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建筑工程基础中软土地基的危害及处理分析

发布时间: 2022-11-09 15:20:04 来源:网友投稿

【摘要】建筑工程中软土地基础会对建筑物的安全造成严重的威胁,软弱地基的完善处理是保证工程质量的关键手段。本文主要分析了软弱地基对建筑工程质量的影响,并提出了几点处理措施。

【关键词】软土地基;特征;危害;处理

软弱土地地基是一种不良的地基,其稳定性非常的差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化,沉降量也大。其处理的好坏与否,不仅影响到工程建设的速度,更影响到工程建设的质量,因此提高软弱地基处理方法具有重要的现实意义。

1、软土地基的特征及其对建筑工程质量的危害

1.1 软土地基的特征

根据《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2011)7.1.1规定,软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响,也从没有受到过地震、荷载等物理作用的影响,更没有受到土颗粒间化学作用的影响。由于软土地基的承载力较低,如果不做任何处理,在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题,因而常常需要采取措施,进行地基处理。

1.2 软土地基对建筑物的危害

软土含有大量的水分,固结程度很低,并具有明显的触变性。这些不良的特性导致软弱地基自身的承载功能比较差,强度也比较低。在其上面的建筑物很多时候会因为地基的强度不高,而出现圆弧滑动。当其上面具有很大的负荷的时候,它会出现沉降。向一旦这一沉降的程度超过了建筑物可以接受的程度,这必然会对建筑物的质量产生巨大的影响。与此同时,建筑物的地基土承载能力不足还对临近的建筑物有很大的影响,在它以外一定范围内的土层,由于受到基础压力扩散的影响也将产生压缩变形,当两建筑物之间距离较近时,这类附加不均匀压缩变形甚大,常造成邻近建筑物的倾斜或损坏,若被影响建筑物的刚度强度较差时,危害主要表现为产生裂缝;当刚度强度较好时则表现为建筑物的倾斜。

2、软土地基处理设计应考虑的因素

依据以上的详细分析,想要建筑工程实施得以安全,就必须对软地基进行相应的处理。上部结构、基础和地基的共同作用是软地基处理设计考虑的必要因素。

2.1 基础设计

建筑设计包括基础与上部设计两部分。如果在设计基础时,设计得坚固些,相应的安全性也就得到保证。基础是建筑物和地基之间的连接体。它是把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力在初步计算时,最好先计算建筑结构的大致重量,并假设它均匀的分布在全部面积上,从而等到平均的荷载值,可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承载力大于4倍的平均荷载值,则用单独基础可能比伐形基础更经济;如果地基的容许承载力小于2倍的平均荷载值,那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更经济。如果介于二者之间,则用桩基或沉井基础。另一个途径是采用架空地面来代替填土,一般此部分约占地基容许承载力地10%至40%,因此这部分若应用得当会有很好效果,此时基础形式可做空心基础,薄壳基础,沉井等,有时也可做成地下室,在大量减轻自重的同时,还会增加一定的使用价值。

2.2 上部结构设计

加强对上部结构的设计,这样即使地基产生一些沉降,结构物也可以与其适应,这样做还能节省地基改良费用。首先要加强上部结构的刚度,使其更好的适应地基的不均匀变形。建筑物常因功能的需要,使本身具有一定的刚度,一般工业及民用建筑刚度比较大的有两种,一种为绝对刚性,如钢筋混凝土筒仓,烟囱等;另一种为相对刚性,如多层砖石房屋,多层钢筋混凝土框架,它具有一定的刚度,可是它的强度较低,不能与它的刚度协调一致,其抗拉能力尤弱,因此碰到软土地基时应适当增加其关键部位的抗拉强度,这有利于建筑物利用其自身的刚度,来应对一些不规律的沉降。例如:在建筑物的相应部位可设置沉降缝以减少不均匀沉降。沉降缝设置的部位应在建筑结构类型不同处、分期建造工程的交界处、建筑物长高比过大的适当部位、平面形状复杂建筑物的转折部位、拟设置伸缩缝处、地基压缩性有明显不同处、建筑物高度和荷载差异处。其次,在不改动建筑物运用请求的前提下,建筑物的设计要尽量简单,关于复杂的建筑物,应依据建筑物的实践状况,能够把建筑物进行恰当的划分,从而构成各个较好的单元,关于建筑物的差别大的状况,能够把建筑物的间隔分开一定的间隔。也可在预先估计沉降量大的部分减轻自重,用以直接调整不均匀沉降。由于一般砖石结构民用建筑墙身重量所占比例很大,故若能用轻质材料和改变结构体系来减轻这部分的重量,对控制沉降会有明显效果。

2.3 地基处理

首先,仔细勘察工程区的水文地质情况,认真研究、多方论证,确定最佳地基处理方案对于软土地基而言,要掌握地基下方的地质情况。对地层的地质构造、种类、分布深度以及厚度和水文情况进行分析。拟建场地勘察评价很重要,如若勘测点布置过少,或只借鉴相邻建筑物的地质资料,对建筑场地没有进行认真勘察评价,提出的地质勘察报告不能真实反映场地条件,勘察资料不准确,结论不正确、建议不合理,就会给结构设计人员造成误导。如淤泥质土、暗塘等没有被发现,会使新建的建筑物和构筑物发生严重下陷、倾斜或开裂。因此,必须要了解工程区的地形地貌特征、微地貌类型,地层成因类型、岩土性质、产状与分布概况,不良地质现象概况,地下水类型和分布概况,区域稳定性和历史地震背景和震情。其次,对需要处理的地基进行现场试验并测试,检验设计参数和加固的效果,作为施工质量检验的依据。这种方式的检测直观,能够更好地符合工程实际情况并且有很高的精度。但是其检测较麻烦,耗费的资源比较大,故一般仅用在地质较复杂或特殊、重要的基础检测中。对于已经处理的软地基,在需要进行修正时,要充分的确定基础面积及埋层的深度,对软弱层地下方准确的验算出其地基承载力。建筑物的地基变形度应当在规定的范围内,并在施工期进行沉降观测,作为其维护的主要依据。

3、结束语

综上所述,地基是建设项目工程施下的基础,决定了整个项目下程的质量,软弱地基的处理是建筑工程施工中比较常见的问题,恰当的处理方法可以有效地改善地基土的变形特性和渗透性,提高其抗剪强度、降低地基土的压缩性等。如果不对其进行谨慎处理会导致安全隐患的加剧。在对各种软弱地基处理的同时,通过对建筑物的设计进行有效的处理,来减少建筑物的不均匀沉降,这样即能节约工程建设的成本,又保证了工程建设的质量。

参考文献:

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