楊國兵，楊青

（1.滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州 239000；2.滁州學(xué)院地信學(xué)院，安徽 滁州 239000）

0 引 言

天然地基因其埋深較淺，持力層無需人工處理，能充分利用原狀土且開挖土方工程量較小、工期短而受到工程設(shè)計界的首選。設(shè)計單位主要工程負(fù)責(zé)人往往注重復(fù)雜地基處理和基礎(chǔ)方案遴選，對低層和多層建筑地基、基礎(chǔ)設(shè)計及跟蹤服務(wù)放手由年輕人去做，沒有引起關(guān)注。實際上，基礎(chǔ)埋深（地基持力層的選擇）會受到上部結(jié)構(gòu)荷重、相鄰建筑物埋深、地震烈度、工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件及有無地下室使用要求等諸多因數(shù)的影響，因此確定基礎(chǔ)埋深是基礎(chǔ)設(shè)計中的重要一環(huán)?；A(chǔ)埋深確定是否科學(xué)或得當(dāng)，從資源合理利用方面直接影響著工程造價。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011)條文中也已明確了對基礎(chǔ)寬深超過一定限值需要對地基承載力特征值進行修正的情況和具體公式，涉及軟弱下臥層尚須進行承載力驗算等等。 但是我們的設(shè)計人員往往并沒有對此引起足夠的重視。在地基驗槽過程中欠考慮，或經(jīng)驗不足或處理問題簡單化，特別是出現(xiàn)嚴(yán)重的超深時， 對原地基基礎(chǔ)設(shè)計的影響熟視無睹，造成設(shè)計相當(dāng)保守，對國家或投資者造成重大損失。

1 工程案例

某鎮(zhèn)美好鄉(xiāng)村建設(shè)，建設(shè)規(guī)模近10 萬m2，均為多層、別墅型住宅建筑和低層商業(yè)用房，該項目地處起伏不大（局部起伏較大）的丘陵地區(qū)，場地的基本地震烈度為6°，據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯的斷裂構(gòu)造，第四紀(jì)以來未受新構(gòu)造運動影響，未發(fā)現(xiàn)全新活動的斷裂，屬于相對穩(wěn)定地塊。場地土分層具體情況如下。

第①-1層：耕土，層厚0.4m～1.50m,層頂埋深0.00m～0.00m，層底標(biāo)高20.20m～31.90m，灰、灰黃色，稍濕，松散。

第①-2層： 素 填 土， 層 厚0.4m～6.70m, 層 頂 埋 深0.00m～0.00m，層底標(biāo)高18.10m～28.10m，灰黃色，稍濕，松散。

第②層：粉質(zhì)粘土層（Q4aI+PI），層厚0.3m～4.60m,層頂埋深0.40m～1.30m，層底標(biāo)高16.30m～25.60m，灰黃色，濕，軟塑-可塑，干強度中等，中等韌性，搖震反應(yīng)無，切面稍有光澤。fak=130kPa，Es=5.25MPa。

第③層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層（Q4aI+pI），層厚0.5m～4.40m,層頂埋深1.30m～5.30m，層底標(biāo)高15.00m～22.20m，灰黑色，流塑～軟塑，干強度中等，中等韌性，搖震反應(yīng)無，切面稍有光澤。fak=70kPa，Es=4.14MPa。

第④層：粉質(zhì)粘土層（Q4aI+pI），層厚1.00m～7.30m,層頂埋深0.70m～5.80m，層底標(biāo)高12.80m～21.20m，灰黃色，濕，軟塑～可塑， 干強度中等， 中等韌性， 搖震反應(yīng)無， 切面稍有光澤。fak=150kP a，Es=6.38MPa。

第⑤層： 粘土層（Q4aI+pI）， 層厚5.00m～9.60m, 層頂埋深0.40m～8.60m，層底標(biāo)高12.80m～21.20m，黃褐色，濕，可塑～硬塑，干強度高，高韌性，搖震反應(yīng)無，切面光滑。 fak=210kPa，Es=10.65MPa，ηd=1.6。

