王語嫣
摘 要:明白基礎對于整個建筑物的重要性后,如何確定基礎的埋置深度成了一個必須解決的問題。文章說明了確定基礎埋深必須考慮的幾點因素,包括保證持力層穩定所需的最小埋置深度、建筑物的用途和基礎形式與構造、工程地質條件與水文地質條件、當地凍結深度、河流沖刷深度、地形條件及相鄰建筑物的影響。
關鍵詞:基礎;埋置深度;影響因素
任何一種建筑物,不管是房屋、橋梁還是隧道,都必須要有可靠的地基和基礎。地基和基礎是兩個完全不同的概念,地基是指建筑物下面支承基礎的土體或巖體。而基礎指的是建筑底部與地基接觸的承重構件,它的作用是把建筑上部的荷載傳給地基。很多時候大家都把這兩個概念混淆了。從基礎的功能來看我們就能知道它在整個工程中的至關重要的作用了,它的好壞也對工程的總體質量有著決定性的作用。近幾年來,有很多建筑物出現基礎凍脹,地下室滲水、返潮等現象,這與基礎埋置深度有直接的關系。那基礎埋置深度又是什么呢?它指的是基礎底面的埋置深度,一般情況下基礎頂面要低于設計地面0.1m以上,避免基礎外露,受外界破壞。
影響基礎埋置深度的因素有很多,主要有六個方面:
1 保證持力層穩定所需的最小埋置深度
基礎的埋置深度,除巖石地基外,應在天然地面或無沖刷河流的河底以下不小于1m。規定最小埋深的目的是保證地基和基礎的穩定性。我們知道,地表土的性質是不穩定的,它長期暴露在空氣中,在溫度變化和濕度的影響下,會產生一定的風化作用。再加上人類和動物活動的作用,植被生長的影響,地表土層的結構就很容易遭到破壞。如果將其作為基礎的持力層,那后期對不均勻沉降、傾覆穩定性、防水等的要求就難以得到保證了。
2 建筑物的用途、基礎形式與構造
建筑物用途的影響,比如建筑物的功能是什么,房屋建筑有沒有地下室,地下室是作為停車場還是雜物間等都會影響基礎埋置深度的確定。再說到基礎形式,基礎形式主要有剛性擴大基礎和柔性擴展基礎兩種。采用剛性擴大基礎時,在其底面尺寸確定后,應按其構造要求來決定基礎的最小埋置深度,從而決定了基礎的埋深。如果采用柔性擴展基礎則可以“寬基淺埋”從而降低基礎的埋深。
上部結構的形式不同,對基礎產生的位移要求也不同。例如在橋梁建造時,對中、小跨度簡支梁來說,上部結構的形式對確定基礎的埋置深度影響不大??墒菍Τo定結構而言,即便基礎發生較小的不均勻沉降也會使內力產生一定變化,影響建筑物的受力。
3 工程地質條件與水文地質條件
3.1 工程地質條件
根據土層的承載力大小、壓縮性強弱、分布情況我們大致將其分為四種情況。情況一是整個土層的性質都比較良好,那么在滿足其它要求的情況下我們盡量選擇淺埋基礎,因為施工簡單、造價低、安全也能得到保證。情況二是基礎所在位置是很深的軟土,這種情況下只有低層房屋或自重較小的建筑可以使用,否則需要對地基進行處理。處理方法一般有:換土墊層法、振密或擠密法、排水固結法、置換法、加筋法、膠結法等。情況三是上層是好土而下層土是軟土時,基礎盡量淺埋。假若好土的厚度太小,則跟情況二一樣,用于低層房屋的持力層或對地基進行處理。情況四是上層是軟弱土,下層為好土。這種情況又要根據實際狀況討論,軟土厚度小于2m時,選擇好土作為持力層;軟土厚度在2m到4m之間時,高層建筑必須選擇好土作為持力層,低層建筑可以視情況選用軟弱土作為持力層;軟土厚度大于4m時,可以用樁基或者對地基進行處理。
3.2 水文地質條件
在其它條件允許的條件下,盡量考慮將地基置于地下水位以上,以免施工時動水力引起流砂或導致基坑塌滑,否則應考慮施工時的基坑排水,坑壁圍護以及保護地基土不受擾動等措施。當遇到承壓水時,應該檢算基坑的穩定性。
4 當地凍結深度
位于凍脹區的土受溫度影響較大,將受到凍脹力的影響。這里又要涉及到兩個概念,即凍脹和凍融。凍脹是冬季氣溫下降,當地面下一定深度內土中的溫度達到冰凍溫度時,土中孔隙水分開始凍結,體積增大,使土體產生一定的隆脹。凍融則是當凍土融化時,土層將發生局部過分潮濕,致使土的承載力降低,發生沉陷。凍脹和凍融都會引起建筑物的不均勻沉降,從而造成建筑物的開裂損壞。
所以說,除了在非凍脹區,為了保證結構物不受地基土季節性凍脹的影響,基礎底面應埋置在天然最大凍結線以下一定深度。有關深度的規定可以在相應規范中查到。
5 河流沖刷深度
這一點主要是針對橋墩基礎的埋置深度而言,修筑墩臺之后,流水面積必會壓縮,流速度隨之增大,水流沖擊河床。為了防止橋梁墩、臺基礎四周和基底下土層被水流掏空沖走以致倒塌,基礎必須埋置在設計洪水的最大沖刷線以下一定的深度,以保證基礎的穩定性。河流的沖刷深度分為一般沖刷深度、局部沖刷深度、沖刷總深度。一般沖刷深度是整個河床被洪水沖刷后下降的深度;局部沖刷深度為局部沖刷后下降的深度。沖刷總深度就是一般沖刷深度和局部沖刷深度的和。
6 地形條件及相鄰建筑物的影響
不同的地形條件下,基礎的形式、位置、深度等都應該有所不同。兩個比較典型的例子,當墩臺、擋土墻等結構位于較陡的土坡上,在確定基礎埋深時,還應考慮土坡連同結構物基礎一起滑動的穩定性要求。如果基礎位于較陡的巖體上,可以將以基礎做成臺階形,但必須注意巖體的穩定性。
與相鄰建筑物之間的相互影響是常常被忽略但又至關重要的因素之一,有幾點需要特別注意的。新建建筑物的基礎埋深最好不要大于原有相鄰建筑物的基礎埋深。如果不可避免的新建建筑物的埋深比較大,則需要與原有建筑物之間有一定的距離。否則要求加支護并且嚴格限制支護的水平位移分段施工,設置臨時加固支撐、打板樁、地下連續墻等施工措施,或加固原有建筑物地基。
綜上所訴,建筑物基礎的埋置深度以及其它指標都受到許多條件的影響,設計施工時要全面的考慮這些影響因素,保證基礎的質量過關?;A是隱蔽性工程,后期很難彌補,任何考慮不周全、偷工、減料都可能帶來災難性的后果。
參考文獻
[1]趙怡.基礎埋深的合理選擇.西安中鐵勘察設計院.
[2]吳克信.淺談基礎合理的埋置深度.四川石油管理局勘察設計研究院.