不均匀地基堆筑工程稳定性分析

丛素芝

摘 要：不均匀的地基是不良的建筑场地，对于这样场地的基础工程，必须根据工程特点和场地特征因地制宜的确定地基基础处理方案。本文在结合实际工作的基础上提出了在经济上合理、在技术上可行、在实际施工过程中可用的基础方案，同时更重要的在满足建筑物变形要求及建筑物使用的安全性。

关键词：不均匀地基；堆筑工程；稳定性

不均匀地基表示在选择建筑地址是遇到的一种不理想的地基情况。指地基的承受力不均匀不一致，所以给建筑造成影响。一般工程都会避开这种地基，但是也有很多的解决办法。不均匀沉降，主要的原因是建筑物上部荷载分布不均匀，造成持力层地基土的附加应力不均匀；持力层地基土厚度分布不均匀，造成不同部位土体不均匀压缩变形；持力层地基土下卧层分布不均匀，造成土体总压缩变形的不均匀；基础持力层未选定在同一土层上。不均匀地基可能引发的危害有很多，因此，笔者提出了不均匀地基条件下基础工程优化措施方法，同时针对不均匀地基堆筑工程稳定性做一分析。

1.稳定性计算

对于不均匀的地基，除应按有关规范要求进行建筑物的沉降、差异沉降、倾斜等特征分析外，更为重要的是应根据建筑物的重要性进行地基稳定性验算，国内外在这方面的文献记录较少，岩土工程师对这一重要内容往往均以对地基稳定性“有利”与“不利”泛泛带过，显得空洞，设计人员无所适从，根据地基整体破坏原理，运用刚体平衡理论，假设塑性区展开深度为1/3或1/4的基础宽度进行地基承载力分析，这对地基整体稳定分析有极为重要的意义；“地基规范”建议地基稳定性分析采用圆弧法进行验算，即最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩MR与滑动力矩MS应符合：K=MR/MS≥1.2。运用该式进行整体稳定性计算时，仅适用于偏心荷载的建筑物，其关键是滑弧深度的确定，滑弧深度确定了其地基土整体破坏范围也就确定了，根据多项工程地基土圆弧滑动稳定性验算及塑性区展形范围，认为基础外角点底面以下1/4基础宽度范围深度内，且该点与地面的连线呈450-/2夹角的验算范围可满足建筑物使用要求。经上式验算直至满足要求止。或采用增强滑带土抗剪强度的办法重新验算地基稳定性安全系数。

2.不均匀地基引发不均匀沉降的原因

地基不均匀不利于一个基础工程的施工，地基作为建筑的基础，在建筑施工中处于重要地位，但是面对一些地形、地势不平稳的施工场地，就可能导致地基的不均匀，不均匀地基可以引发很多病害，我们不得不防止这些由不均匀地基引发的病害。由于地基土并不是一种单一均质材料，在进行地基施工设计时，施工设计人员对于地基的设计作了简化的假定，使地基施工变得理想化和单一化，因此，地基施工时，就可能出现地基不均匀情况，在地基不均匀情况出现时，又不会主动察觉和补救，这样就会导致所建造的建筑物不均匀沉降。不均匀地基本身可能具有不均匀性，但是在地基施工过程中，存在着一些问题，施工单位不能够很好的发现和重视，地基不能在施工时进行很好的处理，或者由于地质勘探工作马虎，并没有对低下的不良地质现象进行发现，不良地质现象有坑洞以及暗洪等等，因此，就不能对不良地质现象进行处理，或者对不良地质现象处理不善，也能够引起地基的不均匀沉降。在地基落成以后，对其进行建筑施工，在整个建筑物施工完毕投入使用以后，人们在使用过程中会造成建筑物地基的意外，地下水管的大面积漏水可能会引起地基的局部下沉，或者由于相邻的新建筑物对其产生了地基不均匀下沉的影响。

3.不均匀地基稳定性防治措施

由于不均匀地基的地基岩土在纵向和横向上物理力学性质均有不同程度的差异，地基反力的集中现象比均匀地基更为明显，基础设计若不采取某些措施，易给建筑物埋下安全隐患，对于此类地基基础设计除应沿基础纵横向而设分布钢筋外，一般情况下，还应采取如下地基处理措施：对于造于不均地基土上的建筑物基础应加大基础刚度；建筑物应尽量避免采用不同的基础型式；同一建筑物基础不应置于岩土性质绝然不同的地基岩土层上。

3.1预应力管桩

预应力管桩是近年来发展较快、应用较多的一种桩基础。适宜用于穿越软土、砂层、残积土等摩阻力较大的场地。其主要的特点是管桩强度高、施工速度快、桩承载力较大、检测方法成熟，在工程中得到比较广泛的应用。预应力管桩常规沉桩有锤击式和静压式。但在一侧松散索填上的厚度较大、另一侧为坚硬的全一强风化岩的不均匀地基中。常规的锤击式、静压式沉桩法因为穿透能力有限满足不了实际需要。但采用钻孔灌汁桩或地基处理方案。造价往往偏大、且施工速度慢，满足不了厂房、商品楼等工程建设的工期需求。而采用预钻孔锤击沉桩法适应地基土层较硬变化能力强。能提高桩的穿透能力和沉桩效率。能控制打桩应力、打入精度高、施工设备简单、操作简便工效高。

3.2砂石垫层

在地基基础施工方面，无论是独立基础和条基采用砂石垫层，基坑小范围可以人工开挖，打夯机夯实；大面积开挖时，则用挖掘机和压路机。虽然挖方换填量大，但费用并不高，而且是地面施工，简单安全，工期短。垫层和基础质量容易控制。而人工挖孔桩，属于井下施工，穿过软土、溶洞、特别是地下水位较高时，难度大，工期长。长期抽排地下水，还会影响周围已有建筑物，发生环境问题。因此砂石垫层处理不均匀地基具有很大的优越性，值得推廣。

3.3强夯法

强夯法又称动力固结法，适用于加固碎石土、砂土、粘性土、杂填土等各类地基。是我国目前最为常用和最为经济的深层地基处理方法之一。采用强夯法处理人下填上具有施工周期短、成本低、无污染等特点。强夯法能有效减少填上欠固结所引起的绝对沉降和小均匀沉降，提高地基承载力，而且能减少工程造价，缩短工期，是此类地基处理最优方案之一，具有较强的实践借鉴意义。

4.结束语

本文以不均匀地基为研究对象，分析了其稳定性计算方法，探讨其防治措施，对不均匀地基的防治具有一定的科学指导意义。

参考文献：

[1]汤斌.考虑流变性状的软土地基固结有限元分析[J].岩土力学，2014

[2]陈攀峰.软土地基固结的三维数值模拟[J].河北师范学院学报，2013