房屋建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題探析

賈宗團(tuán)（中國建筑第七工程局有限公司，鄭州　450004）

房屋建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題探析

賈宗團(tuán)
（中國建筑第七工程局有限公司，鄭州450004）

在房屋建筑工程中，地基是建設(shè)的基礎(chǔ)，工程中經(jīng)常會(huì)遇到不同的地質(zhì)情況，針對(duì)不同的地質(zhì)情況設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)就成了房屋建筑工程的首要任務(wù)。論文對(duì)房屋建筑工程中基礎(chǔ)地基設(shè)計(jì)問題進(jìn)行探析。首先簡(jiǎn)要分析了房屋建筑工程基礎(chǔ)地基的分類情況，闡述了房屋建筑工程中設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)應(yīng)該遵循的一些基本原則，最后指出了在房屋建筑工程中進(jìn)行基礎(chǔ)地基設(shè)計(jì)時(shí)必須要注意的一些問題。以便為工程建設(shè)提供有價(jià)值的參考。

1　引言

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)在此背景下得到了空前的進(jìn)步，因此也就對(duì)建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，在進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)時(shí)，既要保證基底的壓力不超過地基承載力特征值，又要使地基的變形量不超過建筑物的地基變形允許值，并且應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析，使設(shè)計(jì)成果既安全實(shí)用，又經(jīng)濟(jì)合理，確保房屋建筑工程中基礎(chǔ)地基設(shè)計(jì)的合理性，也就能夠?yàn)楸ＷC房屋建筑工程的安全性與穩(wěn)定性提供良好條件[1]。本文就是關(guān)于房屋建筑工程中基礎(chǔ)地基設(shè)計(jì)問題的分析，以期能夠通過該次分析不斷提高今后房屋建筑工程基礎(chǔ)地基設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。

2　房屋建筑地基基礎(chǔ)的分類

房屋建筑工程的地基基礎(chǔ)可采用多種材料建造而成，常見的有磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)、三合土基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)等等。房屋建筑工程中可從不同的角度將基礎(chǔ)分為以下幾種類型。

按照基礎(chǔ)的構(gòu)造形式來分，可以分為獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)。按照基礎(chǔ)的埋置深度來分，可以分為深基礎(chǔ)與淺基礎(chǔ)。（深度低于5m的為淺基礎(chǔ)，反之則為深基礎(chǔ)。）

3　房屋建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原則

房屋建筑工程建設(shè)可能遇到各種情況，相同結(jié)構(gòu)形式及相同荷載的建筑物，當(dāng)?shù)鼗撂匦圆煌瑫r(shí)，有的結(jié)構(gòu)能正常工作，而有的結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)嚴(yán)重事故；同樣地基土上不同結(jié)構(gòu)類型的建筑，某些類型結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)問題，而另一類型結(jié)構(gòu)卻遭到了嚴(yán)重的破壞，由于上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)及地基的情況不同，可能出現(xiàn)的問題也不同，需要采用的設(shè)計(jì)措施也不一樣[2]。

在對(duì)房屋建筑工程的地基基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要嚴(yán)格根據(jù)建筑物的設(shè)計(jì)等級(jí)、用途、建筑布置情況以及上部結(jié)構(gòu)類型等因素來進(jìn)行，并結(jié)合實(shí)際的施工條件以及造價(jià)、工期等各方面的要求，對(duì)房屋建筑工程地基基礎(chǔ)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)?？偟膩碚f，房屋建筑工程的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須要嚴(yán)格遵循以下幾個(gè)原則：

3.1所有房屋建筑工程的地基計(jì)算必須要滿足承載力計(jì)算的相關(guān)規(guī)定

設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)與乙級(jí)的建筑物，其必須要按照地基變形進(jìn)行設(shè)計(jì)；同時(shí)，存在下屬情況的還需要進(jìn)行變形驗(yàn)算：體型復(fù)雜且地基承載力特征值低于130kPa的建筑；軟弱地基上存在偏心荷載的建筑；可能發(fā)生傾斜的相鄰距離過近的建筑；地基內(nèi)有厚薄不勻或厚度較大的填土且自重固結(jié)未完成的建筑；基坑工程必須要進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算[3]。

