探討建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計與處理方法

高新林

(新疆電力設(shè)計院，新疆 烏魯木齊 830002)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層工程建筑不斷增加，對建筑物地基基礎(chǔ)的要求也越來越高，地基基礎(chǔ)是整個建筑物的關(guān)鍵組成部分，關(guān)系到建筑物的質(zhì)量、施工工期和投資成本。在基礎(chǔ)的設(shè)計中常常會遇到軟基層、坡形地基或者持力層較深的情況，針對實(shí)際情況，在基礎(chǔ)施工中應(yīng)加強(qiáng)處理技術(shù)，以保證建筑工程的質(zhì)量。

一、建筑物地基基礎(chǔ)處理的分類

因?yàn)榻ㄖ锏牟煌浣ㄖY(jié)構(gòu)和地質(zhì)環(huán)境也不同，對基礎(chǔ)地基的設(shè)計處理也存在著差異，常見的情況有如下幾種:第一是針對建筑物地基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度性，如果建筑荷載較大時地基的強(qiáng)度不能承受，地基會出現(xiàn)滑動，威脅到施工安全和工程質(zhì)量;第二是針對地基的變形，如果地基的設(shè)計處理不規(guī)范，在上部荷載的重力下，會出現(xiàn)地基部分沉降，引起墻體的傾斜、變形和斷裂;第三是針對地基的溶蝕性和滲透性，水庫建筑物因?yàn)樗臐B透會對地基進(jìn)行溶蝕作用，引發(fā)地面的沉陷和坍塌;第四是針對地基因振動產(chǎn)生的液化，如果建筑物遭遇強(qiáng)烈的振動時，如地震，會改變地質(zhì)條件，減弱地基的承重力。

二、建筑物地基基礎(chǔ)的設(shè)計

(一)地基基礎(chǔ)的設(shè)計選擇。建筑工程中常見的基礎(chǔ)形式有獨(dú)立、樁、條形和筏型基礎(chǔ)，建筑基礎(chǔ)通過對這些形式的組合達(dá)到建筑物基礎(chǔ)工程的要求。在多層框架結(jié)構(gòu)中如果地基土質(zhì)較差，中柱可以選擇使用鋼筋混凝土的條形基礎(chǔ)，中柱也應(yīng)使用鋼筋混凝土;無地下室的建筑物如果框架少、地基好、上部荷載小，可以選用獨(dú)立的柱基;如果地基差、上部荷載大，易產(chǎn)生不均勻的沉降，可選用交叉十字型的條形基礎(chǔ);如果獨(dú)立柱基和條形基礎(chǔ)都不能滿足承載和強(qiáng)度時，可以選用筏板基礎(chǔ);如果框架結(jié)構(gòu)建筑物有地下室而柱網(wǎng)分布均勻，對防水和沉降要求甚高，可以選用箱形基礎(chǔ)，如果中網(wǎng)分布不均勻可以選用筏板基礎(chǔ);建筑物有地下室但無防水要求、荷載均勻、地基和柱網(wǎng)都良好的，可以選用獨(dú)立柱基，對抗震設(shè)防區(qū)域應(yīng)增加柱基拉梁，或是選用交叉鋼筋混凝土的條形和筏板基礎(chǔ)。建筑工程的地基基礎(chǔ)是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，只有針對性的選擇合理的地基基礎(chǔ)才能實(shí)現(xiàn)工程的最終價值。

