地基基礎(chǔ)與施工安全的分析

梁馨

（中海油田服務(wù)股份有限公司，天津 300459）

由于地基基礎(chǔ)工程主要位于地下，當(dāng)工程竣工完成后，人們往往無法對其有一個(gè)全面細(xì)致的了解，一旦在使用期間發(fā)生事故，將無法進(jìn)行有效的補(bǔ)救，容易產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果。而導(dǎo)致工程出現(xiàn)事故的原因較多，可能是由于在施工過程當(dāng)中的勘查或者設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題引起的。因此，在地基基礎(chǔ)施工的安全方面具有很高的突發(fā)事故風(fēng)險(xiǎn)。

1 地基基礎(chǔ)研究

1.1 地基基礎(chǔ)研究的主要目的和重要意義

為了使我國的建筑行業(yè)能夠減少相關(guān)的危險(xiǎn)事故發(fā)生，相關(guān)研究人員應(yīng)在掌握具體的知識內(nèi)容后，從細(xì)節(jié)開始抓起，完善施工過程，準(zhǔn)確把握施工安全要點(diǎn)，從而進(jìn)一步提升建筑工程的安全性。而研究人員應(yīng)該對土體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、分類和施工中相關(guān)突發(fā)事故的處理對策等知識內(nèi)容有一個(gè)深入的了解，并在此基礎(chǔ)上采取有效的對策，從而確保建筑的地基基礎(chǔ)以及上部結(jié)構(gòu)在施工中的安全性。研究人員應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)相關(guān)知識內(nèi)容，加強(qiáng)理解，不斷進(jìn)行鉆研，并根據(jù)所學(xué)知識原理來對地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，制定出最相應(yīng)的施工方案，從而提升設(shè)計(jì)水平和施工質(zhì)量[1]。

1.2 地基基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展歷程分析

地基基礎(chǔ)在我國相關(guān)遺址當(dāng)中有過相應(yīng)的展現(xiàn)。而在我國的萬里長城和都江堰等相關(guān)的古代建筑中，也都體現(xiàn)出了地基基礎(chǔ)施工技術(shù)，為我國留下了無比珍貴的文化遺產(chǎn)。該學(xué)科在歐洲工業(yè)革命時(shí)期最早開始興起，人們通過利用土地學(xué)來有效的解決鐵路路基問題。后在1952年美國的大沙地志當(dāng)中，對以往的相關(guān)研究成果進(jìn)行了總結(jié)，并出版了第一本關(guān)于土力學(xué)的書。而我國關(guān)于土地學(xué)和地級基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展最初開始于1957年，陸續(xù)開展了相關(guān)學(xué)術(shù)討論會，同時(shí)我國的相關(guān)專家學(xué)者也對此進(jìn)行了大量的研究，并為我國的地基基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

1.3 地基基礎(chǔ)可能存在的問題

1.3.1地基承載力設(shè)計(jì)不足

在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，承載力是十分重要的一項(xiàng)影響因素，對于地基工程的整體施工質(zhì)量也具有著直接影響。在具體施工中，相關(guān)施工單位應(yīng)該結(jié)合建筑物的使用性質(zhì)，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)地基承載力。而從設(shè)計(jì)層面來進(jìn)行分析，建筑當(dāng)中所產(chǎn)生的壓應(yīng)力應(yīng)該比地基承載力要小，如此才能確保建筑的安全性，但一旦超出了承載力的范圍，將可能會導(dǎo)致地基發(fā)生下沉或者側(cè)移等相關(guān)問題。

1.3.2地基沉降

建筑物地基之所以發(fā)生沉降問題，主要是受到地基的土質(zhì)和外部壓力這兩個(gè)因素的影響。具體來說，首先從土質(zhì)的層面來分析，當(dāng)其整體的壓縮性能較強(qiáng)時(shí)，那么上部建筑部分的壓力會產(chǎn)生巨大的作用，進(jìn)而導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)沉降問題。而當(dāng)外部壓力較大時(shí)，會使土地當(dāng)中的水分和空氣被擠出，使沉降量持續(xù)增大，如果出現(xiàn)指導(dǎo)不規(guī)范的現(xiàn)象，將會造成建筑物的沉陷和倒塌。

