關(guān)于地基基礎(chǔ)設(shè)計與施工質(zhì)量通病及防治措施探究

劉正江

【摘要】隨著國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，建筑工程設(shè)計、施工、使用全生命周期中都發(fā)生了較大的變化，有質(zhì)飛躍，但是也必須清醒的認(rèn)識到，有些工程質(zhì)量通病，如墻體開裂、門窗下檐口滲水、基礎(chǔ)下沉等缺陷或事故問題仍然存在，要保證建筑物的安全與正常使用功能，就必須保證建筑物基礎(chǔ)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，否則會留下嚴(yán)重隱患，甚至?xí)斐煞课莸冉ㄖ锏顾F(xiàn)象發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】地基基礎(chǔ);設(shè)計施工;質(zhì)量通病;防治探究

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.01.035

1、地基礎(chǔ)設(shè)計與施工質(zhì)量通病原因

主要有以下問題：

（1）不勘察或勘察深度不夠，就設(shè)計施工圖紙;

（2）設(shè)計基礎(chǔ)時不調(diào)查、不計算，就憑經(jīng)驗(yàn)展開設(shè)計。

（3）軟土地基不處理：軟土地基壓縮模量很小，在荷載作用下變形較大，因此在軟土地基上建造房屋就必須注意減小基礎(chǔ)的沉降，使之控制在允許范圍內(nèi)。

（4）施工過程中地基基礎(chǔ)缺乏防護(hù)、防水、排水措施;

（5）不經(jīng)復(fù)核與驗(yàn)算就隨意加層，造成地基超載失穩(wěn);

（6）寒冷地區(qū)地基設(shè)計時未考慮凍脹問題。

（7）不按設(shè)計圖紙及施工驗(yàn)收規(guī)范施工，基礎(chǔ)不牢固，上部結(jié)構(gòu)再堅固亦會出問題，在工程地基礎(chǔ)施工過程中，不按設(shè)計圖紙施工，也未執(zhí)行規(guī)范，將會造成質(zhì)量低劣。

2、從設(shè)計基礎(chǔ)和施工角度出發(fā)，減少地基變形預(yù)防措施有：

2.1設(shè)計主要依據(jù)

設(shè)計主要依據(jù)是建筑場地詳細(xì)勘察，掌握地層構(gòu)造、持力層深度、均勻分布等情況;

2.2減輕地基承受附加壓力

（1）減少填土或采用輕質(zhì)填料;（2）擴(kuò)大基礎(chǔ)底面面積;（3）利用地下室或半地下室解決承載力低問題;（4）采用輕質(zhì)材料，減輕房屋自重等措施。

2.3合理利用地基的承載力

合理選擇基礎(chǔ)處理方式提升持力層承載作用。

2.4充分挖掘地基潛力

（1）盡可能利用經(jīng)過預(yù)壓的場地作為房屋的地基。（2）選擇土質(zhì)均勻土層作為持力層。

2.5選用正確基礎(chǔ)方案

（1）相鄰建筑物，宜采用型式和埋置深度差不多基礎(chǔ);（2）當(dāng)各基礎(chǔ)荷載相差較大時，要注意不均勻沉降;（3）增強(qiáng)條形基礎(chǔ)剛度;（4）當(dāng)?shù)鼗休d力較差時，應(yīng)合理選用樁基礎(chǔ)。

2.6控制荷載分布

（1）合理布置建筑物平面;（2）當(dāng)建筑物產(chǎn)生的活荷載比較大時，在使用初期，活荷載應(yīng)有控制地分期均勻施加;（3）對于使用要求較高建筑物，堆載應(yīng)劃定范圍，防止荷載集中，壓垮建筑物;（4）對軟土地基應(yīng)使上部結(jié)構(gòu)重心與基礎(chǔ)形心盡可能重合;（5）不要過高估計沉降縫的作用。

2.7注意合理施工，要遵守注意事項(xiàng)

（1）要嚴(yán)格按照設(shè)計施工圖紙和技術(shù)規(guī)范施工;（2）大面積填土宜在建筑物開挖施工前完成;（3）在基坑邊坡，附近堆土、降水等可能產(chǎn)生不良影響，應(yīng)采取相應(yīng)措施進(jìn)行防范。（4）對軟土地基，對于直接砌筑在軟土層上的基礎(chǔ)，開挖時要邊開挖邊砌筑，同時要保護(hù)好新開挖的基礎(chǔ)、防止基坑受到外界條件破壞;（5）施工順序要堅持，基礎(chǔ)先施工深的，后施工淺的。

