孫金龍
摘要:在土木工程建設(shè)中,地基基礎(chǔ)對(duì)于整個(gè)工程的結(jié)構(gòu)質(zhì)量有重要的影響,而對(duì)于不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)地基的設(shè)計(jì)也不相同,要根據(jù)實(shí)際情況制定有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案。文中對(duì)于土木工程中地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:土木工程;地基基礎(chǔ);設(shè)計(jì);問題;分析
1 地基基礎(chǔ)的分類
1.1 按基礎(chǔ)的受力性能可分為
1.1.1 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)。磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)等均屬無金擴(kuò)展基礎(chǔ)。基礎(chǔ)自身的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于其抗拉、抗剪強(qiáng)度,能承受較大的豎向荷載,但是不能承受因撓曲變形而產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。
1.1.2 柔性基礎(chǔ)。對(duì)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)而言,鋼筋混凝土基礎(chǔ)屬柔性基礎(chǔ)。它不僅具有一定的抗壓強(qiáng)度,能承受較大的豎向荷載,且具有一定的抗拉、抗彎曲強(qiáng)度,能承受撓曲變形及其所產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。
1.2 按基礎(chǔ)的構(gòu)造及形成分
1.2.1 墻下條形基礎(chǔ)
墻下條形基礎(chǔ)分剛性及柔性兩種。因剛性調(diào)基受剛性角的限制,適宜在承載力較大的均質(zhì)地基且荷載分布較均勻的情況下采用。柔性調(diào)基能抗一定的不均勻沉降,且不受剛性角的限制。
1.2.2 單獨(dú)基礎(chǔ)
獨(dú)立基礎(chǔ)按基礎(chǔ)形式可分為墩式基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)及殼體基礎(chǔ)。
1.2.3 連續(xù)基礎(chǔ)
為了滿足地基承載力的要求,將基礎(chǔ)底面積擴(kuò)大,形成柱列或柱網(wǎng)下的條形基礎(chǔ),以及整片連續(xù)設(shè)置于建筑物之下的筏板基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)等,均屬連續(xù)基礎(chǔ)。
1.3 按基礎(chǔ)的特殊作用及特殊施工方法分
1.3.1 低下連續(xù)墻基礎(chǔ)。既承受上部結(jié)構(gòu)荷載作為基礎(chǔ)使用,又承受側(cè)向土壓力、水壓力的連續(xù)墻狀結(jié)構(gòu)稱為低下連續(xù)墻,需配備專用機(jī)械才能施工完成。
1.3.2 沉井基礎(chǔ)。采用沉井方法施工,施工完畢后以沉井作為基礎(chǔ)使用。
1.3.3 樁基礎(chǔ)。采用鉆、沖、挖、錘擊、靜壓等不同施工方法形成的各種灌注樁及預(yù)制樁基礎(chǔ)。
1.4 按基礎(chǔ)的埋置深度分
1.4.1 淺基礎(chǔ)。即采用驕傲簡(jiǎn)便的施工方法及常規(guī)的基坑開挖排水措施即可施工的基礎(chǔ),基底埋深一般不大于5米。
1.4.2 深基礎(chǔ)。基底埋深一般大于5米,或者需采用特殊方法才能施工的基礎(chǔ)。
2 土木工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原則
2.1 基底壓力應(yīng)不大于修正后的地基承載力特征值
在對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)之前要充分的了解建筑物可以產(chǎn)生的荷載力,地基基礎(chǔ)都有一個(gè)承受荷載能力的范圍值,所以在設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)該將承載力設(shè)計(jì)的稍大一些,超過所能承受的范圍,這樣在工程結(jié)束后,由上部傳來的壓力才不至于使地基基礎(chǔ)失穩(wěn)。當(dāng)基礎(chǔ)承受壓力而喪失了穩(wěn)定性后,即為基礎(chǔ)的極限承載力,這種設(shè)計(jì)是失敗的。地基基礎(chǔ)應(yīng)該隨著荷載的增加而慢慢的趨于平穩(wěn),當(dāng)然可以出現(xiàn)一定的變形,但是變形一定要在規(guī)定的允許范圍內(nèi),不會(huì)對(duì)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性造成影響。
地基基礎(chǔ)的承載力和建筑結(jié)構(gòu)的特性以及基土的性質(zhì)有直接的關(guān)系,所以要對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),基土的性質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的了解分析,將基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的荷載力不要超過修正后的地基承載力特征值,這樣才能夠保證地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。
2.2 地基變形值應(yīng)在允許范圍內(nèi)
當(dāng)對(duì)基底的設(shè)計(jì)承載力完成后,就需要對(duì)地基的變形進(jìn)行研究。隨著地上建筑的增高,在這個(gè)過程中,基底所承受的荷載也逐漸的增加,那么基底勢(shì)必會(huì)發(fā)生變形。在這種情況下,就需要對(duì)基底的變形程度進(jìn)行研究,變形在什么范圍內(nèi),才不會(huì)影響到建筑的結(jié)構(gòu)破壞和安全。
