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1、岩土工程勘察中地基均匀性及稳定性评价探究摘要：在进行天然地基浅基础设计时,最核心的问题是由于地基变形引起的建筑物的变形(沉降量、沉降差、倾斜及局部倾斜)而当前在进行建筑物的变形设计时多采用正常使用极限状态的原则设计,即建筑物的变形是否超过变形允许范围值,而造成地基变形最主要的原因之一就是地基存在不均匀的问题。本文主要对岩土工程勘察中地基均匀性及稳定性进行评价讨论和分析。关键词：岩土工程地基稳定性评价中图分类号：K826.16文献标识码：A文章编号：一、地基均匀性的评价范围8对天然地基的均匀性评价时应首先确定其评价的平面范围和深度范围,天然地基的均匀性评价平面范围与抗震场地
2、评价范围既有相似而又有较大的差异,抗震的建筑场地评价多以自然村或某一街区为单位进行考虑,而建筑地基的均匀性评价时多以建筑物水平投影面积范围为标准,也即通常以建筑物角点包络线所占的面积为评价范围;但地基均匀性的评价深度范围与抗震覆盖层厚度评价具有明显不同的概念,必须有明确的定性概念,假若它的评价范围与抗震覆盖层厚度的评价范围一致,则将造成过大的投资浪费,建筑抗震覆盖层厚度的确定是以地面至地层界面剪切波速大于500m/s的岩土层顶面距离为准,而地基均匀性评价深度应掌握以下几条原则:1、地基主要受力层情况:对于条形基础为基底下3b(b为基础底面宽度),对于独立基础为基底下1.5
3、b,且评价深度均不小于5m;2、压缩层深度范围:对于天然地基浅基础,独立基础或条形基础其压缩层深度按变形比法确定其评价深度:3、对于桩基础按等效实体深基础的底面积按应力比确定评价深度zn。二、地基均匀性的评价内容地基的均匀性评价是岩土工程分析与评价的重要内容之一,在审核岩土工程勘察报告时,发现大部份岩土工程师对该部份的评价显得空洞无物,或者根本就不涉及这方面的内容,使得基础设计时对地基土的均匀性难以进行考虑,给建筑物的安全带来隐患,根据有关规范和基础设计经验,地基的均匀性评价,其实就是地基土的压缩性不均匀问题,结合场地特征,应首先确场地所在的工程地质单元,进而根据建筑物的
4、荷载特征估算地基压缩层深度范围。三、工程地质单元的划分8根据现场调绘情况,确定场地是否跨越不同的地貌单元,再根据钻孔揭露资料,绘制场地纵横工程地质剖面图,分析评价岩土质的成因、沉积年代、力学性质,分析地基岩土纵横方向上物理力学性质的差异情况,分析建筑物基础平面是否跨越不同的地貌单元和位于同一工程地质单元。四、地基均匀性评价深度的计算根据建筑物的荷载特征,结合建筑物拟采用的基础型式按式(1)～(4)估算地基岩土的压层深度范围,分析评价压缩层范围内的地基岩土的物理力学性质,进而进行地基均匀性的定性及定量评价。五、不均匀地基的评价按下列要求对地基的均匀性进行定性及定量评价:1建
5、筑物基础平面跨越不同的地貌单元,岩土层的工程特性在纵横方向上具明显的差异为不均匀地基;2、建筑物所在场地构造破碎带(非全新活动断裂带)发育或构造引起的节理/裂隙发育导致岩体极为破碎(非风化破碎岩体)为不均匀地基;3、场地内有大面积的软弱粘性土和填土分布,经人工处理过的地基均匀为不均匀地基;4、根据工程地质剖面图,相邻钻孔的压缩层范围内岩土层界面坡度﹥10°时为不均匀地基;85、建筑物平面范围内各钻孔压缩摸量厚度加权平均值的最大值Emax与最小值Emin的比值作为不均匀系数,并结合同一工程地质单位岩土层厚度的统计变异系数进行分析评价,满足下列条件的可评判为不均匀地基。地基不
6、均匀系数界限值同一工程地质单位岩土层厚度统计变异系数δ≤0.10.1--0.30.3--0.5≥0.5地基不均匀系数(K=Emax/Emink2.502.001.81.50)6、地基主要受力层范围内的岩土层在基础宽度方向上存在厚度明显不同,层厚统计变异系数大于等于0.5,并且相邻钻孔间同一工程地质单元的岩土层厚度差值大于等于0.05b(b为基础宽度)时,为不均匀地基,即满足下两式要求时为不均匀地基:b≥0.50
7、H1——H2
8、≥0.05b式中:H1、H2——相邻钻孔同一工程地质单元岩土层厚度,m;b—基础宽度。7、在同一钻孔内的地基土压缩层范围内任意相邻两层岩土层的地基地
9、压缩模量比值满足正式要求为不均匀地基:ES1/ES2>3式中:ES1—上层土压缩模量;ES2—下层土压缩模量。8、对于桩基础其桩底高差大于等于下式计算结果时应判定为不均匀地基:
8H=Dtan式中:D—桩径;—相邻桩底中点连续与水平线的夹角。六、不均匀地基的稳定性评价对于被判为不均匀地基的场地,应按规范要求进行地基变形的验算评价,以免地基变形失效给建筑物带来安全隐患,地基变形一般包括地基的压缩变形,通常采用规范建议的等效分层总和法进行,而地基失效验算即通常所说的地基稳定性验算;当规范不要求进行地基变形验算的建筑,在基础设计时应