3、從房屋結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，使房屋能適應(yīng)地基的變形，利用房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計來處理地基的變形問題，通常應(yīng)采取下列措施

3.1采用合適的結(jié)構(gòu)型式

（1）設(shè)計大面積堆載的輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，宜采用靜定結(jié)構(gòu);（2）磚砌體承重的結(jié)構(gòu)，不宜用于荷載大、沉降量大的建筑物。

3.2對建筑結(jié)構(gòu)適當(dāng)處理

（1）同一場地內(nèi)，相鄰的建筑物各單元高度不宜相差過大;（2）地基土層或土質(zhì)明顯不均勻時，建筑物各單元結(jié)構(gòu)型式不同時，建筑物分期建造時，亦宜設(shè)置沉降縫;（3）磚承重結(jié)構(gòu)，設(shè)計跨度不宜過大;（4）相鄰房屋或地面堆載產(chǎn)生地基附加變形對房屋使用或結(jié)構(gòu)影響應(yīng)予考慮，必要時，應(yīng)調(diào)整結(jié)的整體剛度和強(qiáng)度;（5）對于磚墻承重的結(jié)構(gòu)，應(yīng)優(yōu)先設(shè)計構(gòu)造柱和鋼筋混凝土圈梁，形成一整體結(jié)構(gòu)，提高抗剪和抗震能力;（6）承重磚墻墻身上不宜開過大孔洞，若開孔過大，宜設(shè)置有足夠強(qiáng)度鋼筋混凝士邊框。

4、地基基礎(chǔ)處理的方法

通常有重力或強(qiáng)力夯實(shí)加固地基、換土加固、水泥粉煤灰碎石樁、振沖地基、深層攪拌樁及化學(xué)加固等加固方法，其中，處理淺層地基的方法主要有，換填法、分層機(jī)械碾壓法、振動夯實(shí)法、重錘（強(qiáng)、重）夯實(shí)法等;通常深層地基處理方法有強(qiáng)夯法、高壓旋噴法、硅化加固法、振沖法等，各種處理方法，均適用范圍和條件不同，如設(shè)計選用不當(dāng)、施工方法不正確，不按建筑施工技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，易形成質(zhì)量通病，造成質(zhì)量事故。

5、地基基礎(chǔ)事故分析及措施

對于地基基礎(chǔ)發(fā)生的事故，一般要檢查設(shè)計、施工、材料、地勘資料等方面問題，通過實(shí)地調(diào)查，查清楚建筑物下沉、傾斜、發(fā)生位移、開裂等原因，掌握基礎(chǔ)地基變形和破壞程度，形成調(diào)查報告;具體調(diào)查內(nèi)容是，1.測定基礎(chǔ)的變形狀態(tài);2.收集相關(guān)資料并進(jìn)行調(diào)查;3.調(diào)查周邊鄰近建筑物損壞情況;4.調(diào)查建筑物上部結(jié)構(gòu)情況;5.調(diào)查建筑物周邊地基情況;6.調(diào)查設(shè)計、施工和圖紙設(shè)計審查文件是否符合要求;7.通過結(jié)構(gòu)計算軟件，和現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析結(jié)構(gòu)安全性;8.總結(jié)報告提出建議。

6、處理地基事故基礎(chǔ)原則及措施，地基基礎(chǔ)處理應(yīng)考慮下列因素

（1）地基基礎(chǔ)事故處理原則，根據(jù)地基的變形穩(wěn)定性程度進(jìn)行綜合判定，一般分“等待沉降穩(wěn)定”、“加速沉降穩(wěn)定”、“制止沉降”三種處理方法。

（2）地基處理事故的措施主要有：1）上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù);2）上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固或減荷載。3）加固基礎(chǔ)，擴(kuò)大地基底部面積。4）加固地基。以上幾種措施需要結(jié)合地基缺陷輕重情況，進(jìn)行綜合選擇，可以單獨(dú)采用，也可多種措施綜合采用，但是任何加固項(xiàng)目均需要進(jìn)行方案認(rèn)證、施工過程質(zhì)量檢驗(yàn)、加固前后沉降觀測和竣工驗(yàn)收等階段。