本工程擬建建筑物設(shè)計采用第⑤層做持力層，基礎(chǔ)為墻下條形基礎(chǔ)和柱下獨立基礎(chǔ)。實際基礎(chǔ)施工前，因場地大面積土方調(diào)配，部分低洼地段填土達(dá)1.50m～3.00m，致使部分樓號基槽開挖至基礎(chǔ)設(shè)計底標(biāo)高-1.500m 時，仍然未達(dá)原天然地面標(biāo)高，形成基礎(chǔ)“懸”在填土中。施工單位地基改變土方開挖方案，大開挖至地質(zhì)勘察報告單位現(xiàn)場要求的第⑤層粘土層，造成部分基礎(chǔ)超深2.00m～4.50m 不等?？辈煸O(shè)計單位派人驗槽時當(dāng)即決定， 超深部分一律或進行級配碎石回填夯實2.000m～3.500m，（經(jīng)檢測， 處理后石子墊層地基承載力達(dá)210kP a）或直接做墊層，而條基、獨立柱基斷面尺寸配筋保持不變。造成不少條形基礎(chǔ)墻被埋高達(dá)4m 左右（因設(shè)計不考慮地下室）。

2 不同地基處理方案比較

現(xiàn)以某3 層別墅建筑大開挖為例， 原設(shè)計至第⑤層粘土層，-3.00 為④層粉質(zhì)粘土層地基承載力特征值為150kN/m2，勘察設(shè)計單位驗槽后，強調(diào)持力層必須達(dá)到第⑤層粘土層，處理有如下兩種情況：①基礎(chǔ)墊層底標(biāo)高確定為-5.000m（第⑤層粘土層地基承載力特征值為210kN/m2），基礎(chǔ)其他不變；②碎石回填夯實3.5m,基礎(chǔ)墊層底標(biāo)高確定為-1.500m,基礎(chǔ)其他不變（以上情況①②均為實際發(fā)生類型）。現(xiàn)以《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011)分析：情況①若選第④層粉質(zhì)粘土層為持力層，基礎(chǔ)墊層底標(biāo)高確定為-3.000m，fak=150kPa，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011)5.2.4，當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m 或埋置深度大于0.5m 時， 從載荷試驗或其它原位測試、經(jīng)驗值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正：fa=fak+ηbγ(b-3)+ηbγm(d-0.5)。

不同地基處理方案對比表1m2 表1

式中：fa——修正后的地基承載力特征值（kP a）

fak——地基承載力特征值（kP a），按本規(guī)范第5.2.3 條的原則確定

ηb、ηd——基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)， 按基底下土的類別查表5.2.4 取值

γ——基礎(chǔ)底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度

b——基礎(chǔ)底面寬度（m），當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度小于3m 時按3m 取值，大于6m 時按6m 取值

γm——基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土層取有效重度

d——基礎(chǔ)埋置深度（m），宜自室外地面標(biāo)高算起。在填方整平地區(qū)，可自填土地面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工完成時，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標(biāo)高算起；當(dāng)采用獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。

本案方案③fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-3)=150+1.6×19.2×（3-0.5）=150+76.8=226.8kPa 大 于210kPa，（本 案γm=19.2kN/m3）即采用第④層粉質(zhì)粘土層為持力層完全滿足設(shè)計要求，不必再深挖基坑。 方案①：fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=210+1.6×19.2×（5-0.5）=210+138.24=348.24kPa 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 大 于210kPa， 有 巨 大 潛 力 可挖，基礎(chǔ)底板、高度及配筋應(yīng)重新設(shè)計比較可取（見表1）。

對整個工程來說，這是一筆多么可觀的數(shù)字！地基處理應(yīng)視地質(zhì)情況講究科學(xué)性（依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范）、合理性，在確保安全性的前提下追求經(jīng)濟效益最大化。

3 結(jié) 語

地基處理的目的是改良地基土的工程特性，其加固原理包括置換、排水固結(jié)、灌入固化物、振密和擠密、加筋等，確定地基處理方法時需綜合考慮資料收集，特別當(dāng)現(xiàn)場條件變化時更要多考慮方案比選。對于低層建筑的地基處理往往因為問題不復(fù)雜而增加了設(shè)計人員的隨意性，尤其在當(dāng)前廣大鄉(xiāng)村出現(xiàn)新農(nóng)村建設(shè)高潮時期。如果我們?nèi)鄙賹I(yè)審視態(tài)度，就認(rèn)為地基處理增加的費用理所應(yīng)當(dāng)，必不可少。當(dāng)確定了工程進行深度修正后的地基承載力與下層持力層匹配時，設(shè)計人員應(yīng)充分考慮深度修正帶來的不容忽視的巨大潛力。

[1]GB50007-2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]JGJ79-2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[3]劉金波，等.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計禁忌及實例[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.