不均勻地基堆筑工程穩(wěn)定性分析

叢素芝

摘 要：不均勻的地基是不良的建筑場地，對于這樣場地的基礎(chǔ)工程，必須根據(jù)工程特點和場地特征因地制宜的確定地基基礎(chǔ)處理方案。本文在結(jié)合實際工作的基礎(chǔ)上提出了在經(jīng)濟(jì)上合理、在技術(shù)上可行、在實際施工過程中可用的基礎(chǔ)方案，同時更重要的在滿足建筑物變形要求及建筑物使用的安全性。

關(guān)鍵詞：不均勻地基；堆筑工程；穩(wěn)定性

不均勻地基表示在選擇建筑地址是遇到的一種不理想的地基情況。指地基的承受力不均勻不一致，所以給建筑造成影響。一般工程都會避開這種地基，但是也有很多的解決辦法。不均勻沉降，主要的原因是建筑物上部荷載分布不均勻，造成持力層地基土的附加應(yīng)力不均勻；持力層地基土厚度分布不均勻，造成不同部位土體不均勻壓縮變形；持力層地基土下臥層分布不均勻，造成土體總壓縮變形的不均勻；基礎(chǔ)持力層未選定在同一土層上。不均勻地基可能引發(fā)的危害有很多，因此，筆者提出了不均勻地基條件下基礎(chǔ)工程優(yōu)化措施方法，同時針對不均勻地基堆筑工程穩(wěn)定性做一分析。

1.穩(wěn)定性計算

對于不均勻的地基，除應(yīng)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行建筑物的沉降、差異沉降、傾斜等特征分析外，更為重要的是應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性進(jìn)行地基穩(wěn)定性驗算，國內(nèi)外在這方面的文獻(xiàn)記錄較少，巖土工程師對這一重要內(nèi)容往往均以對地基穩(wěn)定性“有利”與“不利”泛泛帶過，顯得空洞，設(shè)計人員無所適從，根據(jù)地基整體破壞原理，運用剛體平衡理論，假設(shè)塑性區(qū)展開深度為1/3或1/4的基礎(chǔ)寬度進(jìn)行地基承載力分析，這對地基整體穩(wěn)定分析有極為重要的意義；“地基規(guī)范”建議地基穩(wěn)定性分析采用圓弧法進(jìn)行驗算，即最危險的滑動面上諸力對滑動中心所產(chǎn)生的抗滑力矩MR與滑動力矩MS應(yīng)符合：K=MR/MS≥1.2。運用該式進(jìn)行整體穩(wěn)定性計算時，僅適用于偏心荷載的建筑物，其關(guān)鍵是滑弧深度的確定，滑弧深度確定了其地基土整體破壞范圍也就確定了，根據(jù)多項工程地基土圓弧滑動穩(wěn)定性驗算及塑性區(qū)展形范圍，認(rèn)為基礎(chǔ)外角點底面以下1/4基礎(chǔ)寬度范圍深度內(nèi)，且該點與地面的連線呈450-/2夾角的驗算范圍可滿足建筑物使用要求。經(jīng)上式驗算直至滿足要求止。或采用增強(qiáng)滑帶土抗剪強(qiáng)度的辦法重新驗算地基穩(wěn)定性安全系數(shù)。

2.不均勻地基引發(fā)不均勻沉降的原因

地基不均勻不利于一個基礎(chǔ)工程的施工，地基作為建筑的基礎(chǔ)，在建筑施工中處于重要地位，但是面對一些地形、地勢不平穩(wěn)的施工場地，就可能導(dǎo)致地基的不均勻，不均勻地基可以引發(fā)很多病害，我們不得不防止這些由不均勻地基引發(fā)的病害。由于地基土并不是一種單一均質(zhì)材料，在進(jìn)行地基施工設(shè)計時，施工設(shè)計人員對于地基的設(shè)計作了簡化的假定，使地基施工變得理想化和單一化，因此，地基施工時，就可能出現(xiàn)地基不均勻情況，在地基不均勻情況出現(xiàn)時，又不會主動察覺和補(bǔ)救，這樣就會導(dǎo)致所建造的建筑物不均勻沉降。不均勻地基本身可能具有不均勻性，但是在地基施工過程中，存在著一些問題，施工單位不能夠很好的發(fā)現(xiàn)和重視，地基不能在施工時進(jìn)行很好的處理，或者由于地質(zhì)勘探工作馬虎，并沒有對低下的不良地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行發(fā)現(xiàn)，不良地質(zhì)現(xiàn)象有坑洞以及暗洪等等，因此，就不能對不良地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行處理，或者對不良地質(zhì)現(xiàn)象處理不善，也能夠引起地基的不均勻沉降。在地基落成以后，對其進(jìn)行建筑施工，在整個建筑物施工完畢投入使用以后，人們在使用過程中會造成建筑物地基的意外，地下水管的大面積漏水可能會引起地基的局部下沉，或者由于相鄰的新建筑物對其產(chǎn)生了地基不均勻下沉的影響。

