摘要:本文作者作者就建筑地基設(shè)計進(jìn)行了分析探討,供大家參考借鑒。 

  關(guān)鍵詞:建筑;地基設(shè)計;分析 

 如今,各個國家以及各個城市中的高層建筑已經(jīng)無疑代表了其經(jīng)濟發(fā)展和社會進(jìn)步。面對現(xiàn)今土地資源越來越匱乏,高層建筑對其的緩解不可小覷,并且高層建筑可以有效的縮短公共設(shè)施的開發(fā)周期,從而使城市建設(shè)加快,高層建筑集中了分散的人口,有利于發(fā)展交通從而加快效率,在采光、通風(fēng)上高層建筑都顯得略勝一籌。然而任何事物都有正反兩方面,高層建筑的缺點也是不容忽視的,高層建筑在防火防災(zāi)安全上相比于多層建筑較為遜色。 

  1 地基的處理方法 

  基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體。基礎(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。如果地基的承載能力足夠,則基礎(chǔ)的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。但有時由于土或荷載的條件,需要采用滿鋪的伐形基礎(chǔ)。伐形基礎(chǔ)有擴大地基接觸面的優(yōu)點,但與獨立基礎(chǔ)相比,它的造價通常要高的多,因此只在必要時才使用。 

  利用軟弱土層作為持力層時,可按下列規(guī)定執(zhí)行:①淤泥和淤泥質(zhì)土,宜利用其上覆較好土層作為持力層,當(dāng)上覆土層較薄,應(yīng)采取避免施工時對淤泥和淤泥質(zhì)土擾動的措施;②沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料,當(dāng)均勻性和密實度較好時,均可利用作為持力層;③對于有機質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不宜作為持力層。局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等,可采用基礎(chǔ)梁、換土、樁基或其他方法處理。常用的地基處理方法有:換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法等。 

  1.1 換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結(jié),防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。 

  1.2 強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土,軟―流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴(yán)的工程,在設(shè)計前必須通過現(xiàn)場試驗確定其適用性和處理效果。強夯法和強夯置換法主要用來提高土的強度,減少壓縮性,改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。 

  1.3 振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基,應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力,減少地基沉降量,還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強度。 

  1.4 水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質(zhì)含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用于法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。 

  上述各種地基處理方法都有各自的特點和作用機理,在不同的土類中產(chǎn)生不同的加固效果和局限性,沒有哪一種方法是萬能的。具體的工程地質(zhì)條件是千變?nèi)f化的,工程對地基的要求也不同,因此對于每一個工程必須進(jìn)行綜合考慮,通過幾種可能的地基處理方案的比較,選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理、施工可行的方案,既可以是單一的地基處理方法,也可以是多種地基處理方法的綜合處理。 

  2 地基基礎(chǔ)的設(shè)計 

  房屋基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮,選擇經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)型式。 

  框架結(jié)構(gòu)、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨柱基,在抗震設(shè)防區(qū)可按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第6.1.11條設(shè)柱基拉梁。 

  現(xiàn)就大型基礎(chǔ)設(shè)計中較多見的樁基礎(chǔ)設(shè)計討論一下: 

  2.1 當(dāng)天然地基或人工地基的地基承載力或變形不能滿足設(shè)計要求,或經(jīng)過經(jīng)濟比較采用淺基礎(chǔ)反而不經(jīng)濟時,可采用樁基礎(chǔ)。 

  2.2 樁平面布置原則:a.力求使各樁樁頂受荷均勻,上部結(jié)構(gòu)的荷載重心與樁的重心相重合,并使群樁在承受水平力和彎矩方向有較大的抵抗矩。b.在縱橫墻交叉處都應(yīng)布樁,橫墻較多的多層建筑可在橫墻兩側(cè)的縱墻上布樁,門洞口下面不宜布樁。c.同一結(jié)構(gòu)單元不宜同時采用摩擦樁和端承樁。 