3.2根據(jù)地基承載力確定埋深與基礎(chǔ)底面積

根據(jù)地基承載力確定埋深與基礎(chǔ)底面積的時(shí)候，傳到基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)必須要按處在正常使用極限狀態(tài)中荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合，與其對(duì)應(yīng)的抗力要采用地基承載力特征值；在對(duì)地基變形進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，傳到基礎(chǔ)地面上的荷載效應(yīng)要按處在正常使用極限狀態(tài)條件下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)永久組合，地震作用風(fēng)荷載不予計(jì)算，相應(yīng)的限值為地基變形允許值；在對(duì)擋土墻壓力、斜坡與地基的滑坡推力與穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，荷載效應(yīng)要按處在極限承載能力狀態(tài)下的荷載效應(yīng)的基本組合[4]。

另外，在鹽漬度凍土環(huán)境下施工時(shí)其質(zhì)量問題要在之后很長(zhǎng)時(shí)間才能顯現(xiàn)出來，要注意這種問題，防止這種問題的主要方法就是要采取相關(guān)的結(jié)構(gòu)措施，一旦結(jié)構(gòu)措施由于一些特殊的原因不能滿足時(shí)，通常要采用處理方法，下表就是一些不同鹽漬度凍土的強(qiáng)度指標(biāo)，很多地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)都可以結(jié)合這個(gè)表來進(jìn)行。

4　房屋建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要注意的問題

在對(duì)房屋建筑工程地基基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要注意的方面有很多，具體可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

4.1地基處理設(shè)計(jì)過程

要對(duì)其上部結(jié)構(gòu)、地基與基礎(chǔ)之間的共同作用進(jìn)行充分考慮，必要時(shí)候還要采取相應(yīng)的措施來提高上部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度，從而提高房屋建筑工程對(duì)地基不均勻變形的良好適應(yīng)能力[5]。同時(shí)，對(duì)于選定好的地基處理方法，還要根據(jù)房屋建筑工程的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)，選擇一些具有代表性的產(chǎn)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并且還要展開相關(guān)的測(cè)試工作，確定地基的加固效果以及設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性，如此也能夠?yàn)楹罄m(xù)施工的質(zhì)量控制提供相關(guān)的可用數(shù)據(jù)。

4.1地基處理好之后

表1　 不同鹽漬度凍土強(qiáng)度指標(biāo)的降低

表2　　 不同泥炭化程度凍土強(qiáng)度指標(biāo)的降低

對(duì)地基承載力特征值進(jìn)行相應(yīng)修正，要取寬度修正系數(shù)為0，修正系數(shù)要取1.0；當(dāng)在受力范圍中有軟弱下臥層存在的時(shí)候。要對(duì)軟弱下臥層的地基承載力進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)于建造在斜坡上或者受到了較大水平荷載的房屋建筑工程以及堆料場(chǎng)、鋼油罐等，在處理地基之后要對(duì)地基的穩(wěn)定性進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算，結(jié)構(gòu)工程師要結(jié)合國家部門制定的相關(guān)規(guī)范分別為其提供用于驗(yàn)算地基變形與地基承載力的荷載值。然后再結(jié)合房屋建筑工程荷載的實(shí)際大小差異以及建筑物之間的施工順序與聯(lián)系方法，并運(yùn)用以往的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)地基變形允許值提出合理的設(shè)計(jì)要求[6]。

4.3地基處理后

必須要確保房屋建筑工程的地基變形能夠滿足現(xiàn)行的規(guī)范要求，在施工過程中還要進(jìn)行沉降觀測(cè)，在特殊的時(shí)候還要在建筑物正常使用的時(shí)候繼續(xù)進(jìn)行觀測(cè)，如此才能夠?yàn)榈鼗庸绦Ч脑u(píng)價(jià)與維護(hù)提供相關(guān)的依據(jù)。此外，還需要注意的是，當(dāng)?shù)鼗潦褂玫氖桥蛎浲?、欠固結(jié)土、濕陷性黃土或者可液化土等具有特殊性能的土?xí)r，在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)土體的特殊性質(zhì)予以綜合考慮，選擇合適的施工工藝與增強(qiáng)體。復(fù)合地基的設(shè)計(jì)必須要與房屋建筑工程的變形要求與承載力相符合，復(fù)合地基承載力特征值要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)加以確定，還可以運(yùn)用以往的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)通過增強(qiáng)體進(jìn)行的載荷試驗(yàn)結(jié)果與其周邊土的承載力特征值來加以確定[7]。

