2023年-地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

第頁2023地基根底設(shè)計(jì)地基根底設(shè)計(jì)

導(dǎo)語：在地基根底設(shè)計(jì)中包括了對根底的設(shè)計(jì)和對地基的處理，二者是密不行分的。地基處理的好壞將干脆關(guān)系到根底的選型和造價(jià)。本文就地基的處理和根底設(shè)計(jì)進(jìn)行的探討。=地基土體的承載力和工程造價(jià)綜合各方面的狀況進(jìn)行確定。

一、引言

根底是建筑物和地基之間的連接體。根底把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見，豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點(diǎn)，或分布成線形，但作為最終支承機(jī)構(gòu)的地基，供給的是一種分布的承載實(shí)力。

假設(shè)地基的承載實(shí)力足夠，那么根底的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。但有時由于土或荷載的條件，須要采納滿鋪的伐形根底。伐形根底有擴(kuò)大地基接觸面的優(yōu)點(diǎn)，但與獨(dú)立根底相比，它的造價(jià)通常要高的多，因此只在必要時才運(yùn)用。不管哪一種狀況，根底的概念都是把集中荷載分散到地基上，使荷載不超過地基的長期承載力。因此，分散的程度與地基的承載實(shí)力成反比。有時，柱子可以干脆支承承載力相比擬。假設(shè)地基的容許承載力大于4倍的平均荷載值，那么用單獨(dú)根底可能比伐形根底更經(jīng)濟(jì)；假設(shè)地基的容許承載力小于2倍的平均荷載值，那么建立滿鋪在全部面積上的伐形根底可能更經(jīng)濟(jì)。假設(shè)介于二者之間，那么用樁基或沉井根底。

二、地基的處理方法

利用懦弱土層作為持力層時，可按以下規(guī)定執(zhí)行：1〕淤泥和淤泥質(zhì)土，宜利用其上覆較好土層作為持力層，當(dāng)上覆土層較薄，應(yīng)實(shí)行避開施工時對淤泥和淤泥質(zhì)土擾動的措施；2〕沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料，當(dāng)勻稱性和密實(shí)度較好時，均可利用作為持力層；3〕對于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對根底有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土，未經(jīng)處理不宜作為持力層。局部懦弱土層以及暗塘、暗溝等，可采納根底梁、換土、樁基或其他方法處理。在選擇地基處理方法時，應(yīng)綜合考慮場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑物對地基要求、建筑結(jié)構(gòu)類型和根底型式、四周環(huán)境條件、材料供給狀況、施工條件等因素，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比擬分析后擇優(yōu)采納。

地基處理設(shè)計(jì)時，應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)，根底和地基的共同作用，必要時應(yīng)實(shí)行有效措施，加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，以增加建筑物對地基不勻稱變形的適應(yīng)實(shí)力。對已選定的地基處理方法，宜按建筑物地基根底設(shè)計(jì)等級，選擇代表性場地進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場試驗(yàn)，并進(jìn)行必要的測試，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和加固效果，同時為施工質(zhì)量檢驗(yàn)供給相關(guān)依據(jù)。

經(jīng)處理后的地基，當(dāng)按地基承載力確定根底底面積及埋深而須要對地基承載力特征值進(jìn)行修正時，根底寬度的地基承載力修正系數(shù)取零，根底埋深的地基承載力修正系數(shù)取1.0；在受力范圍內(nèi)仍存在懦弱下臥層時，應(yīng)驗(yàn)算懦弱下臥層的地基承載力。對受較大水平荷載或建立在斜坡上的建筑物或構(gòu)筑物，以及鋼油罐、堆料場等，地基處理后應(yīng)進(jìn)行地基穩(wěn)定性計(jì)算。結(jié)構(gòu)工程師需依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分別供給用于地基承載力驗(yàn)算和地基變形驗(yàn)算的荷載值；依據(jù)建筑物荷載差異大小、建筑物之間的聯(lián)系方法、施工依次等，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和地區(qū)閱歷對地基變形允許值合理提出設(shè)計(jì)要求。地基處理后，建筑物的地基變形應(yīng)滿意現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，并在施工期間進(jìn)行沉降觀測，必要時尚應(yīng)在運(yùn)用期間接著觀測，用以評價(jià)地基加固效果和作為運(yùn)用維護(hù)依據(jù)。復(fù)合地基設(shè)計(jì)應(yīng)滿意建筑物承載力和變形要求。地基土為欠固結(jié)土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特別土?xí)r，設(shè)計(jì)要綜合考慮土體的特別性質(zhì)，選用適當(dāng)?shù)脑黾芋w和施工工藝。復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，或采納增加體的載荷試驗(yàn)結(jié)果和其周邊土的承載力特征值結(jié)合閱歷確定。

