地基基础设计的问题和相应对策分析

陈 鹏

重庆水利电力职业技术学院

地基基础设计的问题和相应对策分析

陈 鹏

重庆水利电力职业技术学院

当前已经进入了经济社会发展的快速转型期，不仅人们的生活发生了很大的变化，建筑工程施工的种类和样式也越来越多，从近些年的建筑工程事业发展的趋势中可以看出，我国当前工程事业的发展呈现出一片良好的发展前景和势头。但是，在建筑事业迅猛发展的过程中也出现了诸多的工程质量问题，很多问题的出现都是由于建筑工程的施工地基不稳所导致安全事故出现。长此以往，工程施工的地基稳定性就严重制约了我国建筑工程施工的健康发展，需要施工方引起高度的重视，本文将对我国工程施工中常见的地基基础缺陷问题进行分析。

地基基础；设计；问题

在建设项目中，建筑工程的设计工作是最重要的部分之一，其中地基基础的设计工作更是占据着主要的地位，地基基础设计工作的好坏会直接影响到整个工程的质量，因此建筑企业要对地基基础设计工作引起足够的重视。

1 地基基础设计重要性

建筑物的建设离不开地基，其是建筑物立足的基础，不合理的地基基础直接影响到整个建设工程的质量，因此加强和完善地基的基础设计对建设工程项目来说具有至关重要的意义。由于地基在地面以下，不确定的因素较多，同时由于地下水以及地质情况等影响，使得地基基础设计工作的难度更大。通常，地基基础的造价较高，能够达到整个土建工程的百分之五左右，在一些特殊的情况下，其造价甚至会达到整个工程的百分之十左右。因此，通过进行科学合理的地基基础设计，选择相对较为合理的地基基础设计方案，减少钢筋和混凝土的用量，来达到减少工程造价的目的，创造良好的经济效益以及社会效益。

2 地基基础设计过程中出现的主要问题

2.1 问题

(1)在地基基础设计过程中会出现地下渗水的问题、土坡滑动的问题和地基不稳定或者地基变形的问题。在地基基础设计过程中要注意地下水对基础土质的冲击和流动作用。一旦出现地基基础渗水或者施工中的地基基础出现土坡滑动问题，都会造成地基基础严重不稳，甚至造成基础倾斜，这会给现场的基础施工造成很大的困扰，产生极坏的影响。

(2)在地基基础设计过程中会出现特殊地形加固不稳定的问题。我国地缘辽阔，存在着很多的特殊地质地貌。尤其南方地区很多的建筑工程的施工地点的地质偏软，因此设计人员需要将偏软的土质进行加固处理。这样就要求他们在进行地基基础设计过程中，事先考察施工地点的地质，然后进行针对性的设计。

(3)“地基基础设计等级”用词与用途不吻合

“地基基础设计等级”这一用词与其实际用途严重不吻合。第一，建筑物基础内部设计均未涉及地基基础设计等级(《地基规范》11版第7.2节和第3.0.5条第4款、第5款)；第二，不属于建筑物基础设计的基坑工程设计需要划分并应用地基基础设计等级(表1和《地基规范》11版第9章)；第三，不属于建筑物基础设计的滑坡治理设计需要应用建筑物地基基础设计等级(《地基规范》11版第6.4.3条第5款)；第四，不属于建筑物基础设计的边坡工程设计需要划分地基基础设计等级(表1)；第五，不属于工程设计的工程勘察、工程检验和工程监测需要应用地基基础设计等级(《地基规范》11版第3.0.4条、第10.3.16条、第10.3.5条和第10.3.8条；《勘察规范》09版第4.1.20条、第4.9.6条和第9.4.1条；《验收规范》02版第5.1.5条和第5.1.6条)。

(4)季节性冻土地区基础埋置深度未考虑冻土深度要求

确定基础埋置深度应考虑地基的冻胀性，基础下冻土的冻胀容易造成基础和上部结构的过大裂缝甚至破坏。改进措施：按《地基规范》GB?50007第5.l.7～5.l.9条的有关规定，根据冻土层的平均冻胀率确定地基的冻胀性类别，计算季节性冻土地基的设计冻深，或地区经验确定基础的最小埋置深度，并采取必要的防冻害措施。

2.2 原因

1)地基基础设计前期准备工作不足。岩土工程勘察实施前设计单位未就本工程地基基础设计的特点，有针对性更加详尽提出勘察任务及要求，导致勘察仅根据相关规范要求按常规进行，勘察分析建议缺乏侧重性。此外相关设计参数(如设计地坪标高、最大单柱荷重、建筑跨度等)未及时予以确定，未能相对准确地提供，很大程度上也影响到勘察基础分析评价的准确性。2)岩土工程勘察手段较单一，成果报告编制欠严谨。目前类似非重大、特殊性的工程项目，普遍存在同样的勘察手段单一问题，仅以单一的钻探为主，配套以规范强制要求的最基本的取样和原位测试(标准贯入试验和动力触探试验)，试验的方法和数量存在明显不足。从而导致缺乏实测数据进行定量分析，而仅较多地进行数据的定性分析，勘察提供的建议和设计参数多采用经验对比法，成果报告的编制欠严谨性和科学性。

