山地建筑地基处理和基础选型浅析

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

向飞

贵州省建筑设计研究院有限责任公司 550000

摘要

地基处理技术是工程建设中的关键技术之一,山区建筑地基的处理影响着基础的选型。为此,随着工程建设规模的不断扩大,地基处理技术也得到了进一步的完善和发展,对山区建筑的发展提供了技术保证,促进了其发展。本文从地基勘探、地基处理、基础设计与选型四个方面对山区建筑的建造影响进行了系统性的阐述。


关键词

山地建筑;地基处理;基础选型

正文

引言

近年来,房地产业火热,建设用地价格不断飙升,许多城市空地逐渐耗尽,便有一些开发商把目标定位在城市周边的山区,因此,山地建筑逐渐向别墅、多高层方向发展由于山区地形复杂,地质条件较差,施工环境艰苦,如何将这些问题结合起来处理就成了山区建筑基础处理与基础选型在不同坡度、材料选择和各种地形地质等条件下的主要研究方向。

1建筑地基勘察的必要性分析

建筑物地基勘察工作的重要性体现在以下几个方面:(1)地基勘察工作是保证建筑物质量的必要措施之一。基础勘察工作直接影响到今后建筑的基础处理与基础选型基础结构的牢固与否直接关系到人民的生命安全,不仅是施工单位的良好形象,更是国家为长治久安所必须采取的措施之一[1]对于地下水丰富且水位较高时,往往需要对基础进行降水处理;对于软弱地基层,往往需要采用桩基穿过软弱层,使得基础持力层为更加坚实的岩石层,避免发生基础的不均匀沉降,是建筑物发生破坏山区雨水量较多,在雨季时,若建筑周围存在大量的滑坡体,在雨水的冲刷下,很容易发生山体滑坡甚至是泥石流,造成山区建筑的损坏,从而危及人生命安全[2]因此一定要进行地基调查。(2)地质问题的方便分析。山区建筑基础施工过程比较复杂,工程量比较大地形、地质、地貌对施工的影响也比较突出如果把建筑建在地质条件较差的地区,就容易引起岩体脆弱的崩塌,土体松散,加之气候变化和自然环境的影响,极易产生地质问题,甚至造成地质灾害。因此必须进行地质勘查,对其土层结构进行观测与分析,以保证建筑物安全[3](3)有利于控制工程造价。施工项目的造价比较大,特别是在特殊地形上的施工,需要投入大量的资金,随之而来的人力、物力的投入也随之增加,因此地基选型不当很容易导致施工项目的成本大幅度增加。因此要做好地基勘察工作,以最大限度地降低工程造价。

2山区建筑基础设计

2.1设计原则

保证建筑的安全性,保证建筑的正常使用,这是设计的首要任务。因此需要建筑地基要有足够的承重强度,能够保证建筑物安全稳定避免使建筑物因地基破坏而发生过度变形。地基强度一旦被破坏,后果难以估计,甚至是灾难性的。当基础过度或变形时,建筑物会出现裂缝或倾斜,使建筑物的整体结构变弱,建筑物的坚固性变弱,从而影响建筑物的正常使用。总的沉降量将过大,并有很大的不均匀沉降,其危害极大。因此需要基础的耐久性、强度和刚度足够大,如果基础结构被破坏,整个建筑的安全就会受到威胁。而且地基具有隐蔽性,在事故发生前难以发现,事故后无法采取补救措施。为此,应高度重视地基基础设计工作,安全储备应充足,注重在安全和正常使用下,与其它要求相结合,综合考虑,使可行性、安全性、经济性、合理性成为设计方案的突出特点。

2.2设计方法

一般有两种设计方法:一种是简化的常规设计方法,另一种是地基基础、上部结构三者相互作用的分析方法[4]。地基基础、上部结构三者具体的关系是相互影响、相互制约的。为了简化考虑,在设计中常常将三个方向分开处理,分别对它们进行计算,并依次进行内力分析;而对于基础和地基,采用倒梁法,将基础反力和基础压力假定为线性分布,然后计算基础的内力,进而计算得到地基的沉降、变形及位移另外,该方法产生的误差,满足结构设计可靠性要求。

