岩土工程勘察和地基基础设计直接关系到工程的施工质量和安全使用的经济效益和工程。本文分析了岩土工程勘察与地基的几个问题和措施的设计,有一定的指导作用,在岩土工程勘察和地基基础设计。
关键词:岩土工程勘察;地基设计;问题;对策
引言:随着工程建设的发展,岩土工程勘察与地基设计取得了长足的进步,但其许多理论尚不成熟、尚处于经验或半经验状态,提高勘察及设计水平、为用户提供安全和经济的最终产品是每一个岩土工程师的责任和义务。在岩土工程勘察与地基设计过程中,经常会遇到一些问题,这些问题的产生有些是对规范理解不透、有些是规范本身存在不足,下面就岩土工程勘察与地基设计中的若干问题进行分析和总结。
一、岩土工程勘察与地基设计的含义概述
所谓岩石工程勘察,就是根据建设工程的要求,查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件,编制勘察文件的活动。岩土工程勘察的内容主要有:工程地质调查和测绘、勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测,最终根据以上几种或全部手段,对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价,编制满足不同阶段所需的成果报告文件。按其进行阶段可分为:预可行性阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段、补充勘察、施工勘察等。
地基是指支承由基础传递的上部结构荷载的土体或岩体。为了使建筑物的安全和正常使用而不会破坏,要求地基在荷载作用下,对基础的要求不产生损伤,变形,由地基土的膨胀和收缩,压缩,造成冻胀,湿陷性太大。在设计的基础上,考虑基础底面单位面积压力容许承载力小于地基;沉降值小于建筑物的变形允许值;三个方面无滑动的危险地。
二、岩土工程分析评价方案存在的问题
1、地基均匀性评价
依据勘察专业工作总结出来的经验,对高层建筑地基均匀性评价按《高层建持续发展的理念,筑岩土工程勘察规程》JGJ72—2004中的规定进行创新的思维,但是对于一般建筑,GB5002l一200l规范虽进行地基均匀性评价,却没有给出相应的评价方法。在某地区按地基承载力、受力层层面坡度和建筑层数《建筑地基基础设计规范》GB5007—2002第3.O.2条规定:若三者不同时满足3.O.2表中条件,建筑地基须进行地基变形计算,场地地基就属不均匀地基,这种方法已得到一些地方的认可。
2、地基承载力特征值确定
中国是一个幅员辽阔,土壤总类繁多,有一些形式很难概括的规则,用查表的方法,根据GBJ7-89标准来确定大部分地区的情况可能基本适合或保守的地基承载力,但也不排除个别地区可能不安全。此外,以严格的倾向于提高设计水平和工程质量的要求,变形控制是基础设计的一个重要原则,GB50070-2002废止了GBJ7-89规范中土的物理力学性质指数和地基承载力关系表之间的关系,新规定:勘察单位应依据在试验研究和确定地基承载力设计参数的经验领域。在实践中,地区在许多领域的经验还很不成熟。
3、基础方案的选择
基于方案的选择应根据地层条件和区域的经验来确定,忽略任何一个可能会导致错误。基础方案的选择不应与不正当利益挂钩。按有关规定:如果我们提供方案设计单位的基础上,根据勘探单位的设计,通过双方承担的勘察设计责任,如果设计单位的设计,责任由自己设计单位承担。勘探单位一方面不能受甲方影响或认为设计单位提供的地基基础方案一定行而更改勘探报告的基础方案建议;另一方面勘察单位也不能以自身单位利益的驱动而片面提供本单位具有的桩机类型的地基基础方案建议。
三、地基设计
地基基础应跟实际情况因地制宜,并尽可能利用地基上的现有资源,通过对施工条件,材料情况和结构类型等方面来考虑,主要可以从下面5个方面入手。
1、粉土及粉砂地基承载力问题
粉土按照其粘粒含量是否小于10%选取深、宽修正系数ηb、ηd,中密以下粉土修正后承载力特征值偏不安全。粉砂可以取ηb=2、ηd=3,但对湿-饱和、松散-稍密的粉砂不能修正。因此不惜结合地方经验,对深度和宽度修正系数取适当的值。
2、地基均匀性评价
《建筑地基基础设计规范》对地基均匀性提出了评价要求,但是没有给出具体评价方案,在实际的高层建筑地基均匀性采用《高层建筑岩土工程勘察规程》进行评价是不太适合的。根据笔者的实际经验来看,采用《建筑地基基础设计规范》第3.0.2条规定,不必进行地基变形计算的建筑地基属均匀地基,否则不属于均匀地基。
3、地震效应问题
场地类别的判定和建筑工程的抗震设计与波速测试的准确直接相关,对于抗震要求为甲类和乙类的建筑都必须按照规范进行波速测试,通常单位都对场地等效剪切波速进行简单测试,区域覆盖层的厚度估算,以及对场地土类型的和场地类型的确定,都只是做了一些简单的工作,没有真正将地震效应认真对待,因为场地地基类型和场地类别会受到地基剪切波速的影响而发生变化。如果采用《建筑地基抗震设计规范》的4.3.3对饱和粉土和砂土进行液化初步判断时,则采用年内平均最高地下水位来表示设计基准期内的地下水水位,如果采用近期最高地下水位,不能用作为勘察水位。当初判底层液化在15-20m的深度时,在按照4.3.4进行下一步判别。
4、复合地基承载力特征值的确定
按照《建筑地基基础设计规范》的规定,在复合地基基础的面积和深度的确定,对校正系数的基础和地基系数地基承载力的深度宽度分别为0和1,当地基承载力不能过大,土CFG桩复合地基,对地基承载力修正后的深而宽的发现复合地基。值小的承载特性比自然土壤发生了深刻的变化的基础上,主要是因为不同的旧标准及原因。
5、基础形式的选择
应该根据场地地层情况和区域经验综合来选择基础形式,如果对任何一个方面没有考虑周全,就可以造成错误,某地区地层多为粉细砂、粉土,采用CFG 桩复合地基取得了良好的效果,在该地区的邻近区域地层性质基本相同,同样采用CFG桩复合地基产生了断桩,基坑周围土变形也导致道路出现拉裂现象。在选
择基础方案时,应综合考虑施工条件、材料情况、和结构类型等条件,应该把不相关因素和本着认真负责的态度来考虑基础方案。只有当全面衡量施工条件、施工条件和地层类别,设计者才能选择合理的基础形式,而不能以考虑自身利益来改变合理的基础形式。
结束语:
岩土工程勘察及地基设计虽然在近些年有了较大的发展和进步,但其诸多理论仍还不完善,甚至仍还局限于经验状态。所以,相关部门及工程勘查或地基设计人员要不断努力,不断创新,不断发现不足并去解决相应问题,争取为岩土工程勘察及地基设计的发展作出更大的贡献。

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