坡地建筑地基處理和基礎(chǔ)選型淺析

朱鵬飛

珠海市規(guī)劃設(shè)計研究院 廣東 珠海 519000

平原與坡地相互比較存在一定的差異，坡地屬于一種自然地貌。坡地空間形態(tài)以及環(huán)境特征與平原城市迥然不同，例如我國著名的東方之珠香港、山城重慶以及國外的羅馬和雅典等。在新時代背景下，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，不僅城市速度發(fā)展的越來越快，坡地建筑產(chǎn)品也是與日俱增，與傳統(tǒng)坡地建筑相互比較，許多高層坡地建筑在其中也是初露鋒芒，例如云南省出臺的《云南省人民政府關(guān)于加強(qiáng)耕地保護(hù)促進(jìn)城鎮(zhèn)化科學(xué)發(fā)展的意見》，在一定程度上促進(jìn)了云南省城鎮(zhèn)的發(fā)展，高層以及小高層住宅的出現(xiàn)，不僅使得耕地壓力變得越來越小，同時也把不一樣的城市景觀呈現(xiàn)出來了。坡地建筑與平原建筑存在一定的差別，不僅是外部空間，在建筑技術(shù)上也存在較大的差異。即便坡地建筑可以把坡地優(yōu)勢資源完全展現(xiàn)出來，但是由于坡地生態(tài)具備一定的脆弱性，這對開發(fā)工作帶來了一定的難度以及挑戰(zhàn)，因為坡地地形結(jié)構(gòu)具備一定的復(fù)雜性，這也使得坡地建筑的地基處理以及基礎(chǔ)選型難度變得越來越大。本文將把重慶以及云南的坡地建筑開發(fā)經(jīng)驗作為基礎(chǔ)，對坡地建筑地基處理以及基礎(chǔ)選型進(jìn)行深入分析，希望為相關(guān)工作人員提供有效見解[1]。

1 坡地基礎(chǔ)特征

由于坡地具備地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征，不同區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也是各不相同，例如同屬西南地區(qū)的云南以及重慶，即便都是以坡地為主，但是降雨以及氣溫等各不相同，尤其是云南省屬于地震多發(fā)地點，在境內(nèi)分布著多條地震斷裂帶，工程建設(shè)的首要任務(wù)就是抗震，本文將對我國坡地地基特征進(jìn)行總結(jié)以及歸納，主要呈現(xiàn)以下特征：第一，地面高差相對而言比較大。在《云南省坡地城鎮(zhèn)建筑設(shè)計導(dǎo)則》中，坡地自然坡度高于15%的城鎮(zhèn)建設(shè)建筑設(shè)計是《云南省坡地城鎮(zhèn)建筑設(shè)計導(dǎo)則》適應(yīng)范圍定義，在這種場地上實施建設(shè)作業(yè)，就會形成挖填方巖土質(zhì)邊坡，在實際施工過程中，一旦出現(xiàn)處理不得當(dāng)?shù)那闆r，就會出現(xiàn)地基不均勻沉降的現(xiàn)象，這也會對上部結(jié)構(gòu)造成一定的危害。第二，土層薄厚不均勻。所出現(xiàn)的這種情況，會對建筑物造成一定的影響。第三，地質(zhì)構(gòu)造具備一定的復(fù)雜性。土層在平面與豎向分布上會出現(xiàn)較大的差別，不僅薄厚不均勻，每一層的物理力學(xué)指標(biāo)也是各不相同。第四，會出現(xiàn)很多薄弱層以及不良地質(zhì)。就古池塘而言。在建筑場地內(nèi)部經(jīng)常會出現(xiàn)河道溝渠的淤泥細(xì)沙等局部軟土層，在實際施工過程中，一旦相關(guān)工作人員處理不得當(dāng)，就會產(chǎn)生不均勻沉降的情況。通過研究結(jié)果可以看得出來，滑坡、崩塌以及泥石流等山區(qū)災(zāi)害，幾乎在所有的山區(qū)都有可能出現(xiàn)這種山區(qū)災(zāi)害，其中最為活躍的就是最新隆起山系的地質(zhì)災(zāi)害。近些年以來，不管是汶川地震還是玉樹地震，在地震發(fā)生時都出現(xiàn)了泥石流以及滑坡等現(xiàn)象，并且還出現(xiàn)了地震斷裂以及坍塌的情況，針對斷裂帶上的建筑物而言，即便符合抗震設(shè)計需求，但是依舊無一幸免，地震不僅對建筑物造成了一定的破壞，也給人們帶來了一定的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外，巖溶以及土洞強(qiáng)烈發(fā)育也可以為建筑工程埋下安全隱患，所以相關(guān)工作人員在選擇建設(shè)場地過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況利用有效的解決措施，盡可能的不選用不良地質(zhì)。科學(xué)合理的基礎(chǔ)選型，可以使得經(jīng)濟(jì)效益得到有效提升[2]。