7、案例分析

7.1工程項(xiàng)目概況

廣西海螺環(huán)境科技股份有限公司年產(chǎn)3.2萬m3脫硝催化劑項(xiàng)目，位于廣西來賓市河南工業(yè)園區(qū)，項(xiàng)目建設(shè)用地153畝，項(xiàng)目地基為人工回填地基，回填深度1.5～9.5米，場地整平到（±0.00）標(biāo)高為92.00m，按安徽海螺設(shè)計研究院提出的初步設(shè)計方案，回填土必須進(jìn)行分層碾壓，碾壓設(shè)備重量不得低于20噸，分層土層厚度不得超過300mm，碾壓回填后，應(yīng)及時現(xiàn)場取樣試驗(yàn)，干密度和含水率合格率不低于96%。該項(xiàng)目素填土主要由黏性土和灰?guī)r碎塊組成，夾有40%的灰?guī)r碎塊，碎塊粒徑0.5cm～20cm不等;經(jīng)機(jī)械碾壓回填，壓實(shí)度均達(dá)到97%以上，由于填埋時間小于3年，未完成固結(jié)，經(jīng)地勘單位勘察后提出基礎(chǔ)處理意見如下：考慮固結(jié)時間較短，土方回填均勻性、壓實(shí)度代表性、沉降量穩(wěn)定性均存在不確定性，建議業(yè)主公司通過2種途徑確定基礎(chǔ)處理方式，一是未經(jīng)處理回填土不宜直接作為地基持力層;二是通過委托第三方有資質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)，對回填土進(jìn)行淺層平板載荷試驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，來確定回填土的處理地基承載力是否滿足設(shè)計要求，若檢測結(jié)構(gòu)符合地基承載力要求，同意回填土直接作為地基持力層方案。

經(jīng)業(yè)主公司委托具有檢測資質(zhì)單位廣西安健檢測技術(shù)有限公司，對廠房地基基礎(chǔ)進(jìn)行檢測，在設(shè)計、地勘、檢測單位、業(yè)主公司共同研討下，制定了項(xiàng)目處理地基檢測方案，并經(jīng)地勘、設(shè)計、業(yè)主、監(jiān)理和施工單位進(jìn)行技術(shù)評審確定。

7.2地基檢測方案的主要編制內(nèi)容

（1）方案編制依據(jù)及檢測目的;按最新的國家、行業(yè)和地方最高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行;

（2）工程概況，包括工程名稱、建設(shè)地點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式概述、設(shè)計參數(shù)等;

（3）檢測內(nèi)容和數(shù)量;根據(jù)相關(guān)規(guī)范和文件的要求，本項(xiàng)目按照《建筑地基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ340-2015）。試驗(yàn)采取“慢速維持荷載法”進(jìn)行;

（4）處理后地基土載荷試驗(yàn);①試坑及試驗(yàn)點(diǎn)處理寬度、試坑標(biāo)高應(yīng)與地基設(shè)計標(biāo)高一致。②位移測試儀表的要求及安裝，沉降測量應(yīng)符合規(guī)定在測量誤差范圍內(nèi)。③進(jìn)行處理后地基土載荷試驗(yàn)現(xiàn)場檢測。

a.本項(xiàng)目靜載荷試驗(yàn)方法，采用慢速維持荷載法;

b.試驗(yàn)加卸載方式：應(yīng)堅持分級荷載逐級等量加載;卸載分級逐級等量卸載;加、卸載時應(yīng)使荷載傳遞均勻、連續(xù)、無沖擊，每級荷載在維荷過程中的變化不得超過分級荷載的±10%。

c.地基土載荷試驗(yàn)的慢速維持荷載法的試驗(yàn)步驟應(yīng)符合規(guī)定：重點(diǎn)關(guān)注荷載施加后應(yīng)沉降量、穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)沉降量和卸載沉降量、殘余沉降量等變化情況。

d.可終止加載條件：應(yīng)滿足周邊土體、荷載與沉降曲線、沉降速率、累計沉降量等相關(guān)規(guī)定要求。

（5）檢測工期要求;

（6）保證本工程檢測安全的方法和措施;

（7）現(xiàn)場試驗(yàn)安全管理制度;

（8）擬投入該項(xiàng)目的檢測人員;

（9）本檢測項(xiàng)目擬配備檢測設(shè)備等。

7.3檢測報告主要內(nèi)容

（1）工程概況，包括項(xiàng)目工程名稱、建設(shè)地點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式概述、設(shè)計參數(shù)，地基土承載力特征值（150kPa）、地基土承載力試驗(yàn)荷載（300kPa）、檢測數(shù)量、檢測日期及地質(zhì)條件描述等。