3 完善地基基础设计的对策

3.1 对地基详细勘查，作出具体设计方案

根据地质报告可以看出，地基基础中的岩石和土质本体是经过长期的演变形成了现在的土质特征。因此要详细的进行施工土质检验和勘查，根据权威的勘查报告有针对性的进行地基基础设计，避免在不同的土质中作出相同的设计。当地基承载力不能够满足设计要求时，需要采用地基加固的方法来改善地基的稳定性和承载力。

3.2 完善地基基础的加固

在地基基础施工过程中的换填土加固方法。地基基础设计过程中的换填土方法主要是因为原有的土质没有办法达到设计的要求强度和韧度，因此要将原有的土全部清除，换上符合工程基础施工要求的土质。需要注意的是换填土的方法主要是根据土层附加应力的原理设计的。

在地基基础施工过程中的动力固结加固方法或者是强夯加固方法。动力软土地基加固法又称强夯法，一般采用8t～30t 的重锤，在8-20m 的高空对地基进行强夯打压加密，实现加固地基、提高地基强度、减少压缩性能、改善砂土抗液化条件，进而达到提高地基承载力的最终目的。

在地基基础施工过程中的灌入浆料使之固化的加固方法。通过向土体灌入泥浆、水泥、石灰以及其它的固化浆料的方式，来增强地基基础的强度，可以提高其稳定性，降低沉降数值。灌入固化物的主要操作方法有水泥土搅拌法、高压喷射灌注法、挤密灌注加固法等。

还有其它的一些施工加固措施，例如对施工工程的基础地基病害土进行分批分段更换以及用挖钻孔灌桩加固、硅化法加固地基、加桩加固还有采用压力灌浆加固等几种措施。所以在对不同的工程地基缺陷进行加固处理时，应针对当地的施工地质情况和施工要求选择合适的地基基础工程加固措施。由于不同的地基加固施工方式有不同的适用范围，因此施工方应该准确进行地质勘探，制定科学的施工方案，通常情况下，地基基础加固施工是在建筑物存在的情况下进行施工，所以整个施工过程比较复杂，既要确保施工取得良好的加固效果，又要确保施工工期和施工加固工程的总体结构稳定安全。

3.3 对软弱地基基础设计

局部软弱地基的基础设计，采用不同的处理方式时应在满足地基承载力及土层不发生整体破坏的前提下，以基础的沉降量为控制条件，满足使用要求和地基规范允许的沉降量是可以做到经济合理的。在改变地基条件的情况下，还需配合改变基础的设计，一般情况下，变更基础的尺寸，可以有效地调整基底附加压力的分布和大小从而改变地基变形值。当基底附加压力相同时地基的变形是随基底尺寸的增大而增大，而在确定的荷载下若增大基底面积，将会使地基的变形量减小。当然在验算地基变形，调整基底尺寸时还应考虑其它因素的影响。在软弱粘性土中采用卵石桩可以提高地基承载力，加速固结沉降，改善地基的整体稳定性。有关软弱土地基，处理的方式方法也有多种，同样又受各种诸多因素的影响很难用一种固定模式确定某种处理形式好，因此在场地条件不同的情况下，须经过分析研究再做决定。

3.4 片筏基础底板不宜悬挑过大

在基础设计中，当采用条形基础不能满足地基的容许承载力时，常设计成片筏基础。有时碰到地基强度还不足，往往把片筏基础底板沿外墙轴线向外悬挑，这种单纯为满足地基强度的作法是欠妥的，特别住房屋的山墙和外纵墙相交的转角处，纵横两个方向均有较宽的悬臂板挑出，该板的刚度远较其它部位小，使悬臂板变形过大，再加上建筑物地基的不均匀沉降等因素，很容易造成转角处邻近纵墙的墙体强度受到削弱，至使其底层的窗台下产生严重的开裂现象，直接影响建筑物的质量和使用。对于片筏基础的悬臂最好设置在建筑物的宽度方向。如不能满足上述要求时，通常可适当加深筏基的埋置深度，再在上面加铺预制板，将板底架空，以减少基础自重，做补偿式基础；或用短桩加固地基，考虑土与桩体的共同作用。当短桩支撑在下部的砂质粉土、粉砂土上时，效果更为显著。

综上所述，地基基础涉及结构工程和岩土工程两个学科，存在较大难度，本文就地基基础设计常见问题及原因做了浅要分析，同时提出了一些相应对策。结构设计人员应对地基基础设计具体项目进行具体分析研究，争取设计出经济合理、安全、符合规范的地基基础设计方案。

[1] 颜海兰. 地基基础设计的问题和相应对策分析[J]. 科技创新与应用，2016，05：245.