陳影
(貴州省銅仁市建筑勘察設計院貴州銅仁 554300)
淺談建筑工程中的工程勘察與地基處理
陳影
(貴州省銅仁市建筑勘察設計院貴州銅仁554300)
我國國民經濟迅速發展,建筑行業隨之崛起,高樓建筑日益增多,但是所有的建筑都離不開穩固的基礎,地基的穩定決定著整個建筑的質量。因此,在建筑工程前期,必須做好巖土勘察工作,加強地基的處理,為建筑的屹立不倒奠定堅實基礎。巖土工程勘察、地基處理和基礎設計是基礎工作,對于高層建筑而言,其基礎勘查分析工作尤為重要。本文將簡單介紹工程勘查的主要內容和要求,并且詳細分析工程地基處理和設計要點。
建筑工程;工程勘查;地基處理
所有的建筑工程的施工都是建立在地基基礎上的,地基承受建筑整體荷載,所以在地基施工中,必須進行科學化處理,保證地基能夠符合承載量和沉降量要求。然而,在實際施工過程中,很少有工程能夠滿足施工要求。因此,要采取科學合理的地基處理技術,完善工程勘查工作,保證建筑地基的穩定性。
(1)獲取建筑物的整體平面結構圖,要求必須帶有坐標和地形,還要包括建筑物的提及大小、功能特點、結構特征等等。另外,還要對建筑物在施工的地質類型、地形分布特點、地質特征對建筑物施工帶來的危害程度進行評價,并且提出相應的整改技術。除此之外,還要對建筑物周邊的環境做詳細調查,包括周圍巖石的結構、種類、厚度等等。最后,還要對地基的穩定性和承載能力做預算和評價。
(2)在建筑工程中的地震設防區,要明確劃分場地中的土質類型和場地的類別,并且對場地和建筑地基的抗震效果進行有效評價。如果經過科學評價,場地的抗震設防烈度大于Ⅵ度,則應該對場地土質類型和場地類別進行劃分;如果場地的抗震設防烈度大于Ⅶ度,則應該判定出飽和砂土或者飽和粉土兩者各自的地震液化,并且計算其液化指數。
(3)建筑工程地基勘察工作還應該注意查明地基所在地的地下水的實際狀況。設計地基降水量時,要詳細闡明地下水的水位變化程度和趨勢以及水位變化規律,并且詳細分析地層滲透性。另外,還要對建筑物周邊的水資源環境以及各類自然因素進行詳細判斷。除此以外,還要了解建筑物的地下水類型、深度以及水內各種元素,并根據這些信息判斷地基的圖紙類型和地下水變化趨勢,據此提出相應的解決措施。
(4)建筑工程深基坑挖掘前,要對基坑穩定性進行計算,取得支護設計參數,并且對深基坑挖掘和降水情況對建筑工程的施工影響做出評價和分析,計算深基坑承載能力和變形參數。另外還要加強地基設計、處理以及地基施工的可行性分析,特別注意在不良地質條件下這些狀況的處理措施。
2.1黃土濕陷性的勘察
為了降低黃土濕陷性,要對建筑工程的地基濕陷等級、場地濕陷類型、非濕陷性土層的埋藏深度和土的基本性質進行調查。并且提供地基土的濕陷系數、含水量、自重濕陷系數和最優含水量等指標。
2.2沙土、粉土液化時的勘察
在勘察中,必須注意沙土、粉土等特殊地質的液化問題。在工程建設中都是通過使用砂石樁擠密來緩解該土質的液化問題。在實施該方案時,注意對地基場地的液化等級進行詳細查明,并計算出地基土層的比貫入阻力和液化土層的厚度等其他參數。
2.3對柔性、半剛性增強體的勘察
如果建筑工程所采用柔性增強體、半剛性增強體的復合型地基建設方案,不僅要提高地基對高層建筑的承載能力,同時對相對較為軟弱的土層的分布范圍、厚度等實際情況要詳細查明,另外還要了解和掌握工程在設計和施工過程中所需要的各種資料。
2.4黏性土地基勘查
如果建筑工程的地基是黏性土地基,那么就不僅需要地基土質的壓縮模量、含水量以及地基地下水的水位和酸堿度、構成的化學成分等信息,而且還要對比沙土和粉土地基的天然空隙,再計算兩種土質的密度。
在建筑工程中,地基的基礎設計主要包括計算擴展基礎、設計箱筏和設計樁基礎三個主要部分。其中為了提高擴展基礎計算的準確度,首先要做的是按照地基的承載能力和變形度計算出工程的地基基礎底面積,然后再測量地基基礎和變階處的高度。在計算此高度時,要按照沖切和剪切來確定,最后就是按照抗彎得出地基基礎底板的配筋。箱筏基礎的設計主要有以下幾點內容:
(1)箱形基礎高度的確定應該符合地基結構自身的承載能力和高度規范,而且箱形基礎底板厚度也要符合實際情況。另外,箱形基礎正方截面的承載力度以及斜方向截面的承載力度的計算都應該符合地基對重切力度的要求。