3.不均勻地基穩(wěn)定性防治措施

由于不均勻地基的地基巖土在縱向和橫向上物理力學(xué)性質(zhì)均有不同程度的差異，地基反力的集中現(xiàn)象比均勻地基更為明顯，基礎(chǔ)設(shè)計若不采取某些措施，易給建筑物埋下安全隱患，對于此類地基基礎(chǔ)設(shè)計除應(yīng)沿基礎(chǔ)縱橫向而設(shè)分布鋼筋外，一般情況下，還應(yīng)采取如下地基處理措施：對于造于不均地基土上的建筑物基礎(chǔ)應(yīng)加大基礎(chǔ)剛度；建筑物應(yīng)盡量避免采用不同的基礎(chǔ)型式；同一建筑物基礎(chǔ)不應(yīng)置于巖土性質(zhì)絕然不同的地基巖土層上。

3.1預(yù)應(yīng)力管樁

預(yù)應(yīng)力管樁是近年來發(fā)展較快、應(yīng)用較多的一種樁基礎(chǔ)。適宜用于穿越軟土、砂層、殘積土等摩阻力較大的場地。其主要的特點是管樁強(qiáng)度高、施工速度快、樁承載力較大、檢測方法成熟，在工程中得到比較廣泛的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力管樁常規(guī)沉樁有錘擊式和靜壓式。但在一側(cè)松散索填上的厚度較大、另一側(cè)為堅硬的全一強(qiáng)風(fēng)化巖的不均勻地基中。常規(guī)的錘擊式、靜壓式沉樁法因為穿透能力有限滿足不了實際需要。但采用鉆孔灌汁樁或地基處理方案。造價往往偏大、且施工速度慢，滿足不了廠房、商品樓等工程建設(shè)的工期需求。而采用預(yù)鉆孔錘擊沉樁法適應(yīng)地基土層較硬變化能力強(qiáng)。能提高樁的穿透能力和沉樁效率。能控制打樁應(yīng)力、打入精度高、施工設(shè)備簡單、操作簡便工效高。

3.2砂石墊層

在地基基礎(chǔ)施工方面，無論是獨立基礎(chǔ)和條基采用砂石墊層，基坑小范圍可以人工開挖，打夯機(jī)夯實；大面積開挖時，則用挖掘機(jī)和壓路機(jī)。雖然挖方換填量大，但費用并不高，而且是地面施工，簡單安全，工期短。墊層和基礎(chǔ)質(zhì)量容易控制。而人工挖孔樁，屬于井下施工，穿過軟土、溶洞、特別是地下水位較高時，難度大，工期長。長期抽排地下水，還會影響周圍已有建筑物，發(fā)生環(huán)境問題。因此砂石墊層處理不均勻地基具有很大的優(yōu)越性，值得推廣。

3.3強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法又稱動力固結(jié)法，適用于加固碎石土、砂土、粘性土、雜填土等各類地基。是我國目前最為常用和最為經(jīng)濟(jì)的深層地基處理方法之一。采用強(qiáng)夯法處理人下填上具有施工周期短、成本低、無污染等特點。強(qiáng)夯法能有效減少填上欠固結(jié)所引起的絕對沉降和小均勻沉降，提高地基承載力，而且能減少工程造價，縮短工期，是此類地基處理最優(yōu)方案之一，具有較強(qiáng)的實踐借鑒意義。

4.結(jié)束語

本文以不均勻地基為研究對象，分析了其穩(wěn)定性計算方法，探討其防治措施，對不均勻地基的防治具有一定的科學(xué)指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

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