張洪文

摘要：工程地質(zhì)勘察是工程建設(shè)的首要階段，對(duì)于工程建設(shè)具有重要意義。地質(zhì)工程勘察中地基處理十分重要，勘察人員需要在全面分析水文地質(zhì)條件和地基特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，合理選擇地基方案，進(jìn)而處理好工程上部結(jié)構(gòu)與地基之間的關(guān)系，提高工程的建設(shè)質(zhì)量。為此，本文提出了針對(duì)不同的工程地質(zhì)條件合理地選擇地基方案的方法，以供大家參考借鑒。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)勘察;地基方案;選擇

在地質(zhì)工程勘察中，地基方案選擇的主要目的是為了提高軟弱地基的承載能力、消除地基土的振動(dòng)液化沉陷影響、減輕膨脹土的脹縮性、消除黃土的濕陷性、防止沉降量過大及不均勻沉降的產(chǎn)生，減少剪切破壞造成的地基失穩(wěn)，進(jìn)而滿足工程上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基的要求。

一、正確選擇地基處理方案的意義

（一）建筑物出現(xiàn)承重墻體裂縫，除溫度應(yīng)力引起外，主要原因不是由于選擇的基礎(chǔ)斷面型式不合理，基礎(chǔ)斷面不夠，主要是由于地基不進(jìn)行處理，或不認(rèn)真處理，或處理方案不正確，造成地基變形，引起基礎(chǔ)的不均勻沉降，導(dǎo)致墻體裂縫。有的設(shè)計(jì)，不在地基處理上下功夫，而是片面地加大基礎(chǔ)斷面，增設(shè)地圈梁，加大斷面配筋，認(rèn)為這樣就能保證安全。孰不知，當(dāng)出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)，再大的地圈梁也難以抵抗這種變形?？傊瑧?yīng)根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料，結(jié)合基礎(chǔ)型式及上部結(jié)構(gòu)情況，以及開槽后驗(yàn)槽發(fā)現(xiàn)的問題，對(duì)地基進(jìn)行正確處理，比一味追求加強(qiáng)基礎(chǔ)，要經(jīng)濟(jì)，且安全。

（二）地基、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)是建筑物統(tǒng)一的整體，具有相互的空間協(xié)調(diào)作用，既相互協(xié)作，又相互制約，這是客觀實(shí)際存在的。一般情況下，上部結(jié)構(gòu)分析中，雖不計(jì)算與地基、基礎(chǔ)的共同工作，避免使結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)雜化，但實(shí)際卻存在由于地基變形，產(chǎn)生不均勻沉降，引起上部結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力。剛度較大的結(jié)構(gòu)，較小的差異沉降，就可引起較大的附加內(nèi)力。一般磚砌體結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)均屬剛度較大的結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)，可以增加結(jié)構(gòu)調(diào)整地基變形的能力。因此掌握結(jié)構(gòu)物共同工作的特點(diǎn)，使上部結(jié)構(gòu)適應(yīng)地基、基礎(chǔ)變形的要求，同時(shí)地基、基礎(chǔ)也要適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)選型的要求，以達(dá)到共同工作的目的。孤立地選擇地基處理方案，與基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)不相適應(yīng)，由此引發(fā)的工程質(zhì)量事故是不少的，應(yīng)引以為戒。

（三）正確的地基處理方案，通過精心設(shè)計(jì)，付諸實(shí)施，但施工粗糙，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，甚至不按設(shè)計(jì)要求去做，結(jié)果達(dá)不到預(yù)期效果，因此保證施工質(zhì)量也是地基處理的一個(gè)關(guān)鍵因素。由于地基處理是隱蔽工程，質(zhì)量存在問題必將留下隱患，使較好的處理方案及其處理方法不能發(fā)揮其應(yīng)用的效果。

二、 地基基礎(chǔ)方案的選擇

（一）天然地基

自然界的土一般都是在沉積循環(huán)中成層出現(xiàn)的，每層土的地基承載力及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)差別較大，在考慮選用天然地基時(shí)，應(yīng)結(jié)合基礎(chǔ)形式及上部結(jié)構(gòu)綜合考慮。首先應(yīng)選擇上部承載力較高的土層作為天然地基持力層，并驗(yàn)算其下臥層的承載力是否滿足要求，如不滿足要求，可使基礎(chǔ)盡量淺埋，以增加持力層的厚度，但不應(yīng)小于凍土深度。也可以加寬基礎(chǔ)以減少上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基單位面積承載力的要求。選擇天然地基時(shí)應(yīng)滿足地基承載力、地基變形及邊坡穩(wěn)定三個(gè)條件，一般當(dāng)?shù)鼗恋某休d力較高、壓縮性較小且比較均勻時(shí)，滿足承載力要求時(shí)也會(huì)滿足變形和穩(wěn)定的條件，即可選用天然地基。但對(duì)于地質(zhì)復(fù)雜、土質(zhì)不均、地基軟弱、建筑物荷載很大或結(jié)構(gòu)荷載相差懸殊時(shí)，即使承載力滿足要求也需進(jìn)行變形驗(yàn)算，兩者均滿足要求時(shí)方可選用天然地基。對(duì)于經(jīng)常受水平荷載作用的高聳構(gòu)（建）筑物、擋土結(jié)構(gòu)以及建造在斜坡上的建（構(gòu)）筑物或開挖深基坑及遇有軟弱土層時(shí)。需進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，滿足要求后方可選用天然地基。