(2)梁板式筏基底板設計也要符合沖切力度的要求。梁板式筏基底板不僅要能夠承受正截面承載力,而且同時還要能夠承受斜截面的承載力。因此,在進行相應的計算時,要計算基礎了梁部分位置的承載能力。
(3)平板式筏基的設計與梁板式筏基底板設計大致相同,為了滿足沖切力度需求,必須具有足夠的承載力。另外,平板式筏基還要計算出邊緣的受力程度。
樁基礎的設計內容也包含兩部分:
(1)在進行樁基設計時,首先要對承載極限進行計算。在進行樁基水平和垂直承載力計算時,要對樁基的功能和受力特點進行分析;對樁基自身的重量承載力的計算;對暴露在土層上面的側面部分、樁基頂面部分以及承載力較小的樁基進行壓屈計算;混凝土材質的樁基要根據施工階段的錘擊以及吊裝強度進行計算;如果樁基下層有軟弱下臥層,則應該計算軟弱下臥層對重量的承載能力。另外,還要對河岸邊時的穩定性和固定性的計算。
(2)當樁基穿越厚松散填土、濕陷性較嚴重的黃土或者固定相較差的土層并進入土層硬度較大區域時,樁基周邊存在著軟弱土層。鄰近的樁基由于長期受到較重荷載的影響,導致樁周土中有效應力增加,并產生下沉現象。一旦樁基周邊土層的下沉比樁基的下沉程度更為嚴重,則應該重視樁側負摩阻力。
4.1砂石樁法
該地基處理技術,能夠有效加強地基密度和抗剪力強度,所以,該處理技術比較適用于超高層建筑的地基處理。對于砂土型地質、雜填土地質,需要采用砂石樁法加以處理。在采取這種處理技術時,必須要明確地基種類,在對飽和流塑地基進行處理前,要做好前期預壓工作,而在對軟地基進行處理前,一定要做好地基土置換工作。面對飽和性粘土地基,一定要采取砂石樁法進行置換,形成復合地基,以便有效提高地基承載力。
4.2擠密樁法
該處理技術比較適用于地下水位以上的土為黃土、素土或雜填土的地基。這種處理技術要嚴格根據工程設計方案開展,提前在相應部位布置樁孔,然后用灰土或土對其加以填裝,在填裝過程中要不斷夯實,以達到技術規范和設計標準。灰土有助于提高地基的承載力,加強防滲水性,同時能夠有效弱化地基土的濕陷性,所以,要結合地基的實際狀況合理選擇擠密樁法這種處理技術。
4.3換填墊層法
該處理技術比較適用于軟基地的處理。這里的“換”是指將原來無法承重的軟土取出,然后將承載力強的僵硬性土體填補進去,如此就可以全面提高地基承載力。目前,換墊層的方式既有人工的,也有機械的。這種處理技術對固體堅硬物質含量少的地基土非常有效。在采用該處理技術時,要結合換填土層的深度決定換填深度,若是大于1m,則需要加設一層土工布。
4.4強夯法
這種處理技術就是利用重物擊打力對地基土加以夯實,以提高地基承載力。較為常見的地基夯打都屬于強夯法,該處理技術效果顯著,因此也是目前使用最多的一種地基處理技術。但這種方法存在著一定的弊端,就是容易產生噪音,因此,在居民區中心或附近最好不要采用這種處理技術,如果非采用不可時,一定要做好隔離工作,制定合理的夯打時間。當夯打場地附近有個別建筑受振動影響較多時,就必須做好這類建筑的保護工作。
4.5粉煤灰吹填法
高透水性是粉煤灰最為顯著的特點,若是充分發揮它的這一優勢能夠有效縮短地基固結時間。粉煤灰的成本較低,因此將這種處理技術應用在處理地基方面,不僅能夠有效縮短地基土固結時間,而且能夠全面降低工程建設成本。這種地基處理技術,需要結合實際情況將淤泥和粉煤灰進行最佳比例的混合。目前,許多建筑工程的地基處理都采用這種方法,并取得了非常顯著的效果。
4.6振沖法
振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基,應在施工前通過現場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力,減少地基沉降量,還可用來提高土坡的抗滑穩定性或提高土體的抗剪強度。
地基勘察、處理技術和地基基礎是建筑工程施工的重要項目,能夠保證建筑工程能夠順利完成。因此,在建筑工程勘查階段以及地基處理階段應該采用科學合理的技術,保證建筑工程地基的穩定性和承載力,為工程整體質量奠定基礎。
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TU195
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