建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋深研究
時間:2022-10-28 09:21:06
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摘要:文章針對建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋深問題的影響因素進(jìn)行了分析,詳細(xì)介紹了處理措施,目的是使處理方法得當(dāng),設(shè)計合理。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)埋深;影響因素;處理措施
從設(shè)計地面到基礎(chǔ)底面的深度,稱為基礎(chǔ)埋置深度,通常應(yīng)根據(jù)建筑物和地層的整體狀況做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。下文對建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋深問題進(jìn)行闡述。
1影響因素
基礎(chǔ)的埋深:①應(yīng)滿足使用功能上的要求,例如:建筑物的用途、有無地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施等的要求,初步擬采用的基礎(chǔ)形式和構(gòu)造等。②作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)也與基礎(chǔ)要求的埋深有關(guān)。當(dāng)荷載大而承受風(fēng)力和地震力等水平荷載,如高層建筑和水塔、煙囪、筒倉等高聳結(jié)構(gòu)物,就應(yīng)驗算為保證建筑物抗傾覆等穩(wěn)定性而需要的埋置深度。如為承受拉力或上拔力的構(gòu)筑物,基礎(chǔ)也需有足夠的埋深以保證所需的抗拔阻力。另一方面,地基土的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,地基土可能具有的凍脹和融陷影響,甚至相臨建筑物的基礎(chǔ)埋深等,都是確定基礎(chǔ)埋深時要考慮的因素。
2處理措施
在保證建筑物安全和正常使用的前提下,基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋,一般情況下,不宜小于0.5m。對巖石地基可根據(jù)具體情況確定,不受此規(guī)定所限,這是從我國實際情況出發(fā)的經(jīng)驗總結(jié)。對大量低層、多層房屋采用淺基礎(chǔ)較為經(jīng)濟(jì)合理,而且可行。地下水位的基礎(chǔ)施工不僅增加造價,影響施工進(jìn)度,而且可能擾動地基,故應(yīng)優(yōu)先采用高出地下水位的淺埋方案。當(dāng)?shù)叵滤惠^高,基礎(chǔ)不能埋置在地下水位以上時,應(yīng)將基礎(chǔ)底面埋置在最低地下水位以下不小于0.2m的深度,且基礎(chǔ)應(yīng)采用耐水材料。當(dāng)?shù)叵滤g性化學(xué)物質(zhì)時,應(yīng)采取防腐蝕措施。當(dāng)?shù)叵滤缓艿停A(chǔ)埋在地下水位以上,地下水影響不到地基土的持力層,也就不必考慮地下水的影響,按常規(guī)做基礎(chǔ)。在影響高層建筑地基穩(wěn)定的多個因素中,除建筑物高度、體型、基底壓力、偏心矩、地基土性質(zhì)、抗震設(shè)防烈度等應(yīng)素外,基礎(chǔ)埋深也是一個重要的因素。高層建筑筏形基礎(chǔ)埋深應(yīng)滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定要求[1]。位于巖石地基上的高層建筑基礎(chǔ)埋深應(yīng)滿足抗滑要求。“基礎(chǔ)應(yīng)有一定的埋深,在確定埋深時,應(yīng)考慮建筑的高度、體型、地基土質(zhì)、抗震設(shè)防烈度等因素、埋置深度可從室外地坪算至基礎(chǔ)底面,并宜符合下列要求:①天然地基或復(fù)合地基,可取房屋高度的1/15;②樁基礎(chǔ)可取房屋高度的1/18。”“當(dāng)建筑物采用巖石地基或采取有效措施時,在滿足地基承載力、穩(wěn)定性要求及本規(guī)程第12.1.6條規(guī)定的前提下,基礎(chǔ)的埋深可不受本條第1、2款的限制。當(dāng)基礎(chǔ)可能產(chǎn)生滑移時,還應(yīng)采取有效的抗滑移措施。”[3]由于場地土的復(fù)雜性和工程的多樣性,凡是高層均套用1/15、1/18的基礎(chǔ)埋深,對有些工程實施起來相當(dāng)困難,特別對有些工程是不具備可操作性的。當(dāng)建筑物采用巖石地基、或某些底座較大的高層建筑而使用功能又無多層地下室要求時,施工不便且不經(jīng)濟(jì),對基礎(chǔ)埋置深度的限值給予了放寬,即不受1/15、1/18埋深的限制。但也不是簡單地降低基礎(chǔ)埋深的要求,必須滿足基本條件和采取有效措施,驗算分析能滿足建筑安全要求,方可實施。