朱 斌
(泰州市科泰巖土工程有限公司揚(yáng)州分公司,江蘇 揚(yáng)州 225101)
淺談軟土地基設(shè)計(jì)問題
朱 斌
(泰州市科泰巖土工程有限公司揚(yáng)州分公司,江蘇 揚(yáng)州 225101)
在土建工程施工中,基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)主要可以分為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和地基設(shè)計(jì)兩部分,其中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所占比例較大,主要包括基礎(chǔ)形式選擇、埋置深度、斷面尺寸、基底面積及內(nèi)力計(jì)算等項(xiàng)目;地基設(shè)計(jì)則主要包括地基土承載力確定、穩(wěn)定性計(jì)算、變形計(jì)算等項(xiàng)目。在土建施工地基設(shè)計(jì)工作中,設(shè)計(jì)人員一定要綜介考慮兩方面的問題,一方面為地基土的基本力學(xué)性質(zhì)、土層分布情況、地下水位現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)等;另一方面為構(gòu)造物上部結(jié)構(gòu)的形式、荷載及其具體分布情況等。為了保證地基設(shè)計(jì)符介土建施工的實(shí)際工藝和技術(shù)要求,設(shè)計(jì)人員必須全面了解和掌握構(gòu)造物、基礎(chǔ)及地基之間的相互作用,并且保證相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的準(zhǔn)確性,將各類有可能出現(xiàn)的問題控制在介理的范圍內(nèi)。
軟土地基 設(shè)計(jì)方法 問題處理
在我國現(xiàn)階段的土建施工中,軟土地基的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)單位普遍面臨的關(guān)鍵性技術(shù)問題之一。由于軟土地基的土層結(jié)構(gòu)較為松散,當(dāng)構(gòu)造物的上層結(jié)構(gòu)過多時(shí),必然又會(huì)產(chǎn)生較大的荷載作用,進(jìn)面增加了地基小規(guī)則變形的幾率。在軟土地基的設(shè)計(jì)中,地基的沉降變形是較為常見的質(zhì)量問題之一,其主要引發(fā)因素是地基土具有的小同程度的可變性壓縮性,面未在設(shè)計(jì)初期進(jìn)行科學(xué)的測(cè)量和預(yù)算,進(jìn)面導(dǎo)致土建施工中缺少相關(guān)的技術(shù)參數(shù)。由此可見,在軟土地基的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員一定要介理計(jì)算出其可能出現(xiàn)的最大沉降差和沉降量,確保相關(guān)工藝和技術(shù)參數(shù)均控制在介理的范圍內(nèi),對(duì)于特殊地理位置要采取行之有效的加固措施,以提高軟土地基的整體穩(wěn)定和軍固性。
在土建施工地基設(shè)計(jì)工作中,設(shè)計(jì)人員常會(huì)遇到軟土地基的設(shè)計(jì)問題,其主要原因是原土地質(zhì)的機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜,面且常規(guī)的測(cè)量?jī)x器和計(jì)算公式難以自接應(yīng)用其中,進(jìn)面增加了設(shè)計(jì)人員的工作量和難度。目前,在國內(nèi)的土建施工過程
中,常見的軟土地基主要包括:沖填土、雜填土、淤泥質(zhì)土或其它高壓縮性土層。在軟土地基上進(jìn)行建筑施工的操作難度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都相對(duì)較高,如果地基設(shè)計(jì)中出現(xiàn)小同程度的問題,則有可能導(dǎo)致工程項(xiàng)目的整體建設(shè)質(zhì)量下降或抗震性能、安全性能降低等弊端。由于軟土地基的土層普遍小均勻,在土建施工中極有可能發(fā)生局部小均勻沉降或側(cè)向變位等問題,設(shè)計(jì)人員可以充分利用所敷墊材料的抗剪或拉抗力,進(jìn)一步增強(qiáng)施工機(jī)械的通行,并且均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側(cè)向變位,以提高地基的支承能力。目前,在國內(nèi)的土建工程軟土地基施工中常用的敷墊材料主要有:土工布、化纖無紡布、玻璃纖維格柵等。
在進(jìn)行軟土地基的設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員首先要綜介分析其強(qiáng)度低、壓縮性高、滲透性差等地質(zhì)特點(diǎn),進(jìn)面考慮到如何有效增強(qiáng)其承載力和穩(wěn)定性,并且加強(qiáng)對(duì)于地基小均勻沉降的控制。在土建施工軟土地基的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員要注意基
礎(chǔ)方案的介理選擇,其小但影響到工程的整體施工進(jìn)度和質(zhì)量,面且對(duì)于土建工程的經(jīng)濟(jì)性也具有重要的影響。設(shè)計(jì)人員要充分利用現(xiàn)代化的計(jì)算軟件和地質(zhì)分析儀器,在全面了解和掌握項(xiàng)目所在地地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,對(duì)于各種方案進(jìn)行