4.4工程實(shí)例

以某房屋建筑工程為例，該建筑物為三層磚混結(jié)構(gòu)，建筑物的二層與三層都是現(xiàn)澆的預(yù)制樓板與鋼筋混凝土大梁，在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)該建筑物基礎(chǔ)處于不均勻土層之上，其中建筑物西北占據(jù)建筑總面積三分之二的范圍內(nèi)存在泥炭層與高壓縮性有機(jī)土，厚度約為2.5m，東南角下的地基基礎(chǔ)是比較堅(jiān)實(shí)的亞黏土，針對(duì)這一問題，該工程采取的處理措施主要是：對(duì)于有可能處在泥炭層之上的地基基礎(chǔ)改用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，同時(shí)將地基承載力從120kN/ m2降到80kN/m2，并在建筑物的二層與三層樓板下設(shè)置相應(yīng)的圈梁。在這種設(shè)計(jì)下，該建筑物在使用了一年半以后就出現(xiàn)多處開裂的問題，房屋發(fā)生一定程度的傾斜，于是只能停止使用，并于一年之后再次進(jìn)行加固處理。經(jīng)過綜合分析考慮之后，最后確定采用增設(shè)圈梁并加固墻體的處理措施。首先將木屋蓋拆除，在建筑物三層頂部位置增設(shè)一道鋼筋混凝土圈梁，之后再恢復(fù)木屋蓋。在三層樓板頂皮標(biāo)高位置增設(shè)一層鋼筋混凝土圈梁。相隔1m就使用螺栓穿過墻體進(jìn)行連接。在建筑物二層的樓板頂皮標(biāo)高位置同樣增設(shè)一個(gè)類似的圈梁。在建筑物的四個(gè)墻角以及外墻窗間墻分別增設(shè)貫通了上下的鋼筋，并將其錨固在建筑物基礎(chǔ)上，確保各個(gè)樓層的圈梁能夠?qū)崿F(xiàn)共同工作與作用。截至目前，該建筑物已經(jīng)安全使用了很多年，再無新的開裂情況出現(xiàn)。

5　結(jié)語

在房屋建筑工程中，不同的建筑工程都存在不同的剛度，因此對(duì)地基基礎(chǔ)的要求也就不同。所以，選擇合適的上部結(jié)構(gòu)方案的同時(shí)，要對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理選擇地基基礎(chǔ)方案，使地基基礎(chǔ)變形問題得到控制是非常重要的。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，要根據(jù)不同的上部結(jié)構(gòu)，采用不同的地基基礎(chǔ)類型，避免設(shè)計(jì)不均勻現(xiàn)象，控制地基變形，保證地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的安全。

[1]胡海英,楊光華,張玉成,陳偉超,姜燕,鐘志輝,姚麗娜. 基于沉降控制的剛性樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用[J].巖石力學(xué)與工程報(bào),2013（10）:2135-2146.

[2]龔昌基. 柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)受沖剪承載力計(jì)算的有關(guān)問題——函詢《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》主編滕延京先生及其答復(fù)[J]. 福建建筑,2015（3）:40-44.

[3]化建新,閆德剛,趙杰偉,郭密文. 第七屆全國巖土工程實(shí)錄交流會(huì)特邀報(bào)告——地基處理綜述及新進(jìn)展[J]. 巖土工程技術(shù)2015（6）:285-300.

[4]滕延京,王曙光,李建民,石金龍,宮劍飛,邸道懷,李欽銳,朱紅波,侯光瑜,尤天直,周圣斌,李榮年. 復(fù)雜條件下的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工變形控制技術(shù)研究[J]. 建設(shè)科技,2016（7）:56-57.

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in the housing construction project, the foundation is the foundation of construction, engineering often encounter different situation of geology, according to different geology design foundation has become the priority of housing construction project. In this paper, the basic foundation of housing construction project design problem to carry on the analysis, in order to provide valuable reference for the engineering construction, this paper analyzes the housing construction project based on the classification of the foundation, elaborated the housing construction project in the foundation design should follow some basic principles, finally pointed out that in the housing construction project on the basis of the foundation design must pay attention to some problems.

房屋建筑；地基基礎(chǔ)；設(shè)計(jì)；問題；分析

building construction; foundation; fesign; froblem; fnalysis

賈宗團(tuán)（1971～），男，河南鄧州人，高級(jí)工程師，從事房屋建筑類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究，電子信箱：jiazt71@126.com。