除巖石地基外,位于土質(zhì)地基的高層建筑筏形或箱形基礎(chǔ)應(yīng)有適當(dāng)?shù)穆裆睿员WC筏形或箱形基礎(chǔ)的抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定性。在城市居住密集的地方往往新舊建筑物緊靠在一起,為保證施工期間相鄰原有建筑物的穩(wěn)定,對設(shè)計新基礎(chǔ)[1]規(guī)定:新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑物的基礎(chǔ)。當(dāng)新建基礎(chǔ)埋深大于原有建筑基礎(chǔ)時,應(yīng)根據(jù)建筑物荷載的大小、基礎(chǔ)形式和土質(zhì)情況而使基礎(chǔ)間保持一定距離。如果由于用地條件所限,不能達(dá)到此要求,在施工階段應(yīng)采用適當(dāng)措施保證原有建筑物的穩(wěn)定。如打護(hù)坡樁、分段施工、設(shè)臨時加固支撐、打板樁、地下連續(xù)墻等施工措施,或加固原有建筑物的地基。在設(shè)計中也要采用一些辦法,如懸挑上部結(jié)構(gòu),使新基礎(chǔ)盡量離開舊基礎(chǔ)。季節(jié)性凍土是在地基上部一定深度內(nèi)每年冬季凍結(jié),夏季融化,一年交替凍融一次。位于此類地基上的基礎(chǔ),設(shè)計時不僅要滿足一般地基的要求,還應(yīng)考慮由于地基凍脹和融陷對基礎(chǔ)可能造成的影響。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,設(shè)計時采用的基礎(chǔ)埋深方案允許殘留凍土層厚度hmax,建筑物或構(gòu)筑物在建成后,在冬夏春季凍層繼續(xù)向下延伸時,基礎(chǔ)底面以下的地基土允許有較小厚度的凍結(jié)。但并不是在夏季冬季砌筑基礎(chǔ)時,允許基槽遭受凍結(jié),這樣必然要造成建筑物的破壞。因此,基礎(chǔ)的底面也應(yīng)建在冰凍線以下,并且要低于冰凍線0.2m的地方,使基礎(chǔ)落在穩(wěn)定的非凍土層上。當(dāng)冰凍線與地下水位作用同時存在時,哪一個影響的埋置深度深,則按深的確定基礎(chǔ)埋深。在確定地基凍脹性類別和基礎(chǔ)最小埋深時,如果遇到多層地基情況,則應(yīng)先根據(jù)凍深范圍內(nèi)的下層土,確定基礎(chǔ)埋深,如確定后的基礎(chǔ)埋深淺于下層土?xí)r,則應(yīng)按上層土的凍脹性確定其基礎(chǔ)埋深。
3注意事項
①地基土質(zhì)良好,堅實、穩(wěn)定性好、具有足夠的承載力,此時基礎(chǔ)可按最小埋深建造;②地基上層為厚度不超過2m的弱土層,弱土層下面則為好土層,這時通常把基礎(chǔ)做在下面的好土層上;③地基由兩層土組成,上層弱土層的厚度在2~5m之間,這時,如果是低層或輕型建筑,為減少土方工程量,通常采用加寬基礎(chǔ)底面的方法,爭取做淺基礎(chǔ)。但當(dāng)建筑為高層、建筑荷載較大時,基礎(chǔ)還應(yīng)落到下面的好土層上。④地基土組成為上部弱土層厚度超過5m,一般輕型、低層建筑應(yīng)爭取做淺基礎(chǔ),必要時可以對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強,或用換土法、短樁法對地基進(jìn)行人工加固。若是高大建筑物,在弱土層不很厚的情況下,基礎(chǔ)可落在好土層上。若弱土層很厚,則應(yīng)用長樁法進(jìn)行地基加固。⑤地基土質(zhì)組成為上部土質(zhì)較好,下部土質(zhì)弱。當(dāng)上部好土具有足夠的厚度時,應(yīng)爭取做淺基礎(chǔ);當(dāng)上部好土層厚度較小、而下部弱土又很厚時,應(yīng)避免做高大建筑物,否則地基處理費用會很昂貴;⑥地基土組成上下為好土層中間夾著一層弱土層,如同三明治,此時低小建筑物爭取做淺基礎(chǔ),高大建筑應(yīng)采用長樁法,使基礎(chǔ)支承在下面的好土層上。
4結(jié)束語
總而言之,隨著科技的發(fā)展,對基礎(chǔ)埋深的認(rèn)識會更成熟,新規(guī)范再次修訂后解決基礎(chǔ)埋深的措施會更完備,更加符合設(shè)計要求。
作者:郭瑞鋒 單位:烏海市英信建筑設(shè)計有限責(zé)任公司
參考文獻(xiàn):
[1]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].GB50007-2002.
[2]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范理解與應(yīng)用[S].JTPB01-2004.
[3]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].JGJ3-2002.
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