2 坡地建筑地基的常用處理辦法

2.1 坡地地基處理要領(lǐng)

地基處理的結(jié)果不僅與基礎(chǔ)選型有著密不可分的聯(lián)系，還會對工程造價造成一定影響。由于山區(qū)工程地質(zhì)具備一定的復(fù)雜性，在實際施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況科學(xué)合理的使用施工技術(shù)完成施工工作，這樣可以使得邊坡穩(wěn)定性得到有效提升。在地基處理設(shè)計過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對建設(shè)場地內(nèi)部進(jìn)行充分考慮，在自然條件的影響下，是否出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，是否會對場地的穩(wěn)定性造成一定影響，施工場地周圍是否成有不穩(wěn)定邊坡，相關(guān)工作人員還要對及時面的起伏情況以及空間分布情況進(jìn)行充分考慮，勘察是否會對地基穩(wěn)定性的零空間造成一定影響。相關(guān)工作人員還應(yīng)當(dāng)對上部結(jié)構(gòu)、地基與基礎(chǔ)的共同作用進(jìn)行充分考慮，在此過程中，一旦出現(xiàn)問題，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況提出有效解決方案，并對所出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時處理，這樣不僅可以使得上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及剛度得到有效提升，還能夠使得建筑物對地基不均勻變形的適應(yīng)能力得到一定程度的提高。在坡地建筑選址過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)仔細(xì)評價場地，尤其是土體穩(wěn)定性，并且還要對在實際施工過程中卸載以及填方等對場地穩(wěn)定性的影響進(jìn)行充分考慮。在實際施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)充分利用以及保護(hù)天然形成的排水系統(tǒng)以及坡地植被。在特殊情況下，需要改變的時候，應(yīng)當(dāng)選擇在容易倒流或者截然的部位把水引入到指定地點。對于受到山洪影響的地段而言，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況使用相應(yīng)的排序策略，并且還要對場地的穩(wěn)定性給予高度重視[3]。就已經(jīng)選定的地基處理方法而言，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)選用具有代表性的場地實施現(xiàn)場試驗作業(yè)，并且還要實施測試作業(yè)，這樣不僅可以使得檢驗設(shè)計參數(shù)以及加固效果得到有效提升，還能夠使得施工質(zhì)量得到一定程度的提高，如圖1所示。