2.3设计步骤

确定好平面布置,选好基础材料和型式,再确定基础埋设深度,设计基础结构,绘制基础施工图,附必要的施工说明。应注意的是,要以设计的基础结构为导向,确保钢筋混凝土条形基础在同一水平面上的实现,其复杂性是挖掘出的实际基底高度特征。此时应注意采用锚固处理方法,确保基底与锚固高度一致。注浆前必须清理锚杆孔。利用锚筋在锚固过程中的锚固原理,有效地防止因基槽承载力不同而产生的滑移现象。

3地基基础选型分析比较3.1高层商务公寓基础选型

高层商务公寓中,墙柱轴力较大,因此,采用剪力墙结构,,高层建筑的单层剪力墙轴力可达到15000 kN-25000 kN左右。在采用天然地基基底进入含砾粉质的粘土层或强风化的砂岩层,地基的承载力往往不符合要求,导致建筑物的沉降无法控制。建筑物紧邻存在护坡,采用桩基施工需要控制护坡高差,否则,在预应力管桩施工设备较多,边桩不能保证质量,并且部分边桩不能施工。冲孔桩、斜坡上的建筑场地、地下水位较低、泥浆护壁容易产生漏浆,故对环境造成污染。人工挖孔桩的埋深到达中风化砂岩层时,因中风化砂岩层的承载力较高,因此,桩基开挖过程中不需降水,采用干法施工时的质量同样能得到保证随后,采用用规范公式估算人工挖孔桩单桩承载力特征值,是桩基础满足承载要求。采用这种基础类型的最大优点在于,桩数少,承载力高,有效地节省了基础费用,故优先采用。

3.2会所基础选型

对于山区会所地下两层,地上四层框架结构。工程地质勘查报告中提供的强风化岩等高线反映底板两侧位于强风化岩层中,中间位置为粉状粘土层,地下室底板开挖后位于强风化砂岩起伏面中,一部分位于强风化砂岩中,另一部分位于砂质粘土层中。在这样的情况下,综合考虑柱底内力大小、基础经济性和施工方便性,可将强风化岩面等高线与现场钻孔结果相结合,估算有效桩长预应力管桩的长度对于人工挖孔墩和持力层为强风化砂岩层的天然基础则不需要采用桩基础。在预测桩长4-6米时,可考虑先引孔后加预应力管桩基础,以保证管桩有效桩长,同时解决工期紧、挖墩少问题。

3.3叠拼住宅

山区叠拼房多为地下一层,地上四层的框架结构,典型的柱子底部轴力在1000~2800 kN。叠合式住宅分布广泛,有的横跨了大半个丘谷,强烈的风化岩面在丘谷周围,标高从西到东逐渐变高,部分位置岩面陡峭。需要在丘间谷地施工一期时进行强夯加固处理,除强夯加固范围外,对于存在部分堆填区,填土也需经专门的碾压强夯加固处理。与基坑基础相同,填埋区采用预应力管桩基础,在强风化砂岩层上采用挖孔墩基础,在强风化砂岩层上直接卧置地下室底板采用独立自然基础。

3.4洋房住宅

对于山区洋房住宅为局部地下一层,地上八层为剪力墙结构。洋房位于强风化砂岩层中,局部为含砾粉质粘土。由于该处强风化砂岩层承载力高,故优先采用天然地基,在局部岩层深部采用人工挖孔桩。

结束语

由于山丘、坡地和丘间沟谷地形,一般基岩层埋深较浅,岩面起伏大。结合地形、地貌及建筑物的整体布局,综合考虑经济性、施工便利性、安全性等因素,将基岩层作为支撑层,合理采用独立基础、挖孔墩、挖孔桩或预应力管桩等复合基础形式,达到安全经济的设计目的。

    参考文献:

[1]俞晓欣.高层建筑地基处理过程中常见问题及处理技术分析[J].江西建材,2016,(16):64+68.

[2]张绍坤.建筑地基勘察与地基基础设计优化分析[J].资源信息与工程,20163106):140-141.

[3]叶川,裴学军,杨立煌.山地建筑地基处理和基础选型浅析[J].建材发展导向,2020,18(08):108-111.

[4]李千友.山地建筑地基处理技术应用研究[J].山东工业技术,2015(19):60. 8.

 


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