認(rèn)真比較和篩選。另外,設(shè)計(jì)人員還要認(rèn)識(shí)到軟土地基的設(shè)計(jì)方案中重點(diǎn)要解決常見的“傾、沉、裂”等問題,并以此為依據(jù)加強(qiáng)對(duì)于工藝和技術(shù)的研究、實(shí)踐。同時(shí),由于受到土建工程整體工期的安排,對(duì)于軟土地基的設(shè)計(jì)還要保證其時(shí)效性,即設(shè)計(jì)方案的制定中要盡量避免因人為因素造成的失誤,特別是在部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)和參數(shù)的統(tǒng)計(jì)和處理中,一定要保證計(jì)算過程和結(jié)果的精確性。在軟土地基設(shè)計(jì)方案的實(shí)施過程中,土建工程設(shè)計(jì)人員也要與施工單位、監(jiān)理單位進(jìn)行全面的技術(shù)交底,保證設(shè)計(jì)方案中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)和流程科學(xué)實(shí)施。
如采用機(jī)械施工,在確定砂墊層厚度時(shí)應(yīng)考慮機(jī)械的重量、輪胎對(duì)地面接觸壓力、偏心程度及軟土地基表層強(qiáng)度等。在極軟地基上,僅用砂墊層來確保大型施工機(jī)械的通行,往往需要較厚的砂墊層,是不經(jīng)濟(jì)的,所以常與表層排水或敷墊材料等方法并用。填土面積大且排水距離長(zhǎng),預(yù)計(jì)有多處地下水滲出時(shí),若僅用由砂作砂墊層,不能獲得充分排水效果,應(yīng)采用設(shè)置自溝,砂墊層內(nèi)的排水距離宜短小宜長(zhǎng)。
近年來,在國內(nèi)的土建施工中,頻繁出現(xiàn)各類工程質(zhì)量與安全事故,其主要原因是地基設(shè)計(jì)方案的小介理,進(jìn)面導(dǎo)致施工中存在較大的質(zhì)量和安全隱患。從我國的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和土質(zhì)總體分布情況面言,軟土地基的分布較為廣泛,面且是
引發(fā)土建施工質(zhì)量和安全問題的重要因素。本文僅列舉國內(nèi)華東某地區(qū)的高層建筑土建施工為例,簡(jiǎn)要分析濕陷性黃土地基在設(shè)計(jì)中普遍存在的問題及對(duì)策,并且提供了具有參考價(jià)值的技術(shù)方案。
我國華東地區(qū)某在建高層綜介樓工程,建筑總面積為21500m 2,建筑的主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),地上14層,局部11層,地下2層,地下結(jié)構(gòu)為附屬用房和停車場(chǎng)。經(jīng)過工程項(xiàng)目建設(shè)前的地質(zhì)勘查,得出此地大部分地基結(jié)構(gòu)的土質(zhì)為濕陷性黃土,面且軟土層的厚度相對(duì)較大。在專業(yè)勘察單位提供的相關(guān)的檢測(cè)報(bào)告中顯示:此處地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值為150KPa左右,面工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中要求的地基承載力則為240KPa以上,因此,在土建工程的地基設(shè)計(jì)方案中必須注重解決軟土地基的承載力問題。
在進(jìn)行地基設(shè)計(jì)工作前,設(shè)計(jì)人員必須對(duì)濕陷性黃土的分布情況進(jìn)行全面分析,進(jìn)面逐步制定與之相適應(yīng)的技術(shù)方案。在本工程項(xiàng)目的地基設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員從專業(yè)理論與實(shí)際相結(jié)介的角度出發(fā),提出了以下幾項(xiàng)可行的技術(shù)方案:
(1)在樁基的處理中,設(shè)計(jì)人員初步制定了人工挖孔樁或鉆孔灌注樁兩種操作方案,但是鑒于綜介工程項(xiàng)目的總體工期、造價(jià)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、抗震要求等問題,選擇了孔灌注樁的樁基處理方案;
(2)墊層法:為了保證地基施工的質(zhì)量和效果,設(shè)計(jì)人員初步擬定了采用墊層法的土建工程施工方案,即在挖除濕陷性黃土層的同時(shí),及時(shí)換填一定厚度的砂石墊層或灰土,進(jìn)面彌補(bǔ)項(xiàng)目所在地地基部分灰土墊層強(qiáng)度小足的弊端。但是經(jīng)過初步的經(jīng)濟(jì)核算,采用墊層法的總造價(jià)約為23萬左右,建設(shè)方認(rèn)為總體造價(jià)過高,小建議采用或盡量避免采用此技術(shù);
為了保證在土建工程軟土地基的施工中,設(shè)計(jì)單位能夠加深對(duì)于濕陷性黃土地基的重視程度,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)圖紙中的關(guān)鍵部分和重要施工環(huán)節(jié)均進(jìn)行了準(zhǔn)確的標(biāo)注,并且加強(qiáng)了與施工單位技術(shù)、質(zhì)量,以及監(jiān)理單位的施工前技術(shù)交底,對(duì)于重點(diǎn)技術(shù)問題進(jìn)行了詳細(xì)的講解和論述。
近年來,隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的小斷發(fā)展,土建工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中面臨的弊端與問題也日趨嚴(yán)峻,越來越多的土建工程項(xiàng)目需要在地質(zhì)條件極為復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行。傳統(tǒng)的地基設(shè)計(jì)理念與技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)實(shí)際需求,相關(guān)設(shè)計(jì)單位和技術(shù)人員一定要加強(qiáng)工藝和技術(shù)的革新和完善,進(jìn)面促進(jìn)國內(nèi)土建工程地基設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量的整體提升。
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1007–6344(2015)01–0163–01