圖1 坡地地基處理圖

2.2 坡地基地的常用處理方法

第一，樁基礎(chǔ)。在新時代背景下，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，樁基礎(chǔ)法的利用率也在逐步提升。在坡地建設(shè)過程中最為常見的一種方法就是樁基礎(chǔ)法。樁基礎(chǔ)分為人工挖孔澆筑樁以及機(jī)械成孔灌注樁，樁端要穿過軟弱土層當(dāng)中，固定在堅硬的土層上面，這樣不僅可以對建筑物的沉降進(jìn)行嚴(yán)格把控，還能夠與設(shè)計需求保持一致。在實際施工過程中，科學(xué)合理的使用樁基基礎(chǔ)法，可以使得土方工程變得越來越少。在實際施工過程中，利用人工挖孔樁可以把其優(yōu)越性完全展現(xiàn)出來，在云南坡地建設(shè)過程中，可以把質(zhì)量把控以及工程經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢完全顯現(xiàn)出來。第二，淺基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)丶墝嵙Τ噬喜客翆拥膹?qiáng)度比較高時，并且厚度與相關(guān)需求保持一致時，在實際施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況科學(xué)合理的利用淺埋式完成施工作業(yè)，這樣可以使得經(jīng)濟(jì)效益得到有效提升。第三，梁板跨越法。在新時代背景下，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，梁板法的利用率也在逐步提升。相關(guān)工作人員可以根據(jù)實際情況把梁板跨越法運(yùn)用在不良地質(zhì)現(xiàn)象場合當(dāng)中，例如溶洞以及溶石裂縫等。針對洞口比較小洞隙而言，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況利用跨蓋以及鑲補(bǔ)等處理方法。針對洞口比較大的洞隙來講，相關(guān)工作人員可以使用水撼法灌砂以及漿砌塊石等處理辦法。針對周巖不穩(wěn)定以及風(fēng)化裂隙碎石的掩體而言，相關(guān)工作人員可以根據(jù)實際情況科學(xué)合理的運(yùn)用灌漿加固以及清爆堵塞等有效策略。對于規(guī)模相對而言比較大的洞隙來說，相關(guān)工作人員可以直接使用在洞底支撐或者通過調(diào)整柱距等處理方法。第四，換土法。使得建筑物獲得均勻沉降是換土法的目標(biāo)，通常情況下有兩種方法，其中包括以硬換軟方法以及以軟換硬方法，以軟換硬方法又被稱之為褥墊法，在新時代背景下，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，褥墊法的使用效率相對而言比較高。褥墊厚度一般在300～500mm之間。所運(yùn)用的主要材料有，爐渣、中砂以及土夾石等材料。一旦出現(xiàn)軟硬地基各占50%的情況，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況，把設(shè)置沉降縫隙與局部換土方法有效的結(jié)合在一起完成施工工作，這樣不僅可以使得施工質(zhì)量以及施工效率得到一定程度的提升，才能夠使得整體工程質(zhì)量得到有效提高。第五，地基處理法。相關(guān)工作人員在高效率完成軟弱地基處理工作以后，可以保證其與建筑地基承載力以及變形需求相互一致。常用處理方法有：高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法以及強(qiáng)夯法等。在實際施工過程中，科學(xué)合理地利用換填墊層法，不僅可以使得地基承載力得到有效提升，才能夠使得沉降量變得越來越少。在實施施工作業(yè)時，運(yùn)用這種方法，不僅可以使得軟弱土層的排水速度變得越來越快，還能夠有效防止出現(xiàn)凍脹以及消除膨脹土的膨縮現(xiàn)象。在新時代背景下，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，這種方法的適用范圍也變得越來越廣泛。在實際施工過程中科學(xué)合理的運(yùn)用換填墊層法，可以對軟弱地基進(jìn)行科學(xué)合理的處理。在明確地基處理方案過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計需求的承載力完成此項工作，在施工準(zhǔn)備階段，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對施工場地進(jìn)行科學(xué)合理的檢測，所選擇的地基處理方案要具備科學(xué)性以及時效性，這樣不僅可以使得施工質(zhì)量得到有效保障，還能夠在一定程度上提升整體工程質(zhì)量[4]。

