的開挖等基礎施工,對周邊環境造成不良影響是當今工業大開發、城市大建設中矛盾比較突出的問題。不良影響主要是針對周圍已有的建筑物構成危害,體現在建筑物地基基礎的沉降,墻體開裂、地面開裂、樓板裂隙。

2.地下水位變化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位頻繁升降三個方面。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起,地下水在天然狀態下動水壓力作用比較微弱,一般不會造成什么危害,但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件,在移動的動水壓力作用下,往往會引一些嚴重的工程危害,造成安全隱患及影響工程質量。

(1)在建筑場地內,局部的抽水或排水會使地下水位突然下降,使附近建筑物發生附加沉降及相鄰已建建筑物變形。

(2)下水在建筑工程基礎底面以下壓縮層內發生變化時,能直接影響建筑工程安全。會浸濕和軟化地基土,使其強度降低、壓縮性增大,可能引起地基土附加沉降或嚴重變形,從而造成建筑物變形破壞。

(六)使用條件的改變方面。使用條件的改變會引起地基基礎附加應力變化,從而影響建筑物的安全。1.建筑物附近地面大面積的堆載會影響到天然地基淺基礎的不均勻沉降。2.房屋加層之前沒進行可行性研究和必要的論證,就倉促上馬,隨意行事。3.在廠房樓板上任意增加設備,導致荷載超出設計范圍。

三、地基處理方法

地基處理方式很多,主要有:基礎擴大托換、加深托換、靜壓樁托換、錨桿靜壓樁托換、樹根樁托換、高壓注槳加固、糾編加固、降排水與支擋等方法。在地基基礎發生問題時,應進行可行性分析,在分析比較的基礎上,選擇適當地基處理方案,以避免在處理中引起新的工程事故。

四、結語

地基基礎是否可靠影響響到建筑物的安全使用,而對地基基礎問題處理不當,是引起建筑工程事故的主要原因。因此通過對本文的了解,可以少走些彎路,能較快查找出地基基礎發生問題的原因,針對事故產生的原因采取全面而有效的地基處理方案,及時排除工程事故。

參考文獻:

[1]GB5007-2002,建筑地基基礎設計規范[M].中國建筑工業出版社,2002.

[2]梁寧克、張國友,建筑地基問題與處理的研究[J].科技資訊出版社,2008.

作者簡介:

張永固,大專學歷,助理工程師,就職于廈門地震勘測研究中心,主要從事震地質及工程地質工作。