在建筑結(jié)構(gòu)中,所使用的構(gòu)件性質(zhì)不同,可以承受的沉降變形能力也不同,有些比較敏感的構(gòu)件,只能夠承受非常小的沉降差異,比如砌體承重墻在受到較大的剪力時(shí),由于超過了其承受范圍就會(huì)發(fā)生裂縫,對(duì)建筑的質(zhì)量有所影響。在地基的基土性質(zhì)不好時(shí),當(dāng)基土的壓縮性不均勻的情況下,上面的建筑結(jié)構(gòu)無法承受地基變形沉降時(shí)就會(huì)發(fā)生裂縫甚至是更為嚴(yán)重的后果。所以說地基的變形程度不僅和建筑物的結(jié)構(gòu)有關(guān),同時(shí)還和基土的性質(zhì)有關(guān)。由此可見,地基的變形對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的安全有重要的影響,我國(guó)在這方面也制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)不同的建筑性質(zhì)和基土性質(zhì)有不同的標(biāo)準(zhǔn)。
2.3 水平荷載作用時(shí)應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求
對(duì)于需要承受荷載較大的基底要考慮到基底的抗滑和抗傾覆能力,一旦因?yàn)榛谆坪蛢A覆,將會(huì)對(duì)建筑造成巨大的安全危害,所以在對(duì)地基設(shè)計(jì)的過程中,必須考慮到地基的抗滑和抗傾覆能力。
尤其是在斜坡地段、風(fēng)力或者是地震荷載較大的地區(qū),對(duì)于施工的建筑物,更要對(duì)地基的抗滑和抗傾覆能力進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)算,使安全系數(shù)達(dá)到最大。在對(duì)以上地區(qū)進(jìn)行地基施工時(shí),要對(duì)基底進(jìn)行抗滑處理。對(duì)于在斜坡附近的建筑,也要考慮到受影響的范圍。對(duì)于江河岸邊的建筑,要考慮到由于河水沖刷而引起的滑坡現(xiàn)象,要最好排水設(shè)施。
3 土木工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要注意的問題
3.1 對(duì)地質(zhì)資料的分析判斷
對(duì)于擬建建筑物場(chǎng)地的地質(zhì)情況要有一個(gè)詳細(xì)的了解,對(duì)于地質(zhì)水文狀況進(jìn)行科學(xué)的勘查,了解土層的性質(zhì),地下水位的深度,軟弱層以及持力層的分布情況等。同時(shí)還要對(duì)地下管道和各種設(shè)施有詳細(xì)的記錄,勘查的質(zhì)量對(duì)于地基工程有重要的影響,是保證地基基礎(chǔ)質(zhì)量的重要前提。
3.2 對(duì)上部結(jié)構(gòu)的分析
對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí),必須了解建筑物的重要性及使用要求,以便對(duì)建筑物的地基變形值進(jìn)行控制。對(duì)重要的工業(yè)與民用建筑及對(duì)地基變形有特殊要求的建筑物,設(shè)計(jì)時(shí)更應(yīng)慎重如設(shè)有眾多易燃易爆管道的化工建筑,若因地基沉降不均引起管道開裂則會(huì)引起嚴(yán)重后果;對(duì)體型復(fù)雜的高層建筑,若發(fā)生較多的傾斜,即使不致發(fā)生倒塌,也會(huì)使電梯設(shè)施難以運(yùn)行,并給人造成不安全感。
3.3 保證設(shè)計(jì)方案的技術(shù)合理性
所選擇的基礎(chǔ)形式應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)類型相適應(yīng),其地面尺寸還應(yīng)與地基承載力相適應(yīng)。為了使建筑物的地基變形不超過規(guī)定的允許值,以免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞,建筑物傾斜、開裂等事故,使地基的穩(wěn)定性能得到充分的保證,還應(yīng)按需要對(duì)建筑物地基的變形及穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。讓建筑物安全可靠地發(fā)揮其功能,這樣的設(shè)計(jì)方案才具有技術(shù)合理性。
3.4 設(shè)計(jì)方案應(yīng)與施工技術(shù)的可行性相適應(yīng)
任何設(shè)計(jì)方案,只能通過相適應(yīng)的施工技術(shù)手段,才能使設(shè)計(jì)方案變成現(xiàn)實(shí)?,F(xiàn)有施工技術(shù)的水平,之間關(guān)系到設(shè)計(jì)意圖能否實(shí)施及實(shí)施的質(zhì)量。為此,設(shè)計(jì)者對(duì)建筑經(jīng)驗(yàn)、施工工藝的適應(yīng)性及施工技術(shù)的水平均應(yīng)有全面的了解,所采用的設(shè)計(jì)方案,若能利用當(dāng)?shù)匾延谐墒旖?jīng)驗(yàn)的施工工工藝即可完成,則較為理想。
4 結(jié)束語
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的速度越來越快,土木工程的數(shù)量也在增加,由此對(duì)于工程的質(zhì)量也就有了更高的要求。在土木工程施工中,地基基礎(chǔ)對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)安全有重要的影響。不同的建筑性質(zhì),不同的基土的性質(zhì),對(duì)于基底的設(shè)計(jì)方案都不同的影響,所以需要根據(jù)實(shí)際情況制定完整合理的設(shè)計(jì)方案,確保地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,為土木工程的質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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作者身份證號(hào): 230521198508203510