胡仁強
摘 要:隨著建筑行業發展,建筑高度越來越高,建筑規模越來越大,新形勢對建筑地基勘察設計及地基處理提出更高要求。準確把握場地水文地質與工程地質條件,成為確定地基承載力和更好進行基礎設計的保障。本文闡述建筑地基勘察及注意事項,并對地基設計提出要求,總結了不良地基的處理方法。
關鍵詞:建筑地基勘察設計;地基處理技術
隨著城市化不斷深入,建筑業也不斷發展,各種新技術層出不窮。新形勢對建筑地基勘察及處理提出更高要求。要求提高建筑勘察資料可靠性和準確性,從而為確定承載力、基礎設計與地基處理提供準確依據。大地是一個載體,所有建筑物必然通過基礎坐落在地基上,要想有效保證建筑質量,必須提高地基穩定性與承載力、變形特性等,對不良地基,應選擇好地基處理的方法。
1 一般建筑地基勘察
(1)獲取有地形和坐標的建筑總平面圖,了解每個建筑的結構和功能、擬使用的基礎類型與埋置深度,以及對地基設計的要求等。然后對建筑地基進行勘察,查明場地的氣象及工程地質條件。并對勘察區域內巖土取樣,送實驗室做巖土物理力學指標統計,結合原位測試,確定設計需要的巖土參數。
(2)查明地下水埋藏,基坑設計時需檢查水位變化幅度與變化規律,分析出地層滲透。水質與土層是否會腐蝕建筑材料,要進行判斷,施工前對建筑環境地下水特點、化學成分、埋藏深度與動態等進行了解,判斷土層與地下水施工中發生變化會對工程造成影響,采用合理防治措施。深基坑開挖,更需要計算與支護設計用巖土參數,研究分析自然降水與基坑開挖等對周圍影響因素。
(3)對場地穩定性和邊坡穩定性進行評價,場地穩定性需要對建筑場地地震設防類別進行劃分,評價場地地震效應,然后根據抗震設防采取有針對性措施。抗震設防在6度以上,應劃分場地類型與類別;對于抗震設防在7度以上,還應判定砂土或者粉土地震液化。邊坡穩定性評價需明確邊坡可能滑動的模式,從而確定采用何種計算理論,對于地質條件復雜,常規計算難以解決的情況,應采用數值模擬的方法,分析其破壞發展趨勢。
2 幾種特殊地基勘察時注意事項
(1)黃土濕陷性勘察,結合建筑特點與設計要求,提供地層時代與成因;黃土層厚度;濕陷系數、干密度與濕陷壓力變化系數;濕陷類型與濕陷等級分布;變形參數與承載力等數據。
(2)砂土等液化時勘察,為防止砂土液化或者減少液化,常采用換土、砂樁擠壓與圍堵等。需要通過原位測試對砂土液化進行判斷,準確掌握土層層位與厚度等。
(3)柔性等增強體勘察,為提高地基承載力與減小沉降用柔性或半剛性增強體,應查明土層分布與厚度等情況。對砂土與粉土地基有詳細孔隙比標準貫入錘擊數等;黏性土地基,有壓縮模量、含水量pH值與有機質含量等。
3 地基設計要求
(1)擴展基礎計算。首先計算基礎底面積,通過承載力與變形計算確定;按剪切與沖壓等計算與確定變階高度與基礎高度;最后,底板配筋用抗彎計算確定。
(2)箱筏設計基礎。箱形基礎高度要符合剛度與承載力等要求,箱形底板厚度要根據受力與防水性能等進行確定。底板受彎承載力影響,斜面受剪承載力影響,在底板計算時都要達到標準。筏基底板板格按照沖切承載力要求設計,而筏基基礎梁要在正面受彎與斜截面受剪力基礎上,驗算底層柱下梁頂面受壓承載力。
(3)樁基礎設計要求。樁基礎要計算極限條件承載力,根據樁基使用功能與受力特點,計算豎向與水平承載力;計算樁身與承臺承載力;驗算極限承載力小細長樁或樁身裸露和地面上樁身壓屈;根據施工錘擊與吊裝等來對預制樁驗算強度;如某些樁端平面有軟弱臥層,需要對臥層承載力做驗算。樁端持力層是黏性土與存在臥層一級樁基,是軟土一級與二級樁基,需要沉降驗算。
4 不良地基處理技術
(1)地基處理技術。地基處理直接影響工程質量,科學處理可消除對上部結構的影響,確保質量。對重要工程,提前進行預壓試驗,完成側向位移與空隙水壓力等試驗,同時把參數和原設計預估值比較,對設計進行修正,使設計滿足要求。
(2)強夯前試驗性施工。試夯前查出場地內地下構筑物,及各種管線位置與相關標高等,實施必要措施,避免強夯施工帶來損壞。試夯或試驗性施工,按要求清表,經監理同意方可試夯,有專人查看與記錄。同時采取防振與隔振等,防止強夯施工產生機械振動,給建筑物或施工設備不利影響。
(3)深層攪拌的加固試驗。根據土的性質,選擇固化劑與外摻劑,為施工提供各種強度配比。制定高壓注漿方案,掌握施工工程土質、水文與建筑結構設計要求,及現狀觀測資料。
5 總結
地質勘察廣泛應用城市規劃、水利與工業及市政工程等建設設計與施工中,要做好勘察工作,掌握場地水文地質與工程地質,對可能的地質災害與可能的威脅性地質作用作出預測,并提出應對措施,能夠有效保證施工順利進行,保障人員安全,確保建成能正常與安全使用。所以掌握新形勢下建筑建筑地基勘察和處理方法對建筑工程安全性與社會效益、企業效益等有重要現實意義。
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