地基及基礎(chǔ)設(shè)計中應(yīng)注意的幾個主要問題

楊志華

（黑龍江省公路勘察設(shè)計院，哈爾濱150080）

1 地基及基礎(chǔ)設(shè)計的要點(diǎn)

我國地質(zhì)條件復(fù)雜，南北差異明顯，氣候呈現(xiàn)多變等特點(diǎn)，這會使建筑設(shè)計和施工中經(jīng)常出現(xiàn)黏土、凍土、軟土、膨脹土等不穩(wěn)定或性能較差的土壤，導(dǎo)致建筑物在復(fù)雜的應(yīng)力場環(huán)境下產(chǎn)生眾多的變化，出現(xiàn)斷裂、沉降、傾斜等問題。應(yīng)該充分發(fā)揮地基及基礎(chǔ)設(shè)計的重要價值和作用，對建筑工程進(jìn)行嚴(yán)格的控制，地基基礎(chǔ)的設(shè)計者不能以為有地質(zhì)工程報告、有規(guī)范為依據(jù)就取得了輸入數(shù)據(jù)，就有了根據(jù)，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要有較強(qiáng)的理論功底和善于思辨的能力。在地基的設(shè)計方案中，地基基礎(chǔ)不是唯一的，每一種地基還有基礎(chǔ)的處理都要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，將相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)有機(jī)地結(jié)合在一起，這樣才能夠獲得一個相對合理的方案。根據(jù)以往實際工作的經(jīng)驗來看，對地基的考察不能夠僅僅依靠地質(zhì)報告所給的數(shù)據(jù)來進(jìn)行方案設(shè)計，這是不合理的，有時會造成重大的事故。這是因為有時地質(zhì)報告中的數(shù)據(jù)與現(xiàn)實所描述的不相符，因此，我們一定要認(rèn)真分析，仔細(xì)推敲，注意所提供的各項物理力學(xué)的指標(biāo)正確性，注意所建議的地基基礎(chǔ)方案的合理性及可行性。

2 做好地基及基礎(chǔ)的沉降計算

地基及基礎(chǔ)沉降計算是地基及基礎(chǔ)設(shè)計的重要組成，要確保地基及基礎(chǔ)沉降計算值不應(yīng)大于地基沉降的允許值?；A(chǔ)設(shè)計是否合理可根據(jù)沉降計算或?qū)崪y結(jié)果來驗證。沉降很小，可以不進(jìn)行驗算，例如，端承樁基礎(chǔ)，以及規(guī)范中給出的根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、地基土層分布形式、地基承載力等參數(shù)確定的只做強(qiáng)度設(shè)計的地基。另一種是對沉降沒有嚴(yán)格要求的地基，例如，一般路堤和砂石料等松散原料堆場地基等。在軟土地區(qū)的建筑中，最容易出現(xiàn)事故的地方就是地基，這也是由沉降差和沉降量造成的，對建筑物危害最大的是不均勻的沉降，在軟土地基中，沉降量和工程的投資有重要的關(guān)系，加大投資可以盡量減小沉降量，因此，這是控制沉降量的關(guān)鍵。按沉降控制設(shè)計，可保證安全可靠又節(jié)省工程投資。因此，軟土地基的沉降驗算是必須的，甚至比強(qiáng)度設(shè)計還重要。另外，相鄰基礎(chǔ)地基承載力變化較大，有軟弱下臥層的地基等必須驗算沉降。在地基及基礎(chǔ)的沉降計算過程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，計算沉降的荷載只考慮靜荷載及準(zhǔn)永久荷載，而不考慮風(fēng)荷載、吊車吊重、地震等瞬間荷載，所以計算地基承載力與計算沉降的荷載組合不同，這一區(qū)別規(guī)范中有明確規(guī)定。第二，注意對計算沉降點(diǎn)的地質(zhì)資料分析，更要注意分析土層分布不均勻性及地下水位變化對地基差異沉降帶來的影響。

3 充分考慮地基及基礎(chǔ)的襯墊作用

當(dāng)前復(fù)合地基技術(shù)已經(jīng)基本成熟，并成為地基及基礎(chǔ)設(shè)計中廣泛采用的措施，復(fù)合地基技術(shù)是通過對天然地基的增強(qiáng)和置換，達(dá)到提高和處理土體的作用，進(jìn)而提高地基及基礎(chǔ)的強(qiáng)度，適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)、功能和安全的各項需要。復(fù)合地基按材料和機(jī)構(gòu)劃分，主要有三種類型：一是柔性樁復(fù)合地基。二是剛性樁復(fù)合地基。三是散狀材料符合地基。這些復(fù)合地基都可以通過樁間土的襯墊作用而發(fā)揮出更大的力學(xué)性能，使承載能力得到大大提高，避免樁體產(chǎn)生的各種問題，降低地基和樁體出現(xiàn)各種隱患的可能。為了確保樁土共同承擔(dān)的荷載能力，應(yīng)該對襯墊作用加強(qiáng)控制，要降低樁體的彈性模量，使其適于樁間土襯墊作用的發(fā)揮，降低樁體產(chǎn)生的沉降量，平衡各樁的位置和沉樁速度。應(yīng)該在樁體刺入墊層時就考慮襯墊作用，將樁體和建筑物上部荷載有效轉(zhuǎn)移到樁身和樁間地基之間，形成承載力、重力、變形量的協(xié)調(diào)，更有力地實現(xiàn)地基及基礎(chǔ)的穩(wěn)定，實現(xiàn)建筑物整體的安全。應(yīng)該控制地基及基礎(chǔ)的襯墊層厚度，一定厚度的襯墊層可以有效調(diào)整負(fù)荷，形成樁體、地基負(fù)荷的合理分配，一般將襯墊層的厚度設(shè)計為＞1000mm，這樣可以確保樁間土承載力超前發(fā)揮，降低樁頂面出現(xiàn)應(yīng)力過度集中的可能，使地基及基礎(chǔ)符合均勻性的同時，達(dá)到地基及基礎(chǔ)的穩(wěn)定。

還要減少樁頂面的應(yīng)力集中，使基礎(chǔ)底面反力分布更均勻。此外，在設(shè)計中還可以通過襯墊層厚度的調(diào)整達(dá)到平衡水平荷載的目的，應(yīng)在地基及基礎(chǔ)設(shè)計工作中予以重點(diǎn)的考慮。

4 結(jié)語

建筑物安全、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理、功能健全離不開穩(wěn)定的地基及基礎(chǔ)，在建筑市場越來越發(fā)展的今天，更應(yīng)該重視地基及基礎(chǔ)的設(shè)計工作，從要點(diǎn)出發(fā)控制地基及基礎(chǔ)設(shè)計的質(zhì)量，以全面、科學(xué)的計算得出地基及基礎(chǔ)的沉降量，在平衡襯墊作用的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)地基及基礎(chǔ)設(shè)計的目標(biāo)，維護(hù)建筑物功能、結(jié)構(gòu)和安全，將建筑設(shè)計和施工納入規(guī)范、有效的管理體系之中。

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