地基基礎設計的問題和相應對策分析

陳 鵬

重慶水利電力職業技術學院

地基基礎設計的問題和相應對策分析

陳 鵬

重慶水利電力職業技術學院

當前已經進入了經濟社會發展的快速轉型期，不僅人們的生活發生了很大的變化，建筑工程施工的種類和樣式也越來越多，從近些年的建筑工程事業發展的趨勢中可以看出，我國當前工程事業的發展呈現出一片良好的發展前景和勢頭。但是，在建筑事業迅猛發展的過程中也出現了諸多的工程質量問題，很多問題的出現都是由于建筑工程的施工地基不穩所導致安全事故出現。長此以往，工程施工的地基穩定性就嚴重制約了我國建筑工程施工的健康發展，需要施工方引起高度的重視，本文將對我國工程施工中常見的地基基礎缺陷問題進行分析。

地基基礎；設計；問題

在建設項目中，建筑工程的設計工作是最重要的部分之一，其中地基基礎的設計工作更是占據著主要的地位，地基基礎設計工作的好壞會直接影響到整個工程的質量，因此建筑企業要對地基基礎設計工作引起足夠的重視。

1 地基基礎設計重要性

建筑物的建設離不開地基，其是建筑物立足的基礎，不合理的地基基礎直接影響到整個建設工程的質量，因此加強和完善地基的基礎設計對建設工程項目來說具有至關重要的意義。由于地基在地面以下，不確定的因素較多，同時由于地下水以及地質情況等影響，使得地基基礎設計工作的難度更大。通常，地基基礎的造價較高，能夠達到整個土建工程的百分之五左右，在一些特殊的情況下，其造價甚至會達到整個工程的百分之十左右。因此，通過進行科學合理的地基基礎設計，選擇相對較為合理的地基基礎設計方案，減少鋼筋和混凝土的用量，來達到減少工程造價的目的，創造良好的經濟效益以及社會效益。

2 地基基礎設計過程中出現的主要問題

2.1 問題

(1)在地基基礎設計過程中會出現地下滲水的問題、土坡滑動的問題和地基不穩定或者地基變形的問題。在地基基礎設計過程中要注意地下水對基礎土質的沖擊和流動作用。一旦出現地基基礎滲水或者施工中的地基基礎出現土坡滑動問題，都會造成地基基礎嚴重不穩，甚至造成基礎傾斜，這會給現場的基礎施工造成很大的困擾，產生極壞的影響。

(2)在地基基礎設計過程中會出現特殊地形加固不穩定的問題。我國地緣遼闊，存在著很多的特殊地質地貌。尤其南方地區很多的建筑工程的施工地點的地質偏軟，因此設計人員需要將偏軟的土質進行加固處理。這樣就要求他們在進行地基基礎設計過程中，事先考察施工地點的地質，然后進行針對性的設計。

(3)“地基基礎設計等級”用詞與用途不吻合

“地基基礎設計等級”這一用詞與其實際用途嚴重不吻合。第一，建筑物基礎內部設計均未涉及地基基礎設計等級(《地基規范》11版第7.2節和第3.0.5條第4款、第5款)；第二，不屬于建筑物基礎設計的基坑工程設計需要劃分并應用地基基礎設計等級(表1和《地基規范》11版第9章)；第三，不屬于建筑物基礎設計的滑坡治理設計需要應用建筑物地基基礎設計等級(《地基規范》11版第6.4.3條第5款)；第四，不屬于建筑物基礎設計的邊坡工程設計需要劃分地基基礎設計等級(表1)；第五，不屬于工程設計的工程勘察、工程檢驗和工程監測需要應用地基基礎設計等級(《地基規范》11版第3.0.4條、第10.3.16條、第10.3.5條和第10.3.8條；《勘察規范》09版第4.1.20條、第4.9.6條和第9.4.1條；《驗收規范》02版第5.1.5條和第5.1.6條)。

(4)季節性凍土地區基礎埋置深度未考慮凍土深度要求

確定基礎埋置深度應考慮地基的凍脹性，基礎下凍土的凍脹容易造成基礎和上部結構的過大裂縫甚至破壞。改進措施：按《地基規范》GB?50007第5.l.7～5.l.9條的有關規定，根據凍土層的平均凍脹率確定地基的凍脹性類別，計算季節性凍土地基的設計凍深，或地區經驗確定基礎的最小埋置深度，并采取必要的防凍害措施。

2.2 原因

1)地基基礎設計前期準備工作不足。巖土工程勘察實施前設計單位未就本工程地基基礎設計的特點，有針對性更加詳盡提出勘察任務及要求，導致勘察僅根據相關規范要求按常規進行，勘察分析建議缺乏側重性。此外相關設計參數(如設計地坪標高、最大單柱荷重、建筑跨度等)未及時予以確定，未能相對準確地提供，很大程度上也影響到勘察基礎分析評價的準確性。2)巖土工程勘察手段較單一，成果報告編制欠嚴謹。目前類似非重大、特殊性的工程項目，普遍存在同樣的勘察手段單一問題，僅以單一的鉆探為主，配套以規范強制要求的最基本的取樣和原位測試(標準貫入試驗和動力觸探試驗)，試驗的方法和數量存在明顯不足。從而導致缺乏實測數據進行定量分析，而僅較多地進行數據的定性分析，勘察提供的建議和設計參數多采用經驗對比法，成果報告的編制欠嚴謹性和科學性。

