【word】 淺談建筑工程中地基基礎(chǔ)的合理選擇

淺談建筑工程中地基基礎(chǔ)的合理選擇建筑論壇JIANZHULUNTAN建筑與發(fā)展JITINZHUYUFAZHAN145淺談建筑工程中地基基礎(chǔ)的合理選擇孫旭光桐城市規(guī)劃建筑設(shè)計院安徽安慶231400【摘要】近年來,隨著改革的深化和發(fā)展,房屋建筑的發(fā)展也很快而房屋建筑中基礎(chǔ)設(shè)計的正確與否,施工能否順利進(jìn)行,涉及到整個建筑物工期和經(jīng)濟(jì)效益,是房屋建筑中的一個重要一環(huán)本文闡述了根據(jù)工程地質(zhì)勘察情況進(jìn)行合理選擇地基基礎(chǔ)形式和基礎(chǔ)設(shè)計方案【關(guān)鍵詞】建筑工程地質(zhì)勘查地基基礎(chǔ)1,前言近年來,隨著改革的深化和發(fā)展,房屋建筑的發(fā)展也很快而房屋建筑中基礎(chǔ)設(shè)計的正確與否,施工能否順利進(jìn)行,涉及到整個建筑物工期和經(jīng)濟(jì)效益,是房屋建筑中的重要一環(huán)基礎(chǔ)的設(shè)計有事建立在地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上的,股搞清建筑物地基水文工程地質(zhì)條件十分重要在工程地質(zhì)勘查中查明其原因類型,分布規(guī)律,埋葬條件極其的性質(zhì),針對各種復(fù)雜的工程地質(zhì)條件,在保證工程設(shè)計和工程建設(shè)質(zhì)量的前提下,充分挖掘地基土的潛力,合理地選擇地基與基礎(chǔ)設(shè)計方案,可降低工程造價,縮短建設(shè)工期2,不良土質(zhì)的工程地質(zhì)特性在工程地質(zhì)看下勘查中,主要遇到的是第四紀(jì)堆積物它大多是以陸相為主的松散堆積物,其次是濱海相堆積物及人工堆積物按成因類型主要分為殘積物,崩積物,坡積物,洪積物,沖積物,巖溶溶洞堆積物,冰積物,凍土堆積物,風(fēng)積物,湖沼堆積物,火山堆積物,構(gòu)造堆積物及濱海相堆積物下面就幾種常見的成因不良的土質(zhì)及工程性能影響較大的填土特性作一簡要敘述軟弱特性土它是由第四紀(jì)后期形成的海相,瀉湖相,三角洲相和湖沼相沉積物其特點(diǎn)是天然含水量高,孔隙比大,抗剪強(qiáng)度低,壓縮性高,滲透系數(shù)小,承載力低,沉降變形大且沉降穩(wěn)定時間較長飽和粉細(xì)砂,飽和粉土它是由第四紀(jì)全新統(tǒng)新近沉積的其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較松散,在靜載荷作用下有較高的強(qiáng)度,但在振動和地震力的作用下,其超孔際水壓力突然增高使顆粒間的有效應(yīng)力大大降低,在土中排水條件不暢的情況下,使土粒處于懸浮狀態(tài)而使土體產(chǎn)生液化有可能產(chǎn)生液化沉陷而使土的承載力降低及地基失穩(wěn)因此,應(yīng)查明飽和粉細(xì)砂及飽和粉土的液化謙度,準(zhǔn)化層分布范圍及液化等級濕陷性黃土它是由風(fēng)積的一種黃色堆積物,其特點(diǎn)是質(zhì)地均一,疏松,大孔隙結(jié)構(gòu),垂直節(jié)理發(fā)育,多吉鈣質(zhì)結(jié)核土在自重應(yīng)力下或在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下遇水后土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而產(chǎn)生附加下沉和崩解濕陷性黃土分為白重濕陷性黃土及非自重濕陷性黃土雜填土主要是由于人類活動形成的無規(guī)律堆積物特點(diǎn)是成分復(fù)雜,顆粒不均勻,孔隙較大,厚度差異大,較疏松及不均勻,按其成分可分為生活垃圾,建筑垃圾和工業(yè)垃圾3,軟土地基勘察的技術(shù)要點(diǎn)分析31地面調(diào)查測繪要完成以下要點(diǎn)軟土地基分布路段的地形,地貌及第四紀(jì)沉積的關(guān)系軟土的成因類型,分布范圍,基底地層的性質(zhì)軟土層內(nèi)的砂夾層的厚度,顆粒組成及排水性能軟土層內(nèi)的埋深,厚度及上下層間的性質(zhì)地下水類型,埋深,補(bǔ)給與拍波情況,以及地下水與地表水的水力聯(lián)系在軟土地基上已建成建筑物在附加應(yīng)力作用下,對地基強(qiáng)度及變形的影響程度,以及地基處治措施32,勘探點(diǎn)布置和深度勘探點(diǎn)布置根據(jù)成因類型和地基復(fù)雜程度確定,勘探點(diǎn)的間距不宜大于30M當(dāng)土層變化復(fù)雜時,應(yīng)予加密對勘探點(diǎn)的深度,不要簡單地按地基壓縮層的計算深度確定,而提出根據(jù)地質(zhì)條件,建筑物特點(diǎn),可能的基礎(chǔ)類型來確定此外還應(yīng)預(yù)計到可能采取的地基處理方案的要求33,勘探手段以鉆探取樣與原位測試相結(jié)合為原則鉆探鉆探是巖土工程中劃分土層最重要,最關(guān)鍵的一環(huán),對軟土取樣采用薄壁取土器靜壓法,從取樣至試驗的全過程,必須采取有效的措施,保證樣品不受擾動,變形,水分流失等其它外界因素的影響對細(xì)砂層采用標(biāo)準(zhǔn)貫入器取樣,并選取有代表性的地段采用薄壁取土器采取三件以上的原狀砂樣進(jìn)行顆粒分析及粘粒含量測定原位測試宜采用靜力觸探,十分板剪切試驗在軟土地區(qū)用原位測試取代相當(dāng)數(shù)量的鉆孔,不僅減少鉆探取樣和土工試驗的工作量,縮短勘察周期,而且可以提高勘察質(zhì)量靜力觸探是軟土地區(qū)有效的原位測試方法34,軟土的力學(xué)性質(zhì)參數(shù)的測定按巖土工程類別及勘察階段采用一種或多種手段側(cè)的土的力學(xué)參數(shù),這些手段包括室內(nèi)土工試驗,原位測試,間接經(jīng)驗推算,原型觀測反分析等試驗土樣的初始應(yīng)力狀態(tài),應(yīng)力變化速率,排水條件和應(yīng)變條件均應(yīng)盡可能與工程的實際條件相模擬故對正常固結(jié)的軟土應(yīng)在自重應(yīng)力下預(yù)固結(jié)后再作不固結(jié)不排水三軸剪切試驗增加了對變形參數(shù)的測試要求變形參數(shù)包括先期固結(jié)壓力,壓縮系數(shù),壓縮指數(shù),回彈指數(shù)有試驗包括等加荷速率,等應(yīng)京戲速率,等水力梯度等以便引進(jìn)先進(jìn)試驗技術(shù),縮短試驗周期4,地基基礎(chǔ)方案的選擇地基方案選擇主要目的是為了滿足上部結(jié)構(gòu)對地基的要求,提高軟弱地基的承載能力,防止剪切破壞使地基失穩(wěn),防止沉降量過大即不均勻沉降的產(chǎn)生,消除黃土的濕陷性,減輕膨脹土的脹縮性,消除地基土的振動準(zhǔn)化沉陷影響41,天然地基在工程建設(shè)中,應(yīng)充分利用地基土的工程地質(zhì)條件,盡可能地選用天然地基自然界的土一般部是在沉積循環(huán)中成層出現(xiàn)的,每層土的地基承載力及物理性性質(zhì)指標(biāo)差別較大,在考慮選用天然地基時,應(yīng)結(jié)合基礎(chǔ)形式及上部結(jié)構(gòu)綜合考慮首先應(yīng)選擇上部承載力較高的土層作為天然地基持力層,并驗算其下臥層的承載力是否滿足要求,如不滿足要求,可使基礎(chǔ)盡量淺埋,以增加持力層的厚度42,軟弱粘性土對于面積不大計埋葬較淺的軟弱粘性土可挖除后回填或基礎(chǔ)加深,對于寬度不大的條形基礎(chǔ)課采用基礎(chǔ)地梁跨越,對于厚度較大的軟弱粘性土可采用基礎(chǔ)地梁跨越對于軟弱粘性土下部為不含水砂層時可采用砂樁及排水固結(jié)法43,飽和粉細(xì)砂,飽和粉土在處理液化地基土?xí)r,不能遇見液化常就全部消除液化沉陷影響,應(yīng)根據(jù)液化等級及建筑物的性質(zhì)綜合確定處理方案如對于丁類建筑物輕微及中等液化場地殼不采取措