(二)對高層和低層連體建筑物的地基設(shè)計。城市中的建筑物因?yàn)楣δ苄枰邔咏ㄖ镞B接低層建筑物或裙房和地下室的設(shè)計結(jié)構(gòu)迅速增多，高低建筑物對地基的荷載差異使地基基礎(chǔ)在設(shè)計選擇時應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定，防止因?yàn)榻ㄖ锔叩蛯拥脑虺霈F(xiàn)沉降或連接處開裂的現(xiàn)象。常見的解決方案有以下幾種:第一，高層建筑物的結(jié)構(gòu)材質(zhì)盡量選擇輕質(zhì)型的，例如輕骨料、輕質(zhì)隔墻、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)澆空心板等。第二，把高層建筑物的坐落位置選在壓縮性較低的土質(zhì)上，底層建筑物或裙房選在壓縮性較高的土質(zhì)上。第三，高層建筑物的地基基礎(chǔ)選用筏型基礎(chǔ)，低層建筑或裙房選用獨(dú)立或者條形基礎(chǔ)。第四，高層建筑物座落于復(fù)合地基上，低層建筑或裙房座落于天然地基上。第五，建筑工程施工時設(shè)置沉降后澆帶減少施工期間產(chǎn)生的沉降量，先完成高層建筑物的施工再進(jìn)行低層建筑或裙房施工。

(三)對軟土的地基基礎(chǔ)設(shè)計。軟土容易造成地基的變形，針對此問題，選用樁基礎(chǔ)、條形、箱形、筏板和彈性梁的地基形式，都能有效解決軟土帶來的沉降不均勻和地基下沉問題，但工程的總造價偏高。為避免普通建筑物的地基變形可以選用以下幾種方法:第一，對地基均勻和結(jié)構(gòu)類型簡單的，可以選用同一種基礎(chǔ)形式和相同的埋深避免沉降和沉降不均。第二，對地基差異大和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的，通過地質(zhì)材料對地基變形進(jìn)行估算，根據(jù)估算選用不同的形式和埋深調(diào)整沉降差異，使其能均勻沉降。第三，調(diào)整基礎(chǔ)底面積，用基底壓力控制變形的差異，使其均勻沉降。第四，加強(qiáng)基礎(chǔ)的強(qiáng)度和建筑物的剛度，減少沉降的不均勻和差異。

三、建筑物地基基礎(chǔ)的處理技術(shù)

(一)地基的處理技術(shù)。地基基礎(chǔ)處理中，控制和預(yù)防地基的沉降不均勻和變形是重要問題，一般土質(zhì)松軟、存在空洞和暗溝的地基容易產(chǎn)生沉降不均，為此，在遵循地基沉降的原則下通過合理科學(xué)的技術(shù)處理手段，以控制和預(yù)防地基沉降問題。首先可以采用灰土分層進(jìn)行夯實(shí)，對溝槽的底部進(jìn)行加固，如遇磚井且直徑達(dá)到1.5m時，需用配筋加固內(nèi)部，并注重回填。

(二)加固地基的處理。通常采用的地基加固方法是換土法和碎石強(qiáng)夯法，換土法的施工處理程序是在進(jìn)行施工前檢驗(yàn)基坑，清除基坑里的污泥和污水，保證坑內(nèi)干燥整潔，再進(jìn)行灰土分層;進(jìn)行灰土鋪層時應(yīng)注意土質(zhì)和灰土的情況，檢驗(yàn)其含水量，將灰土握成團(tuán)且能用兩指捏碎為達(dá)標(biāo)，如果灰土含水量過高或過低，可以采用晾曬或澆水進(jìn)行調(diào)整;灰土鋪好后應(yīng)立即進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)。碎石強(qiáng)夯法的施工處理程序是將碎石樁填進(jìn)土層，利用重錘打散碎石樁填滿地基的底部，使碎石和土混合，不僅能加強(qiáng)地基基礎(chǔ)的穩(wěn)固性，還有利于排水性能。

四、結(jié)束語

地基基礎(chǔ)是建筑工程的重要部分，保證著建筑工程的質(zhì)量和使用，在地基基礎(chǔ)的施工中，要確保實(shí)際情況的設(shè)計，有效合理的采用地基基礎(chǔ)的處理方式，避免地基基礎(chǔ)帶來的質(zhì)量安全事故，有效促進(jìn)建筑工程的發(fā)展。

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