3 完善地基基礎設計的對策

3.1 對地基詳細勘查，作出具體設計方案

根據地質報告可以看出，地基基礎中的巖石和土質本體是經過長期的演變形成了現在的土質特征。因此要詳細的進行施工土質檢驗和勘查，根據權威的勘查報告有針對性的進行地基基礎設計，避免在不同的土質中作出相同的設計。當地基承載力不能夠滿足設計要求時，需要采用地基加固的方法來改善地基的穩定性和承載力。

3.2 完善地基基礎的加固

在地基基礎施工過程中的換填土加固方法。地基基礎設計過程中的換填土方法主要是因為原有的土質沒有辦法達到設計的要求強度和韌度，因此要將原有的土全部清除，換上符合工程基礎施工要求的土質。需要注意的是換填土的方法主要是根據土層附加應力的原理設計的。

在地基基礎施工過程中的動力固結加固方法或者是強夯加固方法。動力軟土地基加固法又稱強夯法，一般采用8t～30t 的重錘，在8-20m 的高空對地基進行強夯打壓加密，實現加固地基、提高地基強度、減少壓縮性能、改善砂土抗液化條件，進而達到提高地基承載力的最終目的。

在地基基礎施工過程中的灌入漿料使之固化的加固方法。通過向土體灌入泥漿、水泥、石灰以及其它的固化漿料的方式，來增強地基基礎的強度，可以提高其穩定性，降低沉降數值。灌入固化物的主要操作方法有水泥土攪拌法、高壓噴射灌注法、擠密灌注加固法等。

還有其它的一些施工加固措施，例如對施工工程的基礎地基病害土進行分批分段更換以及用挖鉆孔灌樁加固、硅化法加固地基、加樁加固還有采用壓力灌漿加固等幾種措施。所以在對不同的工程地基缺陷進行加固處理時，應針對當地的施工地質情況和施工要求選擇合適的地基基礎工程加固措施。由于不同的地基加固施工方式有不同的適用范圍，因此施工方應該準確進行地質勘探，制定科學的施工方案，通常情況下，地基基礎加固施工是在建筑物存在的情況下進行施工，所以整個施工過程比較復雜，既要確保施工取得良好的加固效果，又要確保施工工期和施工加固工程的總體結構穩定安全。

3.3 對軟弱地基基礎設計

局部軟弱地基的基礎設計，采用不同的處理方式時應在滿足地基承載力及土層不發生整體破壞的前提下，以基礎的沉降量為控制條件，滿足使用要求和地基規范允許的沉降量是可以做到經濟合理的。在改變地基條件的情況下，還需配合改變基礎的設計，一般情況下，變更基礎的尺寸，可以有效地調整基底附加壓力的分布和大小從而改變地基變形值。當基底附加壓力相同時地基的變形是隨基底尺寸的增大而增大，而在確定的荷載下若增大基底面積，將會使地基的變形量減小。當然在驗算地基變形，調整基底尺寸時還應考慮其它因素的影響。在軟弱粘性土中采用卵石樁可以提高地基承載力，加速固結沉降，改善地基的整體穩定性。有關軟弱土地基，處理的方式方法也有多種，同樣又受各種諸多因素的影響很難用一種固定模式確定某種處理形式好，因此在場地條件不同的情況下，須經過分析研究再做決定。

3.4 片筏基礎底板不宜懸挑過大

在基礎設計中，當采用條形基礎不能滿足地基的容許承載力時，常設計成片筏基礎。有時碰到地基強度還不足，往往把片筏基礎底板沿外墻軸線向外懸挑，這種單純為滿足地基強度的作法是欠妥的，特別住房屋的山墻和外縱墻相交的轉角處，縱橫兩個方向均有較寬的懸臂板挑出，該板的剛度遠較其它部位小，使懸臂板變形過大，再加上建筑物地基的不均勻沉降等因素，很容易造成轉角處鄰近縱墻的墻體強度受到削弱，至使其底層的窗臺下產生嚴重的開裂現象，直接影響建筑物的質量和使用。對于片筏基礎的懸臂最好設置在建筑物的寬度方向。如不能滿足上述要求時，通常可適當加深筏基的埋置深度，再在上面加鋪預制板，將板底架空，以減少基礎自重，做補償式基礎；或用短樁加固地基，考慮土與樁體的共同作用。當短樁支撐在下部的砂質粉土、粉砂土上時，效果更為顯著。

綜上所述，地基基礎涉及結構工程和巖土工程兩個學科，存在較大難度，本文就地基基礎設計常見問題及原因做了淺要分析，同時提出了一些相應對策。結構設計人員應對地基基礎設計具體項目進行具體分析研究，爭取設計出經濟合理、安全、符合規范的地基基礎設計方案。

[1] 顏海蘭. 地基基礎設計的問題和相應對策分析[J]. 科技創新與應用，2016，05：245.