（二）軟弱粘性土

對(duì)于面積不大及埋藏較淺的軟弱粘性上可挖除后回填或?qū)⒒A(chǔ)加深，對(duì)于寬度不大的條形基礎(chǔ)可采用基礎(chǔ)梁跨越。對(duì)于厚度較大的軟弱粘性土可采用換土墊層法、灰土樁、深層攪拌法、對(duì)于軟弱粘性土下部為不含水砂層時(shí)可采用砂樁及排水固結(jié)法。

（三）飽和粉細(xì)砂、飽和粉土

在處理液化地基土?xí)r，不能遇見有液化場(chǎng)地就全部消除液化沉陷影響，應(yīng)根據(jù)液化等級(jí)及建筑物的性質(zhì)綜合確定處理方案。如對(duì)于丁類建筑物輕微及中等液化場(chǎng)地可不采取措施，嚴(yán)重液化場(chǎng)地可對(duì)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理。對(duì)于丙類建筑物輕微液化及中等液化場(chǎng)地可加強(qiáng)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重液化場(chǎng)地應(yīng)全部消除液化沉陷或部分消除液化沉陷影響并且對(duì)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理。對(duì)于乙類建筑物輕微液化場(chǎng)地可部分消除液化沉陷或?qū)A(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理。中等液化場(chǎng)地可部分消除液化沉陷且對(duì)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理。嚴(yán)重液化場(chǎng)地應(yīng)全部消除液化沉陷影響。對(duì)于需全部消除液化沉陷影響的場(chǎng)地，處理深度應(yīng)大于液化深度下限，改善排水條件和增加土的密實(shí)度是處理液化地基的有利措施。振沖擠密碎石樁及振沖置換碎石樁可有效地消散超孔隙水壓力，增加土的密實(shí)度。強(qiáng)夯法和灌漿法可增加土的密實(shí)度。也可采用樁基礎(chǔ)將樁端深入液化深度以下穩(wěn)定的土層中。

（四）雜填土

雜填土一般不宜采用天然地基，但對(duì)于建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)垃圾在填筑年代超過5年后，一般均達(dá)到了一定的密實(shí)度，此類地基在采取加強(qiáng)基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)剛度的措施后，仍可作為一般建筑物的天然地基持力層，但其地基承載力應(yīng)根據(jù)載荷試驗(yàn)或其它原位測(cè)試手段取得。對(duì)于局部厚度不大的雜填土，可采用換土墊層法、重錘夯實(shí)法及表層壓實(shí)法進(jìn)行處理或?qū)⑻钔镣诔?，將基礎(chǔ)直接置于穩(wěn)定的土層上。對(duì)于深度較大的雜填土，也可采用強(qiáng)夯法及符合地基處理。對(duì)于厚度較大的生活垃圾不宜采用換土墊層、表層壓實(shí)及強(qiáng)夯法，可采用樁基礎(chǔ)。

（五）濕陷性黃土

處理濕陷性黃土，應(yīng)根據(jù)濕陷類型、濕陷范圍、濕陷深度、場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件以及建筑物的類型綜合確定?？蛇x擇部分消除地基的濕陷性和全部消除地基的濕陷性。處理深度可根據(jù)建筑物的性質(zhì)和濕陷等級(jí)綜合考慮。墊層法和灰土樁、上樁適合處理小范圍的單體建筑物。強(qiáng)夯法及預(yù)浸水法適合處理大面積的濕陷性黃土。

（六）膨脹土

此類土應(yīng)調(diào)查當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件和區(qū)域氣候條件，測(cè)定土的含水量、自由膨脹率和不同壓力下的膨脹率，確定地基的脹縮等級(jí)。根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件的復(fù)雜程度以及對(duì)建筑物產(chǎn)生的影響可選用天然地基，因荷載較大的建筑物能抵消地基的膨脹力，起到控制地基變形的作用，使地基變形變小，選用天然地基時(shí)，最好選擇三層以上的建筑物。對(duì)需進(jìn)行處理的膨脹土，應(yīng)考慮濕陷深度、厚度及地下水位的影響。①當(dāng)膨脹土埋藏在地表下3m左右且膨脹土較厚或地下水位較深時(shí)，盡量利用上部的地墓土，將基礎(chǔ)淺埋，合理選擇基礎(chǔ)形式，減少地基脹縮變形量;②當(dāng)膨脹土埋藏在地表下2～3m，土層厚度在1～2m時(shí)，可全部挖除膨脹土并用無脹縮的粘性土、灰土及砂替換;③當(dāng)膨脹土埋藏較淺但土的厚度較大時(shí)，可采用換土墊層法進(jìn)行處理;④當(dāng)膨脹土埋藏較深且土的承載力滿足不了較高層數(shù)及載荷較大的建筑物的要求，可采用樁基礎(chǔ)。

三、結(jié)語：

總之，在選擇地基方案時(shí)，首先要充分挖掘天然地基的潛力，在天然地基滿足不了的情況下，對(duì)幾種方案進(jìn)行比較，從中選出一種既經(jīng)濟(jì)又合理的地基方案，對(duì)降低工程造價(jià)，縮短建設(shè)工期有著重要的意義。

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