（2）檢測概述，包括檢測目的及方法、檢測依據(jù)、檢測儀器設(shè)備、 抽檢數(shù)量等。

（3）現(xiàn)場檢測;應(yīng)嚴(yán)格按照本項(xiàng)目按照《建筑地基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ340-2015）和事前確定審批的檢測方案執(zhí)行。

（4）檢測結(jié)果與分析;其中包括：

a.檢測過程及分析簡述;1#號～6#號試驗(yàn)點(diǎn)，當(dāng)試驗(yàn)荷載加至300kPa，（即試驗(yàn)壓力為300kN）時，歷時觀測，沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。此時總沉降值為2.94～11.53mm，然后分級卸荷至零，回彈值為0.97～4.22mm，殘余沉降值為2.68～7.11mm，本試驗(yàn)點(diǎn)的承載力特征值取最大加載壓力的一半，即150kPa。

b.結(jié)果分析;本次所抽檢1#號～6#號試驗(yàn)點(diǎn)的地基承載力特征值均為150kPa，其極差不超過平均值的30%，取其平均值作為該土層的地基承載力特征值。

（5）結(jié)論，本次所抽檢的回填土土層的1#號～6#號試驗(yàn)點(diǎn)的地基承載力特征值均為150kPa，均達(dá)到設(shè)計要求。為此該項(xiàng)目通過現(xiàn)場試驗(yàn)檢測和專家認(rèn)證，同意將分層碾壓回填土層作為鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)的持力層，其獨(dú)立柱和墻體條形基礎(chǔ)深度和尺寸由設(shè)計計算后確定;同時要求施工單位，在基礎(chǔ)開挖過程中，要注意回填土的均勻分布情況，基礎(chǔ)開挖至基底標(biāo)高后，要及時通知勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理和業(yè)主公司進(jìn)行驗(yàn)槽，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一道工序施工;在施工過程中和移交后3年內(nèi)，業(yè)主公司和施工單位定期要安排專人進(jìn)行基礎(chǔ)變形沉降觀測，測量數(shù)據(jù)必須滿足設(shè)計允許范圍內(nèi)，地基允許變形值沉降量120.0mm，沉降差0.005L的要求。

8、地基基礎(chǔ)設(shè)計與施工質(zhì)量的監(jiān)督管理問題及措施

（1）在基礎(chǔ)設(shè)計和施工中，還存在著一些安全問題，主要所體現(xiàn)的現(xiàn)狀有：1）基礎(chǔ)設(shè)計方案未做基坑開挖設(shè)計專篇;2）施工人員安全意識不到位，在施工過程中，施工工人的安全意識比較差，所以企業(yè)以及施工人員對于安全意識非常的淡薄，導(dǎo)致目前在事故中經(jīng)常會出現(xiàn)安全隱患;3）技能培訓(xùn)與安全教育開展不到位，施工入場之前，沒有對相關(guān)人員進(jìn)行安全教育以及培訓(xùn)，每一項(xiàng)施工本身就是非常復(fù)雜的工作，所以所出現(xiàn)的安全因素會非常多，然而在施工中，企業(yè)往往會忽視安全教育，從而導(dǎo)致施工進(jìn)度較慢，并且在施工中會出現(xiàn)一些不利因素;4）環(huán)境影響對施工現(xiàn)場的影響，例如施工場地較為狹窄，目前出現(xiàn)用料亂堆亂放的情況。在地下還有很多復(fù)雜管線，所以對于施工難度來講，大大的增加。施工現(xiàn)場對于安全管理措施落實(shí)不到位，也會導(dǎo)致在施工中出現(xiàn)種種問題。

（2）影響施工安全最主要的原因：1）投入的經(jīng)費(fèi)問題，如果經(jīng)費(fèi)不足，那么對于安全防護(hù)設(shè)施就無法進(jìn)行設(shè)立，無法購置必要的安全和職業(yè)健康防護(hù)裝備。施工現(xiàn)場的設(shè)施過于老化、護(hù)欄生銹斷裂、安全網(wǎng)破損等，這些都屬于安全問題。2）在施工中管理和組織不利，也會導(dǎo)致施工出現(xiàn)弊端，所以說目前對施工要求很高，如果在組織施工時缺乏科學(xué)性，那么施工中的安全問題也會層出不窮，在施工中，人員的管理問題也比較復(fù)雜和重要的系統(tǒng)工程，因?yàn)槭┕がF(xiàn)場人員，來自五湖四海，文化程度和素質(zhì)高低不同，很多人員對于安全意識非常的淡薄。然而，安全與整個施工緊密相連。如果工作消極，并且沒有嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行施工，那么安全問題就是項(xiàng)目管理的重中之重。3）環(huán)境因素對于安全管理也會有一定的影響，因?yàn)樵谑┕み^程中一般都會在露天作業(yè)，所以環(huán)境會對施工產(chǎn)生較大的影響，如果在施工中沒有去考慮環(huán)境因素，也會導(dǎo)致施工安全問題發(fā)生。