1.3.3土坡失穩(wěn)

導(dǎo)致地基出現(xiàn)土坡失穩(wěn)的原因在于該地的土質(zhì)情況不夠良好，當(dāng)外力綜合作用在突破結(jié)構(gòu)上之后，會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞。而當(dāng)外部存在著較大的震動或者存在地下水等情況時(shí)，也會導(dǎo)致地基出現(xiàn)移動等問題，進(jìn)而影響到工程的整體穩(wěn)定性。對此相關(guān)施工單位，應(yīng)該合理的進(jìn)行分析，根據(jù)出現(xiàn)土坡失穩(wěn)問題的原因，采取有效的對策來進(jìn)行解決。

2 地基巖土分類和工程相關(guān)特性指標(biāo)分析

在地基基礎(chǔ)施工過程中，我們可以將其巖土具體劃分為各種類型，分別為巖石、礫石土、砂石土等。而且相關(guān)研究人員可以采用強(qiáng)度指標(biāo)、壓縮性指標(biāo)等指標(biāo)來對工程的特性指標(biāo)進(jìn)行很好的表示。工程當(dāng)中的特性指標(biāo)代表值則具體包括標(biāo)準(zhǔn)值、平均值和特征值。

2.1 土體強(qiáng)度和地基承載力分析

在建筑設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要做好對地質(zhì)的合理勘探，并通過具體的計(jì)算來明確相關(guān)數(shù)據(jù)信息，同時(shí)在施工前還需要充分的分析土體強(qiáng)度和地基的承載能力，從而更好地保障建筑物的安全性。而在對土體強(qiáng)度的概念了解和掌握之后，應(yīng)確定地基的承載力，從而為建筑物的設(shè)計(jì)和規(guī)劃提供有力的依據(jù)，確保能夠安全施工。

圖1地基基礎(chǔ)分部

2.2 土的抗剪強(qiáng)度分析

在建筑工程施工中，對土壤強(qiáng)度進(jìn)行分析，主要是判斷土壤的剪切強(qiáng)度。而土壤的抗剪強(qiáng)度主要是指土壤在受到外力作用時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力，可以將其理解成土壤在承受相關(guān)剪切破壞時(shí)的阻力。主要將其在地基承載和穩(wěn)定性計(jì)算過程當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，可以對擋土墻以及地下部分的土壓力進(jìn)行有效的計(jì)算。

2.3 基本支持能力分析

當(dāng)基礎(chǔ)承受載荷時(shí)，會導(dǎo)致其出現(xiàn)相應(yīng)的變形。而當(dāng)載荷不斷增加后，基部的變形也會隨之增大。如果我們沿著一個(gè)方向不斷施加載荷，那么會使基礎(chǔ)的剪切應(yīng)力與土壤的剪切強(qiáng)度達(dá)到一種極端平衡狀態(tài)。雖然基礎(chǔ)的平衡狀態(tài)最終多數(shù)都會得到恢復(fù)，但當(dāng)負(fù)荷不斷增大后，會導(dǎo)致土壤內(nèi)部出現(xiàn)斷裂點(diǎn)，最終導(dǎo)致其表面出現(xiàn)坍塌。當(dāng)發(fā)生坍塌現(xiàn)象后，建筑物將會發(fā)生傾斜、沉降等現(xiàn)象，失去使用價(jià)值，還具有一定的危險(xiǎn)性。