  2.3 樁端進(jìn)入持力層的最小深度:a.應(yīng)選擇較硬上層或巖層作為樁端持力層。樁端進(jìn)入持力層深度,對于粘性土、粉土不宜小于2d(d為樁徑);砂土及強風(fēng)化軟質(zhì)巖不宜小于1.5d;對于碎石土及強風(fēng)化硬質(zhì)巖不宜小于1d,且不小于0.5m。b.樁端進(jìn)入中、微風(fēng)化巖的嵌巖樁,樁全斷面進(jìn)入巖層的深度不宜小于0.5m,嵌入灰?guī)r或其他未風(fēng)化硬質(zhì)巖時,嵌巖深度可適當(dāng)減少,但不宜小于0.2m。c.當(dāng)場地有液化土層時,樁身應(yīng)穿過液化土層進(jìn)入液化土層以下的穩(wěn)定土層,進(jìn)入深度應(yīng)由計算確定,對碎石土、礫、粗中砂、堅硬粘性土和密實粉土且不應(yīng)小于0.5m,對其他非巖石土且不宜小于1.5m。 

  2.4 樁型選擇原則:樁型的選擇應(yīng)根據(jù)建筑物的使用要求,上部結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及分布、工程地質(zhì)情況、施工條件及周圍環(huán)境等因素綜合確定。 

  3 樁端進(jìn)入持力層的最小深度 

  3.1 應(yīng)選擇較硬上層或巖層作為樁端持力層。樁端進(jìn)入持力層深度,對于粘性土、粉土不宜小于2d(d為樁徑);砂土及強風(fēng)化軟質(zhì)巖不宜小于115d;對于碎石土及強風(fēng)化硬質(zhì)巖不宜小于1d,且不小于015 m。 

  3.2 樁端進(jìn)入中、微風(fēng)化巖的嵌巖樁,樁全斷面進(jìn)入巖層的深度不宜小于015 m,嵌入灰?guī)r或其他未風(fēng)化硬質(zhì)巖時,嵌巖深度可適當(dāng)減少,但不宜小于012 m。 

  3.3 當(dāng)場地有液化土層時,樁身應(yīng)穿過液化土層進(jìn)入液化土層以下的穩(wěn)定土層,進(jìn)入深度應(yīng)由計算確定,對碎石土、礫、粗中砂、堅硬粘性土和密實粉土且不應(yīng)小于015 m,對其他非巖石土且不宜小于115 m。 

  3.4 當(dāng)場地有季節(jié)性凍土或膨脹土層時,樁身進(jìn)入上述土層以下的深度應(yīng)通過抗拔穩(wěn)定性驗算確定,其深度不應(yīng)小于4倍樁徑,擴大頭直徑及115 m。 

  4 結(jié)束語 

  基礎(chǔ)設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容之一,與建筑的安全和正常使用有著密切的關(guān)系。在地基基礎(chǔ)設(shè)計中包括了對基礎(chǔ)的設(shè)計和對地基的處理,二者是密不可分的。地基處理的好壞將直接關(guān)系到基礎(chǔ)的選型和造價。本文就地基的處理和基礎(chǔ)設(shè)計進(jìn)行的討論。在地基基礎(chǔ)設(shè)計中,基礎(chǔ)的選型必須根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的荷載、地基土體的承載力和工程造價綜合各方面的情況進(jìn)行確定。在選擇地基處理方法時,應(yīng)綜合考慮場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑物對地基要求、建筑結(jié)構(gòu)類型和基礎(chǔ)型式、周圍環(huán)境條件、材料供應(yīng)情況、施工條件等因素,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)比較分析后擇優(yōu)采用。 

  參考文獻(xiàn): 

  [1] 潘千里.談地基處理[J].施工技術(shù),2009,(2). 

  [2] 呂良,尹梅英.基礎(chǔ)與地基處理的一些設(shè)計心得[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2010(4)