常用的地基處理方法有：換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。

1換填墊層法適用于淺層懦弱地基及不勻稱地基的處理。其主要作用是提高地基承載力，削減沉降量，加速懦弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消退膨脹土的脹縮。

2強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟-流塑的粘性土等地基上對變形限制不嚴(yán)的工程，在設(shè)計(jì)前必需通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法主要用來提高土的強(qiáng)度，削減壓縮性，改善土體對抗振動液化實(shí)力和消退土的濕陷性。對飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法運(yùn)用。

3砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形限制不嚴(yán)的工程也可采納砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。

4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(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗(yàn)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，削減地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強(qiáng)度。

5水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法〔簡稱濕法〕和粉體噴攪法〔簡稱干法〕。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流淌地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機(jī)質(zhì)含量較高的地基。假設(shè)需采納時必需通過試驗(yàn)確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗淖匀缓啃∮?0%〔黃土含水量小于25%〕、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采納于法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕，受其攪拌實(shí)力的限制，該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有肯定難度。

6高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時，應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。對地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管四周凝固等狀況不宜采納。高壓旋噴樁的處理深度較大，除地基加固外，也可作為深基坑或大壩的止水帷幕，目前最大處理深度已超過30m。

7預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和自然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于4m時，可采納自然地基堆載預(yù)壓法處理，當(dāng)軟土層厚度超過4m時，應(yīng)采納塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對真空預(yù)壓工程，必需在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。

8夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價(jià)低、施工文明、造價(jià)簡單限制，目前在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少勝利的應(yīng)用。

9水泥粉煤灰碎石樁〔CFG樁〕法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)依據(jù)地區(qū)閱歷或現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。根底和樁頂之間需設(shè)置肯定厚度的褥墊層，保證樁、共同擔(dān)當(dāng)荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨(dú)立根底、箱基、筏基，可用來提高地基承載力和削減變形。對可液化地基，可采納碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基，到達(dá)消退地基土的液化和提高承載力的目的。

10石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時，可實(shí)行削減生石灰用量和增加摻合料含水量的方法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類土。

11灰土擠密樁法和土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理的深度為5～15m。當(dāng)用來消退地基土的濕陷性時，宜采納土擠密樁法；當(dāng)用來提高地基土的承載力或增加其水穩(wěn)定性時，宜采納灰土擠密樁法；當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時，不宜采納這種方法?；彝翑D密樁法和土擠密樁法在消退土的濕陷性和削減滲透性方面效果根本相同，土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。

12柱錘沖擴(kuò)樁法適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基，對地下水位以下的飽和松軟土層，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。

13單液硅化法和堿液法適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.1～2m／d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場地，對Ⅱ級濕陷性地基，應(yīng)通過試驗(yàn)確定堿液法的適用性。

14在確定地基處理方案時，宜選取不同的多種方法進(jìn)行比選。對復(fù)合地基而言，方案選擇是針對不同土性、設(shè)計(jì)要求的承載力提高幅質(zhì)、選取相宜的成樁工藝和增加體材料。

三、根底的設(shè)計(jì)

房屋根底設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布狀況、相鄰建筑根底狀況、施工條件和材料供給以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮，選擇經(jīng)濟(jì)合理的根底型式。

砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)先采納剛性條形根底，如灰土條形根底、Cl5素混凝土條形根底、毛石混凝土條形根底和四合土條形根底等，當(dāng)根底寬度大于2.5m時，可采納鋼筋混凝土擴(kuò)展根底即柔性根底。

框架結(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對不勻稱沉降要求嚴(yán)、防水要求高、柱網(wǎng)較勻稱，可采納箱形根底；柱網(wǎng)不勻稱時，可采納筏板根底。有地下室，無防水要求，柱網(wǎng)、荷載較勻稱、地基較好，可采納獨(dú)立柱基，抗震設(shè)防區(qū)加柱基拉梁。或采納鋼筋混凝土交叉條形根底或筏板根底。筏板根底上的柱荷載不大、柱網(wǎng)較小且勻稱，可采納板式筏形根底。當(dāng)柱荷載不同、柱距較大時，宜采納梁板式筏基。無論采納何種根底都要處理好根底底板與地下室外墻的連結(jié)節(jié)點(diǎn)?？蚣艚Y(jié)構(gòu)無地下室、地基較好、荷載較勻稱，可選用單獨(dú)柱基，墻下條基，抗震設(shè)防地區(qū)柱基下設(shè)拉梁并與墻下條