綠色建筑背景下地基工程全生命周期管理研究

嚴(yán) 菁 張祎劍

(浙江省地礦建設(shè)有限公司上海公司 上海 200439)

在我國城市化建設(shè)發(fā)展過程中，城市迅速擴(kuò)張，而城市中建筑工程數(shù)量增多，商業(yè)建筑、寫字樓、房屋建筑等需求更多，為我國建筑行業(yè)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。而地基基礎(chǔ)工程是建筑工程基礎(chǔ)，采取全生命周期控制，能夠充分提升地基工程質(zhì)量，發(fā)揮其綠色經(jīng)濟(jì)、安全適用等優(yōu)勢(shì)，為社會(huì)發(fā)展創(chuàng)造出許許多多優(yōu)質(zhì)的建筑工程項(xiàng)目。

1 全生命周期地基工程控制技術(shù)

1.1 選址勘察技術(shù)

對(duì)于建筑工程項(xiàng)目選址工作，必須能夠充分考慮地形地質(zhì)地貌、水文、氣象、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多方面因素，這些因素對(duì)工程整體經(jīng)濟(jì)、安全以及質(zhì)量都有很大影響。具體論證選址過程中，必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)踏勘，對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)周邊地形、地質(zhì)、水文以及道路等環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并對(duì)施工場(chǎng)地歷史形態(tài)加以調(diào)查，對(duì)場(chǎng)地在歷史上是否存在暗塘、河道等；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)是否存在地震、滑坡、泥石流、地下采空區(qū)等缺陷或?yàn)?zāi)害問題。通過詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)踏勘作業(yè)，能夠?qū)こ痰刂非闆r做詳細(xì)分析，為工程選址提供必要的依據(jù)[1]。

1.2 巖土勘察技術(shù)

地基基礎(chǔ)工程施工前，工程勘察工作十分關(guān)鍵，包括初步勘察、詳細(xì)勘察兩個(gè)基本階段。其中，初步勘察是踏勘作業(yè)延續(xù)，能夠?yàn)轫?xiàng)目立項(xiàng)審批等工作提供依據(jù)，而經(jīng)過詳細(xì)勘察，做好詳細(xì)技術(shù)勘探工作，為地基基礎(chǔ)工程提供更加細(xì)致的巖土工程資料，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況作出評(píng)價(jià)。在地基評(píng)價(jià)中，可以采用土工試驗(yàn)、鉆探取樣以及觸探方式，與其他原位測(cè)試結(jié)合起來，嚴(yán)格按照巖土工程勘察要求布置現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)環(huán)境。

具體勘察內(nèi)容包括；第一，對(duì)工程區(qū)域內(nèi)地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查，評(píng)價(jià)場(chǎng)地適宜性、穩(wěn)定性；第二，對(duì)地基結(jié)構(gòu)、巖土分布情況、地質(zhì)特征等進(jìn)行查明；第三，通過巖土勘察，得到巖土層物理性質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)；第四，對(duì)地基土抗震類別、地基土類型加以評(píng)價(jià)，為工程設(shè)計(jì)提供必要的參數(shù)依據(jù)；第五，對(duì)地下水具體情況進(jìn)行探明，包括地下水水位、埋藏變化等，評(píng)價(jià)其對(duì)建筑材料是否具有腐蝕性以及腐蝕程度；第六，對(duì)基坑開挖條件進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，以便于為基坑設(shè)計(jì)、施工等奠定基礎(chǔ)。

1.3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)

地基作為上部建筑結(jié)構(gòu)各項(xiàng)作用力承載基礎(chǔ)，地基基礎(chǔ)質(zhì)量關(guān)乎到整體建筑物功能是否正常。具體開展地基工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意的事項(xiàng)包括：第一，保證處于長期荷載下，將地基變形控制在可以接受的范圍內(nèi)，避免建筑承重結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷；第二，保證在最為不利荷載下地基不會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)問題；第三，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合勘察報(bào)告情況，依據(jù)建筑物功能以及規(guī)模等，提高基礎(chǔ)工程整體的耐久性。在基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)技術(shù)中包括地基承載力計(jì)算、基礎(chǔ)埋深選擇、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，堅(jiān)持地基變形控制原則，設(shè)計(jì)中充分考慮房屋建筑上部結(jié)構(gòu)影響，能夠?qū)ㄖ锍两挡町愡M(jìn)行有效控制[2]。

1.4 基坑開挖、支護(hù)技術(shù)

對(duì)于建筑工程地基基礎(chǔ)施工來說，支護(hù)與開挖是兩項(xiàng)重要的任務(wù)，不僅關(guān)系到地基工程整體質(zhì)量，同時(shí)對(duì)工程造價(jià)、安全等也產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在基坑支護(hù)環(huán)節(jié)，需要能夠結(jié)合周邊實(shí)際情況，包括土方開挖要求、巖土地質(zhì)環(huán)境、建筑工程方案等，選擇最佳的基坑支護(hù)方案，避免土方開挖、地下水等對(duì)施工帶來不利影響。通過合理的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，滿足基坑開挖以及后續(xù)工作的需要，保證基坑支護(hù)體系整體的強(qiáng)度，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)變形可控性。在土方開挖環(huán)節(jié)中，能夠根據(jù)基坑降水情況拓展規(guī)劃，嚴(yán)格規(guī)劃基坑開挖的步驟，對(duì)分層開挖量加以控制，規(guī)劃好土方運(yùn)輸路線等，科學(xué)設(shè)計(jì)基坑邊界，為基坑整體穩(wěn)定與安全提供幫助[3]。

