不均勻地基堆筑工程穩(wěn)定性分析

叢素芝

摘 要：不均勻的地基是不良的建筑場地，對于這樣場地的基礎工程，必須根據(jù)工程特點和場地特征因地制宜的確定地基基礎處理方案。本文在結合實際工作的基礎上提出了在經濟上合理、在技術上可行、在實際施工過程中可用的基礎方案，同時更重要的在滿足建筑物變形要求及建筑物使用的安全性。

關鍵詞：不均勻地基；堆筑工程；穩(wěn)定性

不均勻地基表示在選擇建筑地址是遇到的一種不理想的地基情況。指地基的承受力不均勻不一致，所以給建筑造成影響。一般工程都會避開這種地基，但是也有很多的解決辦法。不均勻沉降，主要的原因是建筑物上部荷載分布不均勻，造成持力層地基土的附加應力不均勻；持力層地基土厚度分布不均勻，造成不同部位土體不均勻壓縮變形；持力層地基土下臥層分布不均勻，造成土體總壓縮變形的不均勻；基礎持力層未選定在同一土層上。不均勻地基可能引發(fā)的危害有很多，因此，筆者提出了不均勻地基條件下基礎工程優(yōu)化措施方法，同時針對不均勻地基堆筑工程穩(wěn)定性做一分析。

1.穩(wěn)定性計算

對于不均勻的地基，除應按有關規(guī)范要求進行建筑物的沉降、差異沉降、傾斜等特征分析外，更為重要的是應根據(jù)建筑物的重要性進行地基穩(wěn)定性驗算，國內外在這方面的文獻記錄較少，巖土工程師對這一重要內容往往均以對地基穩(wěn)定性“有利”與“不利”泛泛帶過，顯得空洞，設計人員無所適從，根據(jù)地基整體破壞原理，運用剛體平衡理論，假設塑性區(qū)展開深度為1/3或1/4的基礎寬度進行地基承載力分析，這對地基整體穩(wěn)定分析有極為重要的意義；“地基規(guī)范”建議地基穩(wěn)定性分析采用圓弧法進行驗算，即最危險的滑動面上諸力對滑動中心所產生的抗滑力矩MR與滑動力矩MS應符合：K=MR/MS≥1.2。運用該式進行整體穩(wěn)定性計算時，僅適用于偏心荷載的建筑物，其關鍵是滑弧深度的確定，滑弧深度確定了其地基土整體破壞范圍也就確定了，根據(jù)多項工程地基土圓弧滑動穩(wěn)定性驗算及塑性區(qū)展形范圍，認為基礎外角點底面以下1/4基礎寬度范圍深度內，且該點與地面的連線呈450-/2夾角的驗算范圍可滿足建筑物使用要求。經上式驗算直至滿足要求止?；虿捎迷鰪娀瑤量辜魪姸鹊霓k法重新驗算地基穩(wěn)定性安全系數(shù)。

2.不均勻地基引發(fā)不均勻沉降的原因

地基不均勻不利于一個基礎工程的施工，地基作為建筑的基礎，在建筑施工中處于重要地位，但是面對一些地形、地勢不平穩(wěn)的施工場地，就可能導致地基的不均勻，不均勻地基可以引發(fā)很多病害，我們不得不防止這些由不均勻地基引發(fā)的病害。由于地基土并不是一種單一均質材料，在進行地基施工設計時，施工設計人員對于地基的設計作了簡化的假定，使地基施工變得理想化和單一化，因此，地基施工時，就可能出現(xiàn)地基不均勻情況，在地基不均勻情況出現(xiàn)時，又不會主動察覺和補救，這樣就會導致所建造的建筑物不均勻沉降。不均勻地基本身可能具有不均勻性，但是在地基施工過程中，存在著一些問題，施工單位不能夠很好的發(fā)現(xiàn)和重視，地基不能在施工時進行很好的處理，或者由于地質勘探工作馬虎，并沒有對低下的不良地質現(xiàn)象進行發(fā)現(xiàn)，不良地質現(xiàn)象有坑洞以及暗洪等等，因此，就不能對不良地質現(xiàn)象進行處理，或者對不良地質現(xiàn)象處理不善，也能夠引起地基的不均勻沉降。在地基落成以后，對其進行建筑施工，在整個建筑物施工完畢投入使用以后，人們在使用過程中會造成建筑物地基的意外，地下水管的大面積漏水可能會引起地基的局部下沉，或者由于相鄰的新建筑物對其產生了地基不均勻下沉的影響。

3.不均勻地基穩(wěn)定性防治措施

由于不均勻地基的地基巖土在縱向和橫向上物理力學性質均有不同程度的差異，地基反力的集中現(xiàn)象比均勻地基更為明顯，基礎設計若不采取某些措施，易給建筑物埋下安全隱患，對于此類地基基礎設計除應沿基礎縱橫向而設分布鋼筋外，一般情況下，還應采取如下地基處理措施：對于造于不均地基土上的建筑物基礎應加大基礎剛度；建筑物應盡量避免采用不同的基礎型式；同一建筑物基礎不應置于巖土性質絕然不同的地基巖土層上。

3.1預應力管樁

預應力管樁是近年來發(fā)展較快、應用較多的一種樁基礎。適宜用于穿越軟土、砂層、殘積土等摩阻力較大的場地。其主要的特點是管樁強度高、施工速度快、樁承載力較大、檢測方法成熟，在工程中得到比較廣泛的應用。預應力管樁常規(guī)沉樁有錘擊式和靜壓式。但在一側松散索填上的厚度較大、另一側為堅硬的全一強風化巖的不均勻地基中。常規(guī)的錘擊式、靜壓式沉樁法因為穿透能力有限滿足不了實際需要。但采用鉆孔灌汁樁或地基處理方案。造價往往偏大、且施工速度慢，滿足不了廠房、商品樓等工程建設的工期需求。而采用預鉆孔錘擊沉樁法適應地基土層較硬變化能力強。能提高樁的穿透能力和沉樁效率。能控制打樁應力、打入精度高、施工設備簡單、操作簡便工效高。

3.2砂石墊層

在地基基礎施工方面，無論是獨立基礎和條基采用砂石墊層，基坑小范圍可以人工開挖，打夯機夯實；大面積開挖時，則用挖掘機和壓路機。雖然挖方換填量大，但費用并不高，而且是地面施工，簡單安全，工期短。墊層和基礎質量容易控制。而人工挖孔樁，屬于井下施工，穿過軟土、溶洞、特別是地下水位較高時，難度大，工期長。長期抽排地下水，還會影響周圍已有建筑物，發(fā)生環(huán)境問題。因此砂石墊層處理不均勻地基具有很大的優(yōu)越性，值得推廣。

3.3強夯法

強夯法又稱動力固結法，適用于加固碎石土、砂土、粘性土、雜填土等各類地基。是我國目前最為常用和最為經濟的深層地基處理方法之一。采用強夯法處理人下填上具有施工周期短、成本低、無污染等特點。強夯法能有效減少填上欠固結所引起的絕對沉降和小均勻沉降，提高地基承載力，而且能減少工程造價，縮短工期，是此類地基處理最優(yōu)方案之一，具有較強的實踐借鑒意義。

4.結束語

本文以不均勻地基為研究對象，分析了其穩(wěn)定性計算方法，探討其防治措施，對不均勻地基的防治具有一定的科學指導意義。

參考文獻：

[1]湯斌.考慮流變性狀的軟土地基固結有限元分析[J].巖土力學，2014

[2]陳攀峰.軟土地基固結的三維數(shù)值模擬[J].河北師范學院學報，2013