（3）如何解決基礎(chǔ)施工過程中的安全問題，通常通過如下措施：1）首先應(yīng)該對現(xiàn)場監(jiān)理人員和項(xiàng)目部管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，只有充分了解安全知識，才能夠去規(guī)范監(jiān)督施工人員的行為，培訓(xùn)工作對于施工人員來講非常重要，能夠提升安全意識。2）安全監(jiān)理管理在施工管理中也非常重要，新安全生產(chǎn)法規(guī)定，管業(yè)務(wù)必須管安全，首先施工管理人員，要經(jīng)過培訓(xùn)才能上崗，在崗位上履職盡責(zé);3）從事專業(yè)管理必要掌握相關(guān)管理知識，具備一定的管理水平;4）從事施工人員都要有一定的安全意識，同時具備相關(guān)的操作水平，對于管理人員與施工人員都要達(dá)到持證上崗。5）對于設(shè)備的管理，也要根據(jù)設(shè)備的性能分類管理，因?yàn)橛行┰O(shè)備較新，所以在使用中安全隱患較小，如果有些設(shè)備已經(jīng)老化，那么在一定程度上會影響到工期。同時也會影響到施工的質(zhì)量以及安全等等，所以對于設(shè)備的管理也是非常重要的。6）應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)定來進(jìn)行施工，并且要根據(jù)實(shí)際情況相結(jié)合展開施工，所有的設(shè)備在經(jīng)過性能檢測之后才可以正式使用。7）復(fù)雜的管線管網(wǎng)會帶來較大的影響。另外網(wǎng)絡(luò)，光纜以及高壓電線等等，對于施工進(jìn)度以及安全也會有一定的影響，交叉問題要充分考慮清楚后，才能進(jìn)行施工中;8）在開挖綜合管網(wǎng)的時候，也要注意深度按照相關(guān)規(guī)定挖掘，要避免施工人員跌落，同時要在四周設(shè)立警示牌以及標(biāo)語等等;9）深基坑進(jìn)行施工的時，監(jiān)理管理人員一定要對施工單位施工過程展開實(shí)時監(jiān)控，并且深入調(diào)查，嚴(yán)格的仔細(xì)的做好記錄，對于施工人員也要穿著整齊，佩戴安全帽和勞保用品等等，才可以進(jìn)場工作，只有做好了一切準(zhǔn)備，才可以避免安全問題的發(fā)生。10）在施工中通常會使用很多的用電設(shè)備，例如照明電箱、切割設(shè)備、電焊機(jī)、空壓機(jī)等等，而這些用的設(shè)備，如果出現(xiàn)問題，那么會造成很大的安全隱患，從而要對用電問題加強(qiáng)管理，尤其電氣專業(yè)管理人員要選擇不定期對電設(shè)備展開專項(xiàng)檢查。電氣設(shè)備也要及時的進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，建立電氣設(shè)備檔案，形成設(shè)備OK表，杜絕設(shè)備帶病工作;項(xiàng)目施工用電，要建立停送電專項(xiàng)管理制度，用電必須進(jìn)行審批，掛牌作業(yè)，杜絕因停送電出現(xiàn)安全事故發(fā)生。為保證其用電安全，施工前也要對相關(guān)人員展開安全用電的培訓(xùn)，避免用電出現(xiàn)隱患，施工人員應(yīng)該熟練操作每一個電氣設(shè)備，避免出現(xiàn)違章操作。

結(jié)語：

工程質(zhì)量，人命關(guān)天，質(zhì)量責(zé)任，重于泰山。地基工程是建筑的立足點(diǎn)，地基基礎(chǔ)設(shè)計和施工質(zhì)量屬于工程質(zhì)量終身負(fù)責(zé)制范圍，出現(xiàn)問題造成損失是不可逆的，萬丈高樓平地起，一磚一瓦皆根基，根基要穩(wěn)要實(shí);面對工程設(shè)計、施工過程中，出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題，希望進(jìn)行不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，通過有效措施和方案，避免類似問題情況的發(fā)生，從而共同推動建筑行業(yè)更好地健康發(fā)展。

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