建筑工程地质勘察和地基设计探析

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建筑工程地质勘察和地基设计探析　　摘要：对于当前建筑工程地勘和地基设计中存在的问题，有必要提出以引起有关部门的足够重视。作为从事地勘工作的技术人员，要有高度的责任感和良好的职业道德，精通业务，精心做好工程地质勘探工作，不断提高地勘水平。本文主要探讨建筑工程地质勘察与地基设计中存在的问题及对策。关键词：建筑工程；地质勘察；地基设计中图分类号：TU198文献标识码：A文章编号：地基是指直接承受建筑物、构筑物荷载的土体或岩体。地基土分为持力层和下卧层，持力层是指在基础之下直接承受建筑荷载的土层。地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变随着土层深度的增加而减小，在达到一定深度后就可忽略不计。持力层之下的土层称为下卧层，理论上建筑荷载传递到该层已经小到可以忽略不计。1地基允许承载力与设计要点1.1地基允许承载力6 地基允许承载力指地基土层所能够承受的、具有一定的安全度和不引起“不许可沉降量”的荷载。它介于临塑性荷载与极限荷载之间。使地基中开始出现塑性变形区的荷载，称临塑性荷载；使地基剪切破坏，失去整体稳定的荷载，称极限荷载[1]。1.2地基设计要点地基是支承由基础传递的上部结构荷载的土体(或岩体)。为了使建筑物安全、正常地使用而不遭到破坏，要求地基在荷载作用下不能产生破坏；组成地基的土层因膨胀收缩、压缩、冻胀、湿陷等原因产生的变形不能过大。在进行地基设计时，要考虑如下因素：1)强度：地基要具有足够的承载力。建筑物通过基础将全部重力荷载和其他作用力传给地基，地基需要具有相应的承载能力；2)变形；建筑物允许有沉降，但不允许有过大的不均匀沉降。地基的沉降量需控制在一定范围内，不同部位的地基沉降差不能太大，否则建筑物上部会产生开裂变形；3)稳定：地基要有防止产生倾覆、失稳方面的能力；4)其他：在进行建筑物地基设计的同时，要进行建筑结构的基础设计；建筑物基础宜埋置在砂土或黏性土上，埋置深度至少在土层冰冻线以下[2]。建筑物建造在土层上，其必然会发生沉降，如果沉降是不均匀的，特别是当地基土层软硬不均、厚薄不匀，或建筑物各部位荷载轻重相差较大时，建筑物将会产生较大的不均匀沉降；如果沉降和沉降差超过一定限度，就可能使基础以上的结构受到损害，发生裂缝，影响其正常使用。6 2建筑地基设计存在的问题因地基问题而引起的建筑物的破坏一般有两种情况：一种是由于建筑物上作用的荷载过大，超过基础持力层的承受能力而地基失去稳定，剪切破坏，另一种是由于建筑物在荷载作用下产生过大的沉降或差异沉降，致使上部结构倾斜、开裂，而影响正常使用。因之建筑物的地基基础设计必须满足下列两个条件：1)作用在基础底面的平均压力、应该在地基允许承载力的范围之内；2)建筑物基础在荷载作用下可能产生的最大沉降或沉降差，应该在该种建筑的允许值范围之内。众所周知，建筑物地基在荷载作用下，初期产生的变形主要是压密变形，此时，荷载——变形关系为线性的。随着荷载的逐渐增长，位于基础边缘的地基土，其剪应力首先达到抗剪强度而逐渐剪损，如果荷载继续增大，该剪损区也逐渐扩展连结成片。当形成连通的滑动面时，地基土将沿该滑动面挤出而发生整体破坏，即达到承载能力极限状态[3]。3建筑工程地质勘察中存在的问题3.1建设方对勘察单位提供的勘察任务书内容不详建设方有的为了赶工期，在拟建建筑物设计文件没下来时就约勘察单位进场勘察，勘察任务不详尽，有的没有建筑设计文件，只是口头交代，勘察任务书都不签，并要求短时间内提交报告，用于报审。结果造成勘察内容的欠缺，还要进行补充勘察。