施,嚴(yán)重液化場地可對基礎(chǔ)和下轉(zhuǎn)第144頁144建筑與發(fā)展JIQNZHUYUFAZHCLN建筑論壇JIANZHULUNTAN淺析彎沉的基層質(zhì)量的控制優(yōu)勢劉偉德州市公路管理局慶云公路局山東德州253700在我國現(xiàn)行的公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)中,各種路面基層結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量實測項目指標(biāo)中沒有彎沉值指標(biāo)這一項然而,在我們進(jìn)行路面基層施工質(zhì)量驗收時常常會遇到這樣一個情況不論是半剛性基層結(jié)構(gòu),還是其他基層結(jié)構(gòu)不論是不是專業(yè)型人員,談到基層質(zhì)量時都會首先關(guān)心彎沉值是否達(dá)標(biāo)這點(diǎn)足以說明,彎沉指標(biāo)是廣大公路施工者公認(rèn)的質(zhì)量控制指標(biāo)彎沉指標(biāo)控制在基層施工質(zhì)量上有什么優(yōu)勢在基層施工質(zhì)量驗收中,增加彎沉指標(biāo)實測項目是否可行本文將此進(jìn)行分析彎沉指標(biāo)的相對優(yōu)勢彎沉檢驗方法與其他質(zhì)量指標(biāo)檢驗方法相比,有三個突出的優(yōu)點(diǎn)一是檢測時不損壞原有的基層,使得檢測可以根據(jù)不同人員的要求,做重復(fù)檢測,或任意選定測點(diǎn)位置和檢測頻率,從而使彎沉指標(biāo)檢測的可操作性更強(qiáng)二是檢測結(jié)果直觀明了彎沉以變形來判斷某處結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,而某處變形的大小,直接反映在百分表的讀書上,因此,某個位置的檢測結(jié)果就象我們拿手表看時間一樣簡便,明了,人們可以隨時將檢測結(jié)果與現(xiàn)場環(huán)境對照分析,從而迅速,正確作出處理決策三是檢測速度很快,不需作大量的內(nèi)業(yè)工作,檢測結(jié)果復(fù)現(xiàn)性很強(qiáng),檢測頻率大10倍以上,且檢測時間增加極少彎沉值指標(biāo)更能反映基層的強(qiáng)度質(zhì)量對于半剛性路面基層結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)中采用7天飽水無側(cè)限,強(qiáng)度指標(biāo)作為基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo)7天飽水無側(cè)限強(qiáng)度是將基層混合料按照工地上要求密實度制成試件,養(yǎng)護(hù)6天,浸水1天而測出的抗壓強(qiáng)度值從其檢測方法可以看出,除混合料的級配與現(xiàn)場一致外,其他如密度,養(yǎng)護(hù)條件等均難與現(xiàn)場環(huán)境一致,因此很難反映出現(xiàn)場實際的施工質(zhì)量而彎沉指標(biāo)可以克服這些缺點(diǎn),直觀地在現(xiàn)場直接測試,通過后面所述評價方法可以很準(zhǔn)確地評價基層驗收層的施工質(zhì)量對于其它基層機(jī)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)中沒有強(qiáng)度檢測指標(biāo),顯然這與設(shè)計是有矛盾的,不同的基層有不同的強(qiáng)度值,設(shè)計是按照基層結(jié)上接第145頁構(gòu)的強(qiáng)度值來計算基層結(jié)構(gòu)的厚度,事實上,在彈性模量回彈模量低的結(jié)構(gòu)層上鋪上彈性模量相對高一點(diǎn)的基層結(jié)構(gòu)后,實測彎沉值會減少,減少的多少與混合料的質(zhì)量,壓實度及厚度均有密切關(guān)系因此,要評價基層結