山西省勘察设计研究院 山西太原 030013
摘要:在城市化建设的过程中,地基处理与岩土勘察工程的综合运用更加注重在高层建筑、楼层设计等方面的应用,因此,在形成规范化、科学化、精细化管理的基础上,对于现代化建设的需求要构建多技术的综合运用。本文主要是结合相应的工程实例结合先进的地基勘察设计方式,更好地为地基处理与岩土勘察工程提供良好的参考。
关键词:地基处理;岩土勘察;问题;方法
随着现代化城镇建设的不断推进,城市资源管理等方面的要求越来越高,城市高层建筑的过程中对于功能、结构等不断增强,在实现立体化、综合化的过程中,形成广场配套管理、花园管理模式等整体应用,可以减少出现沉降等现象,避免出现相应的开裂或者损坏现象,并注重在地基基础设计与岩土勘察方面的整体运用,将有很大的现实意义。
1地基基础的相关勘察方法
1.1现场控制的有效方式
在建筑工程施工之前,都要求地质勘察人员对建筑工程现场表面情况以平面构图的形式表现出来。如即将进行建设的建筑物所处的地形的坐标、地形的形态、地下水的情况等,要取得详实的勘察结果,如地下水分布情况及对建筑的腐蚀程度等,都要提出相应的解决方案。勘察到不良的地质,也要进行相应的地质分析,并提出具体可行的不良地质的改良方案。
1.2完成地震效应评价工作
根据地基设计要求, 需要对地震区域不同类型的地质进行类别划分,如果抗震设防烈度大于六度(包括六度)时,要划分场地类型,进行抗震设防烈度评价,恰好是六度时,可不将液化纳入分析的范围。对于乙类的建筑来说,液化判别的标准要按七度的标准来。对于甲类建筑来说,液化判别的标准比较严格,要进行液化勘察,并取得液化指数。
1.3承载力的数据控制
对深基坑开挖尚应提供稳定计算和支护设计所需的岩上技术参数,并勘察周围的建筑分布情况,以及基坑的开挖对周围建筑产生的影响,做出科学的评价,提供基坑的承载力和变形参数等具体可供参考的数据,保证工程的顺利开工。
1.4对特殊性土的勘察要注意一些问题。遇到沙土、粉土液化时要提供施工时涉及到的标准的试验数据,如、比贯入阻力、相对密度以及液化土层的层位及厚度等,遇到黄土湿陷性时应查明场地的湿陷类型以及湿陷土层的分布情况,以及湿陷指数和水含量等湿陷指标,对于非湿陷性类型的土层,要查明其埋藏的深度和分布情况。
2建筑地基基础的设计
2.1整体结构模式需求
房屋建筑的地基基层设计是要综合考虑工程的地质和水文条件、建筑自身体系和功能要求、负荷能力大小情况、以及相邻建筑的地基情况、施工技术及施工材料等因素,通过合理的设计,选择出最为经济合理、切实可行的地基基础。对于砌体结构要使用灰土条形基础、石混凝土条形基础、Cl5素混凝土条形基础以及四合土条形基层等刚性条形基层。但是,如果地基基础的宽度超过2.5米的情况下,应采用柔性基础,即钢筋混凝土扩展基础。对于没有修建地下室、地基基础比较差、荷载要求较大的地基,为减少沉降的不均匀,应当使用交叉十字条形基础。如果地基比较差,为了达到地基强度和沉降的要求,可以使用桩基,或者使用人工处理地基。对于多栋高层建筑和底层裙房建筑在地基比较好,沉降差异比较小的地基,并且基础标底一致的情况,地基基础可以不分缝。如果地基质量一般,要通过有效措施来控制高层建筑和底层裙房建筑之间的沉降差异,通常可以采用高层设置混凝土桩方式来实现。调整高层建筑和底层裙房的初期沉降差异可以再施工时设置后浇带。在高层建筑和底层裙房建筑或者和地下室的基层是整块的筏板钢筋混凝土基础的情况下,需要在高层建筑的基础附近的底层建筑基础内设置后浇带,可以调整有效调整地基基础初期的不平均沉降和混凝土收缩问题。
2.2桩基础设计
如果天然地基或者人工地基的地基基础承载力或变形达不到设计的要求,或经过经济比较采用浅基础并没有经济实惠的优势时,可采用桩基础。地基基础的承台设计。独立的承台以及柱下或墙下条形承台,和筏板承台和箱形承台,承台设计包括了选择承台的材料及其强度等级,几何形状及其尺寸,要详细进行承台结构承载力的计算,并应使其构造满足要求。承台设计的构造要求:承台的宽度要大于500mm,承台边缘至桩中心的距离要大于桩的直径或边长,边缘挑出部分要大于150mm,墙下条形承台边缘挑出部分最小可降低至 75mm。条形和柱下独立承台的厚度要大于500mm,其埋深要大于600mm。