6 3.2《工程地质勘察报告》中主要存在的问题外业的层面上，工程勘察本身已经越来越市场化，部分勘察单位因为很难接到勘察业务，所以报价过低，最终勘察成果必然不能够达到理想的质量，从内业讲，《工程地质勘察报告》一般上应该包括的内容有勘察工作的具体概况、对建筑物的地基稳定性产生各种不良影响的具体地质条件、地层本身的均匀性以及水质对地质可能产生的影响，同时还需要论证分析拟采用基础地基方案，争取方案能够最优，对施工和设计给出自己的建议，但是因为人员本身的业务素质水平，当前的地勘报告显得过分的简化，对稳定性评价不够，对试验没有具体的指标，基础的方案建议不合理等等。3.3勘察方法的不正确6 部分勘察部门确定承载力的时候选用静载荷试验压裂法对两侧土层进行深入的探坑，这种方法不科学，容易产生误导，可以想象一下，两侧土层在进行较浅和较深压裂的时候，压力大小并不相同，这个时候选作地基承载力，无论哪一个都不够科学合理准确，除此之外，压裂两侧土层并不能够科学的告知这个压力值对应的就是竖直层面上的承载力。产生问题的原因包括了主客观两个层面，主观层面，勘察设计人员不能正确地认识相关的地质条件，没有进行现场踏勘，标准不能予以灵活的运用，对工程造价和工程质量之间的具体关系，没有科学地认识，对于多快好省原则的处理，不能够给予正确的取舍;客观层面，设计理念不能够适应时代发展的要求，设计水平显得落伍于社会的进步，技术标准和指标的运用和掌握灵活程度不够，成本控制超过了估算和预算等等，在技术方案的选择上，科学性、合理性、客观性不够，资料的收集、运用、分析以及效应的发挥显得不充分[4]。4加强建筑工程地质勘察与地基设计的措施当前建筑工程出现质量事故很大一部分是变形条件不满足所造成的。建筑工程中出现的不均匀沉降造成房屋裂缝、倾斜、局部倾斜，就是变形条件不满足所带来的危害。从已有的大量地基事故分析，绝大多数事故皆由地基变形过大且不均匀所造成，故在地基规范中大多规定按变形设计的原则和方法。地基承载力的选取以使地基中不出现长期的塑性变形为原则，同时还要考虑在此条件下各类建筑物可能出现的变形特征及变形量。要使工程变形条件得到满足，地勘报告中必须提供建议性工程处理措施，以供设计人员参考，重要的工程甚至要作变形计算。提供的建议性措施，对建筑物上部结构而言应包括建筑措施、结构措施、施工措施，对地基而言应包括地基处理方法，如换填、夯实等。而且不应只停留在定性分析和描述上，要明确提出定量数值，以使设计人员重视和好用[5]。6 此外，在《建筑地基基础设计规范》中，规定的承载力计算采用荷载设计值，也就是将荷载标准值乘以荷载分项系数。但限于条件不成熟，该规范中并未能规定地基基础的可靠指标，从而在荷载分项系数已定的条件下确定与之相应的合适的抗力分项系数。因之，当将强度参数标准值代入地基承载力理论公式中计算时，如果保持传统的安全系数值不变，那么，对应于荷载设计值的计算，实际上进一步加大了地基承载力的潜在安全因子，这一点是需要注意的。参考文献：[1]赵亚楠.建筑工程监理存在的问题及对策刍议[J].企业技术开发，2011(11)[2]康燕云.浅论我国建筑工程施工监理存在的问题及对策[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2010(06)[3]孙胜钦.论工程勘察中存在问题及解决措施[J].四川建材，2007(03)[4]黄炎贝.浅谈建筑工程成本控制中的问题及对策[J].技术与市场，2011(04)[5]邓施宝.建筑工程地质勘察与基础设计存在的问题及对策[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，2011(01)6