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,筆者認(rèn)為有必要引用彎沉值指標(biāo),這也是廣大公路施工工作者想用彎沉指標(biāo)值來控制路面施工質(zhì)量的原因之一彎沉指標(biāo)控制基層施工質(zhì)量的檢驗標(biāo)準(zhǔn)真正要用彎沉值指標(biāo)控制基層施工質(zhì)量,就必須有明確的比較對象,即檢驗標(biāo)準(zhǔn)彎沉表示被測路面結(jié)構(gòu)層以下各層包括路基在汽車標(biāo)準(zhǔn)軸載下產(chǎn)生的總位移,是驗收層以下各層的整體強(qiáng)度反映柔性路面面層設(shè)計容許彎沉作為檢驗標(biāo)準(zhǔn),是因為我國路面的設(shè)計理論是”強(qiáng)基薄面”面層實測彎沉代表值反映的是路面以下各層的總體強(qiáng)度,其中,面層的強(qiáng)度作用極少因此,采用設(shè)計容許彎沉值控制整個公路的強(qiáng)度是可行的路基以土基設(shè)計回彈模量反算彎沉值作為檢驗標(biāo)準(zhǔn),反映的是整個路基的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求的程度,這也是可行的但是,如果基層也采用反算下來的設(shè)計容許彎沉值作為唯一檢驗標(biāo)準(zhǔn),這個標(biāo)準(zhǔn)顯然只確保了驗收層的實測彎沉值達(dá)到了設(shè)計要求,反映不出驗收層的真實施工質(zhì)量事實上,在結(jié)構(gòu)層上鋪筑另一個結(jié)構(gòu)層后,實測彎沉代表值會明顯減少,減少量大小與結(jié)構(gòu)層的施工質(zhì)量聯(lián)系密切因此,筆者建議一方面以設(shè)計容許彎沉值作為總控制標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)驗收層實測彎沉代表值大于設(shè)計容許彎沉值,則為不合格,需采取措施處理,當(dāng)實測彎沉值小于或等于設(shè)計容許彎沉值時,以驗收層較下層實測彎沉代表值增量絕對值來評價驗收的實際施工質(zhì)量,評價標(biāo)準(zhǔn)是計算驗收層路論彎沉增量的絕對值將實測彎沉代表值增量與理論增量之比乘以系數(shù)計算合格率,以合格率來反映施工質(zhì)量的好壞上部結(jié)構(gòu)處理對于丙類建筑物輕身長液化及中等液化場地可加強(qiáng)基層和上部結(jié)構(gòu),嚴(yán)重液化場地應(yīng)全部消除液化沉陷或部分消除液化沉陷影響并且對基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理對于乙類建筑物輕身長液化場地可部分液化沉陷或?qū)A(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理振沖擠密碎石樁機(jī)振沖置換碎石樁可有效地消散超孔隙水壓力,增加土的密度強(qiáng)夯發(fā)和灌漿法可增加土的密實度也可采用樁基礎(chǔ)將樁端深入液化深度以下穩(wěn)定的土層中44,膨脹土膨脹土具有膨脹與收縮性,壓力和含水量是影響膨脹預(yù)算收縮的重要因素此類土應(yīng)調(diào)查當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件和區(qū)域氣候條件,測定土的含水量,自由膨脹率和不同壓力下的膨脹率,確定地基的脹縮等級根據(jù)場地的工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度,以及對建筑物產(chǎn)生的影響可選用天然地基,因荷載較大的建筑物能抵消地基的膨脹力,起到控制地基變形的作用,使地基變形變小,選用天然地基時,最好選擇三層以上的建筑物對需進(jìn)行處理的膨脹土,應(yīng)考慮濕陷深度,厚度及地下水位的影響1當(dāng)膨脹土埋葬在地表下3M左右且膨脹土較厚或地下水位較深時,盡量利用