浅析天然地基方案评价论文_许凡

成都四海岩土工程有限公司 四川成都 610094

摘要:地基是建筑物的根基,直接影响建筑物的安全。对于天然地基的评价,是岩土工程勘察报告中必不可少且最为重要的部分,其评价结论直接影响建筑物地基类型。若天然地基评价准确,将为甲方缩短工期和减少投资,同时也是考验技术人员业务水平的体现。本文通过总结规范内容,结合工作中事例,对勘察报告中天然地基方案评价方法进行系统法的总结。

关键词:天然地基;地基承载力;均匀性;沉降;评价

0前言

地基基础方案评价是岩土工程勘察报告中的重要内容,基础方案的合理建议关系整个建设项目的基础选型及造价,但对许多刚进入岩土工程行业工作的技术人员,常常在天然地基基础方案评价方面出现问题:通过钻探已经揭示了场地地层条件,对各土层的岩土工程特性指标也进行了建议,但最终能不能采用天然地基,却心存疑虑。笔者在审核报告中,发现有些技术人员对地基方案评价的内容模糊不清,明明通过分析论证,可以采用天然地基,结论却建议采用复合地基或桩基础,因此笔者认为有必要通过规范规定,找出依据,对此类评价进行系统的分析。

1天然地基承载力与基底压力

笔者认为部分技术人员对地基承载力和基底压力的关系不明确,才导致难以对地基方案下结论。对于地基承载力和建筑荷载的关系,《建筑地基基础设计规范》中规定很明确,基础无偏心作用时,建筑基底压力不大于修正后的地基承载力特征值;存在偏心作用时,建筑基底最大压力不大于1.2倍修正后的地基承载力特征值。公式表达式为:

轴心荷载作用时

为相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压力值;

为修正后的地基承载力特征值。

偏心荷载作用时,除应满足上式外,还应满足

为相应于荷载效应标准组合时,基础底面边缘的最大压力值。

一般设计单位会在勘察任务委托书中给出基底压力值,基底压力值通常为轴心荷载作用下的压力值,因此在进行地基评价时,通过对比修正后的地基承载力特征值和基底压力,就可以初步判定建筑能否采用天然地基。若设计未给出基底压力,可按《建筑结构荷载规范》相关规定,估算基底压力,再进行评价。

对于地基承载力的修正,应根据建筑基础埋深、基础宽度、地层等情况,按照《建筑地基基础设计规范》提供的经验公式进行修正。《高层建筑岩土工程勘察标准》也提供了相应的计算方法,可按具体情况选用适宜的规范进行计算。

由于勘察期间能搜集到的建筑荷载情况有限,对于偏心作用下的基底压力一般无法估计,因此勘察报告中对于天然地基评价时,仅考虑轴心作用下的情况;对于偏心作用下的情况,设计会在施工图设计时重新计算地基承载力是否满足要求,勘察报告中仅对天然地基适宜性作初步的评价。

对于地基承载力不满足上述公式的地基,应评价为不宜采用天然地基。

2天然地基的均匀性评价

对比《岩土工程勘察规范》和《高层建筑岩土工程勘察标准》,两本规范都要求对地基均匀性进行评价。其中《岩土工程勘察规范》中仅对地基均匀性评价做了定性的要求,而《高层建筑岩土工程勘察标准》中,提供了三种方法对地基均匀性进行评价,规定满足其中一种即可判定为不均匀地基。

有些技术人员仅采用规范规定的一种或两种方法进行地基均匀性进行判定,笔者认为这是不全面的,但若采用一种或两种方法判定地基为不均匀地基,笔者认为可不对其他方法进行判定。有些技术人员采用一种方法判定出地基为不均匀地基,采用另外一种方法判定为均匀地基,于是对判定结果产生怀疑,认为两种方法判定结果应一致,其实不然。例如笔者所在的成都地区某项目,通过判定持力层底面坡度大于10%,判定为不均匀地基,再通过计算当量模量值,判定为均匀地基,技术人员就觉得判定结果应一致,于是将按当量模量评价的结论修改为不均匀地基。其实这是不对的,对于卵石层来说,各分层之间的压缩模量值变化并不会过大,因此计算的当量模量值差别也不会过大,从而地基不均匀系数在规范的允许值之内,判定为均匀地基。

对于不均匀地基,其地基承载力和变形能满足要求时,仍可采用天然地基方案。

3地基沉降计算

《建筑地基基础设计规范》和《高层建筑岩土工程勘察规范》也提供了相应的地基沉降计算公式,不同在于地基规范采用的是土层的压缩模量进行估算,高层规范采用的是土层的变形模量,两者均是假定地基为各向同性均质线性变形体,采用分层总和法进行计算。

对于地基变形允许值,由于各地区地层差异,因此除了《建筑地基基础设计规范》有规定,各地方地基规范都有不同的规定,例如笔者所在的成都地区,地方规范规定的高层建筑基础的平均沉降量(卵石地基)变形允许值为60mm,区别于《建筑地基基础设计规范》规定的200mm。

笔者认为,根据地基变形值评价天然地基时,应结合国标、地方规范及地区工程经验,采用相应的规范、标准选择地基变形允许值。

地基沉降计算值大于规范规定的地基变形允许值时,应评价为不宜采用天然地基。

4天然地基方案评价

在同时满足地基承载力满足要求,地基沉降计算值小于地基变形允许值时,才能评价适宜采用天然地基。否则,应评价为不宜采用天然地基。

对于不宜采用天然地基的建筑物,可建议采用相应的地基方案,如采用地基处理或采用桩基础等。

5结论

通过本文分析,明确了天然地基方案分析的评价内容及方法,在进行天然地基方案分析评价前,应尽可能收集建筑物荷载、尺寸等因素,同时岩土工程特性指标应准确,才能保证天然地基方案分析评价的合理性。总结天然地基方案评价的方法如下:

(1)地基承载力和地基变形均满足设计及规范要求时,才能采用天然地基方案。

(2)无论均匀地基或不均匀地基,其地基承载力和地基变形能满足要求时,仍能采用天然地基方案,但设计应采用相应的结构措施,减少建筑物的差异沉降。

(3)当评价为不宜采用天然地基方案时,应建议采用相应的地基方案,如地基处理,或采用桩基础等。

总之,对于天然地基方案评价应有理有据,切不可盲目判断,以免造成工程浪费,延误工期。

参考文献:

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[4]滕延京.《建筑地基基础设计规范》地基承载力概念的理解与应用.专题讨论.

[5]盘霞,黄强.高层建筑天然地基稳定性评价[J].科技向导,2010年第24期

[6]刘云梦,孙振营.天然地基综合质量评价方法探讨[J].吉林地质,Vol.30 No.4,Dec.2011.

论文作者:许凡

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/28

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