3 分析坡地建筑基礎(chǔ)選型時應(yīng)當(dāng)考慮的因素

在基礎(chǔ)工程設(shè)計過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際的勘察材料，保證所選用的基礎(chǔ)形式具備合理性以及科學(xué)性，相關(guān)工作人員在基礎(chǔ)選型過程中，應(yīng)當(dāng)對以下幾點因素進(jìn)行考慮。第一，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況利用有效措施，在比較均勻的地基上設(shè)置基礎(chǔ)支承，并且應(yīng)當(dāng)對持力層以及其他下臥層的整體穩(wěn)定性進(jìn)行充分考慮，對于同一棟建筑而言，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)禁止使用多種不同類型的基礎(chǔ)型式。第二，設(shè)計工作人員在建筑基礎(chǔ)設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況利用科學(xué)有效的解決措施，確保與構(gòu)造要求相互一致，其高度、偏心距離、沉降以及埋深都應(yīng)當(dāng)與相關(guān)規(guī)范的把控需求保持一致，針對容易發(fā)生地震災(zāi)害的區(qū)域而言，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對坡地地震力影響進(jìn)行充分考慮，并且要對基礎(chǔ)實施穩(wěn)定性驗算作業(yè)，對于臨近邊坡以及陡坎上的建筑基礎(chǔ)而言，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)實施抗震穩(wěn)定性設(shè)計作業(yè)。建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)、強(qiáng)風(fēng)化巖邊坡的邊緣應(yīng)當(dāng)保留一定的距離，在確定高低過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合設(shè)防烈度完成此項工作，在實際設(shè)計過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合地區(qū)情況，利用科學(xué)有效的技術(shù)手段，對所出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時處理，這樣可以有效防止在發(fā)生地震過程中對地基基礎(chǔ)所造成的損害。第三，相關(guān)工作人員在選擇基礎(chǔ)型式過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合上部結(jié)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)形式完成此項工作。第四，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架或者剪力墻結(jié)構(gòu)，以及無地下室的時候，例如地基相對而言比較好、荷載比較小以及柱網(wǎng)分布比較均勻的時候，相關(guān)工作人員可以根據(jù)實際情況科學(xué)合理的利用墻下條形基礎(chǔ)或者柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。對于抗震設(shè)防區(qū)域而言，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)把連系梁設(shè)置在抗震設(shè)防區(qū)域縱橫方向位置，相關(guān)工作人員驗算連系梁過程中，可以依照柱垂直荷載10%引起的壓力以及拉力完成此項工作。一旦地基比較差以及荷載比較大的時候，相關(guān)工作人員結(jié)合實際情況可以選用樁基或者十字型鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，當(dāng)無法滿足實際需求的時候，相關(guān)工作人員可以根據(jù)實際情況使用笩基，針對不均勻并且土質(zhì)又比較軟的地基而言，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況利用有效的解決方案，不僅要不斷的提升地基承載力，還要對地基實施壓縮性處理作業(yè)，這樣可以使得地基壓縮性變得越來越小，在高校完成此項作業(yè)以后，還可以根據(jù)實際情況開展下一項施工工作，在實際施工過程中，在施工準(zhǔn)備階段，一些工作人員并未對地基具體狀況給予充分考慮，只是做筏片基礎(chǔ)，這種想法會對地基質(zhì)量造成一定影響。第五，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架或者剪力墻結(jié)構(gòu)以及有地下室的時候，例如地基比較差、上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降限制比較嚴(yán)重以及防水需求比較高的時候，相關(guān)工作人員可以根據(jù)實際情況利用筏基。例如柱網(wǎng)、荷載以及開間分布比較均勻、地基相對而言比較好的時候，相關(guān)工作人員可以根據(jù)實際情況科學(xué)合理的使用剛性條形基礎(chǔ)。第六，針對砌體結(jié)構(gòu)而言，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用剛性條形基礎(chǔ)，當(dāng)基礎(chǔ)寬度高于2.5m的時候，相關(guān)工作人員可以根據(jù)實際情況科學(xué)合理的運(yùn)用混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)，混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)通常情況下被稱之為柔性基礎(chǔ)。第七，當(dāng)選用的類型基礎(chǔ)無法與設(shè)計需求保持一致的時候，相關(guān)工作人員可以根據(jù)實際情況利用其他科學(xué)合理的人工處理基礎(chǔ)或者基樁[5]。

4 結(jié)束語

總而言之，科學(xué)合理的基礎(chǔ)選型以及地基處理，不僅可以使得坡地建筑工程質(zhì)量得到一定程度的提升，還會使得企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到有效保障，所以在選用坡地建筑地基以及基礎(chǔ)選型過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該根據(jù)坡地地質(zhì)特征完成此項工作，并且還要對工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及水文地質(zhì)狀況進(jìn)行充分考慮，這樣不僅可以使得地基處理方案更加具備科學(xué)性以及時效性，還能夠在一定程度上提高整體工程質(zhì)量。