2.3工程实例
北京市某医院新门诊大楼,属于一类高层建筑,结构为钢筋混凝土剪力墙,设防抗震的烈度是7度,建筑场地为II类。建筑的总面积约67170平方米,地下面积约1970平方米,总投资预计3亿元人民币。该门诊大口主体设计高度为42.5米,主楼共设计10层,其中地下室2层(其他副楼层数不一,有1层到10层不等,主体楼层高4.8米,其余副楼层高都为4.2米)。
某医院新门诊楼建筑平面图
另外还有相邻的两层地下车库,车库层高4.5米,如上图。根据规范地基基础设计的等级为甲级,要分析沉降,沉降量、差异沉降和倾斜度的平均值都必须满足规范要求。
2.4建筑地基基层的设计
为了使得主楼建筑和地下车库之间不出现差异沉降情况,主楼的地基基层形式应该采用筏板基础,基础梁高要达到1400mm,筏板厚度不低于700mm。车库下的地基基层要采用独立基层,要使用250mm以上厚度的防水板。地基基础的底标高在负10.6m处,第④层细砂为持力层,如果基层基底末达到持力层,那么局部可以使用配砂石进行换填处理。天然地基的沉降估算,可以根据我国的《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)式5.3.5及式5.3.9 ,使用理正工具箱软件来进行计算,计算之后得出车库的地基独立基础下。
2.5提高综合管理的技术效果
项目施工人员的能力对施工的质量有着至关重要的影响,由于勘察和设计相辅相成,因此无论是勘察还是设计人员不仅要对本专业的知识掌握全面还应该对其他的知识有所了解,勘察人员要知道地基设计时对勘察数据的要求,设计人员需要和勘察人员一同分析,制定勘察计划以保证勘察资料的完整性。可以通过项目培训来增加施工人员的综合能力,以保证建筑工程项目顺利可靠的进行。为了保障地基设计和岩土工程勘察工作的顺利实施,相应工作人员需对前期准备工作高度重视,并从下述几个方面进行入手,进行充分准备,准备好岩土勘察施工中所需设备,工程结构形式以及所需材料等的科学规划,需重点关注的是,在实施地基设计以及岩土勘察施工中,制定出因为准备工作不充分而导致的各种问题的应对措施,以避免设计图纸不够完善、勘察结果出现错误等问题,防止其影响工程质量。在现阶段的岩土工程勘察中,大部分存在设计与勘察工作分离的现象,为了解决这些问题,提高岩土工程勘察的质量,就必须实现设计与勘察工作的互相结合,实现设计与勘察工作的一体化。实现这种一体化,实际就是在岩土工程设计与勘察工作中使用到信息化技术,采用数据管理、数字建模、地理信息以及地质统计等先进信息技术来提升岩土工程设计与勘察计划的准确性、不但可以从根本上解决传统文档数据利用效率不足的问题,而且通过减少信息抄录过程中发生的错误,保证勘察结果的准确性。随着科学技术的快速提高,导致岩土工程勘察技术不断提高,多种新型勘察技术与设备被引进到岩土工程勘察工作中,并在实际的操作中发挥了重要的运用,这些技术与设备的使用提高了采样与勘察工作的效率,进一步提高采样密度以及信息含量,并且降低勘察工作的成本,同时可以解决地下存在的不明物体与断层等方面的问题。
3结语
建筑地基基层设计要合理的关键是上部荷载量要准确,上部荷载量的准确性关键又在建筑的建构选型上,也就是要求结构计算模型与软件的计算条件的吻合程度要搞。为了满足抗震能力的要求,框架剪力墙或框筒结构是建筑上部通常采用的结构方式,框架剪力墙或框筒处的负荷是最为集中的地方,随着层数的升高,该负荷也逐渐增大。
参考文献:
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作者简介:刘丛亚,出生年月1968年,女,1991年毕业于南京建筑工程学院水文地质与工程地质专业,高级工程师,山西省勘察设计研究院,山西太原 030013
论文作者:刘丛亚
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/16
标签:地基论文; 岩土论文; 建筑论文; 条形论文; 基础论文; 地基基础论文; 基层论文; 《防护工程》2017年第31期论文;