建筑物地基基礎(chǔ)合理選型研究

李云騰

摘要：建筑施工活動屬于系列性的活動，每一環(huán)節(jié)的工作任務(wù)之間都存有相對緊密的聯(lián)系，基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的施工活動對于后續(xù)的諸多房屋建設(shè)工作均存在影響。在基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，設(shè)計者要根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)建設(shè)需要以及施工條件，選擇地基基礎(chǔ)的基本類型，合理選型對于地基施工以及整個建筑建設(shè)工作均存在重要影響。在選型環(huán)節(jié)，工作人員要考慮到地基基礎(chǔ)受到的多種影響，本文集合地基基礎(chǔ)施工經(jīng)驗(yàn)，提出選型工作建議，保障合理開展基礎(chǔ)選型活動。

關(guān)鍵詞：建筑物；地基基礎(chǔ)；選型；合理選型

在針對建筑項(xiàng)目開展基礎(chǔ)性的設(shè)計活動時，工作人員需要優(yōu)先處理基礎(chǔ)部位存在的各類設(shè)計問題，選擇構(gòu)建合理的建筑基礎(chǔ)系統(tǒng)非常關(guān)鍵，不同類型的建筑基礎(chǔ)適用的建筑結(jié)構(gòu)不同，在選擇建筑基礎(chǔ)的類型時，設(shè)計者不僅要遵守科學(xué)的基礎(chǔ)選型原則，同時還需針對地基施工現(xiàn)場開展勘察工作，確定選擇的地基基礎(chǔ)具有的適用性，除了技術(shù)性選型工作之外，工作人員還需分析基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工造價，本文結(jié)合某地區(qū)建筑施工活動，提出合理選擇地基類型的工作建議。

1 工程情況分析

擬建建筑場地地貌屬于沖積平原，現(xiàn)場地標(biāo)高為33.08-35.15m，根據(jù)勘察報告場地巖土層自上而下分布0.00-4.00m素填土，承載力為60KPa；4.00-9.00m粉質(zhì)粘土，承載力為170KPa；9.00-18.35m中砂，承載力為200KPa；18.35-22.95m中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，場區(qū)內(nèi)地下水由大氣降水補(bǔ)給，水量較豐富。初見水位埋深14.55-16.35m，穩(wěn)定水位埋深13.85-15.90m，水位標(biāo)高為17.47-18.60m屬潛水類型。地下室地下水抗浮設(shè)計標(biāo)高為23.00m，基坑開挖不需進(jìn)行地下水降水。地下水對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性；對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋無腐蝕性。

2 地基基礎(chǔ)選型工作原則

2.1 謹(jǐn)慎確定基礎(chǔ)型式

在地基選型環(huán)節(jié)，針對施工現(xiàn)場開展的勘察工作是必不可少的，設(shè)計者還需結(jié)合建筑本身的情況，結(jié)合相應(yīng)的學(xué)科知識來完善基礎(chǔ)型式選定工作，具體要考慮到的因素包括建筑物自身的荷載、建筑上部結(jié)構(gòu)的主要形式以及地下水位的具體高度等。同時也不能忽視建筑的具體應(yīng)用功能，選定的基礎(chǔ)型式必須契合施工現(xiàn)場的基本條件，為了確保選定工作的合理性，設(shè)計者可以設(shè)計多種基礎(chǔ)建設(shè)方案，通過對比來將最佳的基礎(chǔ)型式選擇出來。

在對多種基礎(chǔ)型式構(gòu)建方案進(jìn)行對比時，要確保開展全面化的對比工作，既要考慮基礎(chǔ)建設(shè)成本問題，同時還要確定基礎(chǔ)建設(shè)方案符合技術(shù)要求，同時能夠創(chuàng)收最大的建設(shè)效益。在對建筑上部結(jié)構(gòu)的基本信息有了充分的認(rèn)識之后，技術(shù)人員要綜合地質(zhì)勘探信息，構(gòu)建勘察報告，確定的基礎(chǔ)型式必須能夠滿足施工可行性、安全性以及承載性等多個方面的要求。

2.2 應(yīng)用淺基礎(chǔ)

在給普通的房屋建筑建設(shè)基礎(chǔ)時，設(shè)計者往往會選用通用性相對比較強(qiáng)的淺基礎(chǔ)體系，將持力層建設(shè)在天然化的土層上方，這種淺基礎(chǔ)存在的施工限制性問題比較少，施工者不需在這一土建施工建設(shè)環(huán)節(jié)使用大型施工設(shè)備，可以充分節(jié)省施工材料，地基施工活動也被極愛那華，在基坑開挖工作結(jié)束后可直接進(jìn)行支護(hù)搭建工作，消耗的工程成本量也比較少，因此如果建筑項(xiàng)目并無特殊要求，可以優(yōu)先選定淺基礎(chǔ)。

2.3 綜合考慮各個方面的影響因素

房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)體系給基礎(chǔ)帶來的影響是最大的，如果沒有全面考慮上部結(jié)構(gòu)的荷載情況，建筑比較容易形成地基沉降不均的情況，地基基礎(chǔ)也會出現(xiàn)變形的情況。