2.4 土中應(yīng)力和地基變形

土中應(yīng)力主要是指土體在受到自身重力以及建筑物荷載等相關(guān)作用時(shí)，土中會產(chǎn)生一種相應(yīng)的力。而根據(jù)其產(chǎn)生原因，可以將土中應(yīng)力分為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力兩類。土體由于具有可壓縮性，因此當(dāng)其在受到附加應(yīng)力的作用后會出現(xiàn)變形，如果只是較小的變形，并不會導(dǎo)致裂縫問題或者破壞現(xiàn)象出現(xiàn)，也不會對建筑物使用產(chǎn)生影響。而一旦變形過大，將會導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)裂縫、傾斜等相關(guān)問題，對其使用的安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，最終導(dǎo)致建筑物被破壞。

3 分析建筑物的變形觀測

對建筑物的變形觀測主要是在一定時(shí)間內(nèi)，對建筑物在其本身的負(fù)荷下或是在相關(guān)外力的影響下所獲得的相關(guān)變形量和數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析和處理，其具體變形觀測過程包括以下幾個(gè)方面。

3.1 變形觀察的內(nèi)容

對建筑物的變形進(jìn)行觀察，應(yīng)該包括監(jiān)測變形的項(xiàng)目，具體為沉降、坡度、位移、偏轉(zhuǎn)等相關(guān)內(nèi)容。其主要目的是當(dāng)工程竣工后，能夠有效保障建筑物的安全性，并對相關(guān)的地質(zhì)研究數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)所具有的準(zhǔn)確性進(jìn)行研究，將出現(xiàn)變形的原因和規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，為日后的施工改進(jìn)提供依據(jù)。

3.2 構(gòu)建觀察點(diǎn)

為了能夠?qū)⒔ㄖ锏某料葸M(jìn)行全面覆蓋，需要對建筑物的沉降現(xiàn)象進(jìn)行檢查，對相關(guān)變形問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而避免進(jìn)一步傳播有害變形，通過采取適當(dāng)?shù)募庸虒Σ咭约皩κ┕に俣冗M(jìn)行有效的控制，從而緩解建筑物的變形。

3.3 計(jì)算地基變形

首先來說，我們可以將地基變形特征分為沉降量、沉降差、傾斜和局部傾斜等相關(guān)的特征單位。其中沉降量和沉降差主要使用毫米作為特征單位，而傾斜和局部傾斜則以千分之來表示特征單位。其次是地基的變形允許值，為了防止建筑物因?yàn)榈鼗冃芜^大，而導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)傾斜和裂縫等相關(guān)問題，防止危害事故的發(fā)生。根據(jù)各類建筑物地基土當(dāng)中所存在的不同，其地基變形允許值也會有所不同，需要根據(jù)建筑物的上部結(jié)構(gòu)來對地基變形的適應(yīng)性和使用功能等進(jìn)行確定。

4 地基基礎(chǔ)研究的相關(guān)建議

地基基礎(chǔ)在建筑工程施工當(dāng)中是十分重要的組成部分，對此相關(guān)研究人員應(yīng)對其發(fā)展史進(jìn)行了解，并掌握專業(yè)知識，從而為建筑工程的施工安全提供重要的保障作用。具體來說，相關(guān)研究人員應(yīng)該學(xué)習(xí)巖土的分類、特性指標(biāo)、荷載和變形計(jì)算等相關(guān)知識，從而有效的預(yù)防相關(guān)安全事故的出現(xiàn)，減少企業(yè)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)研究人員還應(yīng)該學(xué)習(xí)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，從而優(yōu)化地基基礎(chǔ)的施工方案，提高施工的安全性，有效消除相關(guān)安全隱患。同時(shí)，施工單位的施工人員還應(yīng)掌握應(yīng)急急救措施，從而有效地做好事故預(yù)防工作，降低安全事故所帶來的危害[4]。

5 結(jié)束語

綜上所述，我國的建筑工程正處于一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期，建筑行業(yè)的發(fā)展速度和發(fā)展效率也和以往有了明顯的提升，而建筑地基基礎(chǔ)施工是整體施工過程當(dāng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，對此我們應(yīng)對地基和基礎(chǔ)工程的施工安全性進(jìn)行有效的分析，探討引起安全問題的相關(guān)因素，并采取有效的對策來進(jìn)一步完善，從而提升地基和基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量。