1.5 現(xiàn)場(chǎng)水因素控制技術(shù)

無論是地下水，還是雨水，都會(huì)對(duì)地基基礎(chǔ)施工安全造成影響，水是導(dǎo)致基坑施工安全事故發(fā)生的重要因素。隨著基坑開挖深度到設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，坑底土質(zhì)如果長時(shí)間暴露在外界空氣中，會(huì)導(dǎo)致土質(zhì)變化問題，遇到暴雨積水浸泡，會(huì)導(dǎo)致其力學(xué)性能嚴(yán)重下降，必須采用換填土才能繼續(xù)使用。因此，需要對(duì)基坑頂部利用鋼筋混凝土進(jìn)行硬覆蓋，同時(shí)設(shè)置良好的排水系統(tǒng)，避免雨水對(duì)基坑土質(zhì)的侵害。對(duì)于側(cè)壁樁間隙，一般利用鋼筋網(wǎng)進(jìn)行加固，并利用混凝土噴射施工，形成一個(gè)有效的整體，每隔一定距離設(shè)置排水溝；基坑底部位置應(yīng)該盡可能減少暴露的時(shí)間，加快施工速度。相比于雨水，地下水對(duì)基坑工程造成的威脅更大，水平方向主要指的是基坑坑底和上部地面，而垂直方向則主要指的是側(cè)壁，在暴雨時(shí)，會(huì)向上部地面滲透水，導(dǎo)致垂直方向側(cè)向水壓增大，一旦超出基坑能夠承受的范圍，則容易出現(xiàn)墻體滑坡、基坑坍塌等問題，嚴(yán)重威脅施工安全。因此，必須落實(shí)基坑水的控制，合理安排排水系統(tǒng)，做好降水施工，降低施工壓力，全面保障工程施工安全，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。

2 開展全生命周期內(nèi)各項(xiàng)控制技術(shù)協(xié)同作業(yè)模式

2.1 勘察、設(shè)計(jì)之間協(xié)同作業(yè)

勘察是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)是體現(xiàn)勘察結(jié)果價(jià)值的關(guān)鍵。在綠色建筑理念下，地基基礎(chǔ)工程項(xiàng)目全生命周期控制工作，必須加強(qiáng)勘察作業(yè)與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的協(xié)同。對(duì)場(chǎng)地豎向控制標(biāo)高、定位坐標(biāo)等建筑總平面圖，全面了解建筑物規(guī)模、性質(zhì)以及功能等，對(duì)基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)形式以及變形控制要求等進(jìn)行全面了解，保證勘察點(diǎn)布置合理性，對(duì)勘探孔深度進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，為基礎(chǔ)方案提出合理的建議。在地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)勘察報(bào)告進(jìn)行認(rèn)真研讀，若勘察報(bào)告無法滿足設(shè)計(jì)需求，必須進(jìn)行補(bǔ)充勘察，提出具體補(bǔ)充參數(shù)的要求。

2.2 設(shè)計(jì)與施工之間協(xié)同作業(yè)

設(shè)計(jì)作為地基基礎(chǔ)工程重要基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)中必須對(duì)場(chǎng)地環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行充分考慮，能夠根據(jù)具體施工工藝、環(huán)境等做好基礎(chǔ)選型，為工程施工提供必要的巖土參數(shù)。而基礎(chǔ)施工中，必須對(duì)勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)圖紙等進(jìn)行仔細(xì)研讀，如果現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果與設(shè)計(jì)情況出現(xiàn)不一致情況，施工單位必須能夠及時(shí)提出補(bǔ)充勘察的具體要求，若現(xiàn)場(chǎng)施工無法滿足設(shè)計(jì)需求，則還需要進(jìn)行設(shè)計(jì)復(fù)核。一些復(fù)雜地基工程項(xiàng)目，施工期間還必須做好設(shè)計(jì)與施工之間的協(xié)調(diào)，做好勘察與施工的協(xié)同，一旦發(fā)現(xiàn)地基發(fā)生異常，或勘察出基坑相關(guān)參數(shù)出現(xiàn)明顯變化，則必須及時(shí)采取有效措施整改，滿足工程建設(shè)需求。借助監(jiān)測(cè)技術(shù)、檢驗(yàn)技術(shù)等，驗(yàn)證勘察報(bào)告的準(zhǔn)確性，對(duì)基礎(chǔ)工程安全性進(jìn)行研判，及時(shí)排除工程隱患，為建筑工程提供安全保障。

3 結(jié)語

通過上述分析可知，地基基礎(chǔ)作為建筑工程重要基礎(chǔ)，是建筑物穩(wěn)定性、功能性得以發(fā)揮的重要保障。在地基基礎(chǔ)施工過程中，必須能夠?qū)ζ淙芷趦?nèi)實(shí)施有效控制，保證各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，消除不良影響。同時(shí)，更需要發(fā)揮勘察、設(shè)計(jì)與施工之間的有效協(xié)同，聯(lián)合監(jiān)理單位等，對(duì)基礎(chǔ)工程質(zhì)量與安全提供保證，且符合綠色建筑理念，為我國建筑行業(yè)健康發(fā)展提供有效保障，為城市化建設(shè)發(fā)展提供助力。