選擇地基基礎(chǔ)形式考慮上部結(jié)構(gòu)層數(shù)與荷載情況是選擇基礎(chǔ)形式重要因素。層數(shù)越多，荷載越大，要求基礎(chǔ)承載能力和總體剛度越大。上部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系直接影響基礎(chǔ)形式；不同上部結(jié)構(gòu)對地基不均勻，變形敏感程度不同。上部結(jié)構(gòu)對地基不均勻變形越敏感，越盡可能提高基礎(chǔ)總體剛度；地基條件是選擇基礎(chǔ)形式最根本依據(jù)。高度與荷載情況相同房屋，由于地基條件不同可以選用完全不同基礎(chǔ)形式。當(dāng)軟弱土層厚度不深時采用箱形基礎(chǔ)直接坐落在較好土層，當(dāng)較弱土層很深時采用摩擦樁或樁-箱基礎(chǔ)較為合理；基礎(chǔ)工程工程量、材料消耗和造價上在建筑中占很大比例，在經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上可行和便于施工是選擇基礎(chǔ)形式時重視因素。

3 確定樁基礎(chǔ)建設(shè)方案

3.1 樁基礎(chǔ)類型

高強(qiáng)混凝土預(yù)應(yīng)力管樁適用于持力層深度大，施工工期短。持力層深度超過15m時相對造價最低。缺點(diǎn)是錘擊沉樁引起噪音，在居民區(qū)一般不具備施工條件，采用靜壓沉樁時遇有較厚砂夾層時無法穿過。持力層太淺時由于總摩阻力小，承載力較小，樁身混凝土強(qiáng)度得不到充分發(fā)揮造成浪費(fèi)；人工挖孔樁，適用于持力層較淺地基條件，持力層深度不宜太深，相對造價最低。該樁型有較厚淤泥時禁止使用，在人工開挖過程中深度太深或是有淤泥場地容易缺氧造成安全事故。人工挖孔樁宜在地下水位以上施工，開挖時有水容易塌孔，人在水中作業(yè)無法完成開挖；機(jī)械鉆孔灌注樁，機(jī)械鉆孔灌注樁通常為一種非擠土樁，樁徑大且樁端不可擴(kuò)大，單樁承載力高，機(jī)械鉆孔灌注樁按成樁工藝可以分為干作業(yè)法鉆孔灌注樁、泥漿護(hù)壁法鉆孔灌注樁和套管護(hù)壁法鉆孔灌注樁；夯擴(kuò)樁，施工工藝簡便，使用范圍廣，承載力較大，成樁質(zhì)量好。

3.2 樁基礎(chǔ)類型確定要求

在選擇樁基礎(chǔ)類型時對建筑物的特征、地形地貌、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、施工技術(shù)水平、施工場地環(huán)境、施工經(jīng)驗(yàn)、各種樁施工方法特征、原材料供應(yīng)條件、機(jī)械設(shè)備、工程造價及工期等進(jìn)行綜合性研究分析并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，最后選擇經(jīng)濟(jì)合理、安全適用基礎(chǔ)類型。

3.3 樁基礎(chǔ)選型方案

本工程場地持力層較深且持力層以上砂層厚，地下水位較淺，水量較豐富，降水費(fèi)用高，挖孔難度大，施工安全難以保證，本工程不宜采用人工挖孔樁。高強(qiáng)混凝土預(yù)應(yīng)力管樁剛度較大，抗裂性能好，施工速度快，靜壓管樁施工時對周邊環(huán)境影響小，成樁費(fèi)用按包工包料計比人工挖孔樁貴一些，樁持力層在礫沙層難以達(dá)到巖層，由于樁擠土效應(yīng)部分樁很難穿透厚砂層難于到達(dá)持力層，將靜壓改為捶擊容易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，根據(jù)該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造情況不采用此樁型。采用反循環(huán)機(jī)械鉆孔灌注樁。根據(jù)基礎(chǔ)受力情況，持力層采用微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖；樁徑采用￠800和￠1000mm，C30混凝土，樁長約22m。單樁豎向承載力特征值須通過單樁豎向靜載試驗(yàn)確定，試樁數(shù)量須滿足國家有關(guān)規(guī)范要求。

4 結(jié)束語

本文先簡單地概述了案例中的工程項(xiàng)目的實(shí)際信息，進(jìn)而為后文的地基基礎(chǔ)設(shè)計工作做準(zhǔn)備，又詳細(xì)解析了在地基基礎(chǔ)類型選擇工作階段中必須明確并遵守的工作原則，而后根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境構(gòu)建了樁基礎(chǔ)施工方案，從工程經(jīng)濟(jì)性的角度來看，本次工程開展的地基選型工作取得了成功，通過鉆孔灌注樁的技術(shù)手段來完善地基建設(shè)工作，可以節(jié)省基礎(chǔ)施工成本，減少惡性環(huán)境污染，使用的具有自防水性能的混凝土材料也達(dá)到了基礎(chǔ)施工標(biāo)準(zhǔn)?？傊两üこ淘O(shè)計者要嚴(yán)格按照地基選型工作要求來完成基礎(chǔ)設(shè)計任務(wù)。

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