地基均匀性评价相关问题的探讨

张霖 陈靖 曹聚凤＊

（1.贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队，贵州 贵阳 550081;2.贵州地质工程勘察设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550081）

0 引言

工程实践表明，很多建筑物的开裂、倾斜甚至倒塌等事故，是由地基变形引起的。因此，为了保证建筑物的正常使用和安全，地基除了要满足承载力和稳定性的要求之外，还要满足变形要求。引起地基变形的因素除了建筑物荷载差异大、体型复杂之外，还有一个关键因素就是地基不均匀，因此，在进行岩土工程勘察时正确地评价地基均匀性对地基基础设计而言非常重要。但是在实际应用中发现，进行地基均匀性评价时还存在一些问题，在岩土工程勘察规范和地基基础设计规范中没有明确统一的评价方法。鉴于此，通过对现行规范相关规定进行梳理，并分析地层均匀性评价与地基均匀性评价之间的区别，进一步提出如何进行地基均匀性评价的方法。

1 现行规范对地基均匀性评价的规定

现行规范中，对地基均匀性有如下规定：

（1）《工程勘察通用规范》（GB 55017-2021）第6.1.5条第1款规定“应分析评价地基均匀性”[1]。

（2）《建筑与市政地基基础通用规范》（GB 55003-2021）第3.2.1 条规定，当场地与地基存在一些特殊性岩土（如红黏土、填土、软土）时，岩土工程勘察成果应评价地基均匀性[2]。

（3）《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）第4.1.11 条第3 款规定，详细勘察应“查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力”[3]。

（4）《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）第3.0.4 条第1 款规定，岩土工程勘察报告应提供建筑物范围内的地层结构及其均匀性[4]。

（5）《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）第3.0.9 条规定“处理后的地基应进行地基承载力和变形评价、处理范围和有效加固深度内地基均匀性评价”[5]。

（6）《高层建筑岩土工程勘察标准》（JGJ/T 72-2017）第8.2.3 条提出了地基均匀性评价的定性和定量方法。定性评价考虑的是地貌单元和工程地质单元是否相同，工程特性是否有差异；定量评价考虑的是地基变形计算深度范围内的当量模量与地基不均匀系数界限值之间的关系[6]。

由此可见，除了《高层建筑岩土工程勘察标准》以外，其他5本规范都没有对地基均匀性的评价方法和评判标准作出明确规定。而《高层建筑岩土工程勘察标准》提出的地基均匀性评价方法仅适用于天然地基，对某些人工地基并不适用，比如大厚度压实填土地基[7]。

针对规范存在的不足之处，一些专家学者和技术人员提出了改良的地基均匀性评价方法。例如邓永锋等[8]以强夯加固地基为例，提出了不均匀系数和变异系数相结合的评价方法；邢斐等[9]利用面波技术测试地层不同深度处的波速情况，再利用波速与岩土物理力学性质的相关性评价地基均匀性；张瑞松等[7]提出了压实填土地基差异沉降敏感度的概念，并给出了压实填土地基均匀性评价的方法。

2 地层均匀性评价与地基均匀性评价之间的区别

地层均匀性评价是对场地各个地层的工程特性和空间分布进行评价；而地基均匀性评价是对可能导致基础差异沉降的岩土体的综合评价，是地基按变形控制设计的基础。地基可能包含多个地层，地层均匀性是地基均匀性评价的主要依据之一[10]。地层均匀性差的话，地基均匀性一般不好；但是地层均匀性好的话，地基均匀性不一定好。如图1 所示的情况，假设地基变形计算深度范围内所有地层在水平方向上分布比较均匀，厚度变化不大，工程特性差异不大，那么各个地层的均匀性很好；但是，各个地层在垂直方向上压缩性差距很大的话，则地基均匀性不好。

图1 地层均匀性好而地基均匀性不好的一种情况

因此，地层均匀性评价不能等同于地基均匀性评价，但是有的勘察人员却对两者之间的区别不太清楚，以为地层均匀性评价就是地基均匀性评价，对后续工程产生不良影响。

3 岩土工程勘察报告中地基均匀性评价存在的问题

岩土工程勘察报告一般比较重视持力层的选择、基础方案的建议、地下水作用的评价等，而地基均匀性评价往往过于简单，有的勘察报告甚至一笔带过。这种现象出现的原因，一是现行规范对地基均匀性评价的规定不够具体，二是勘察人员对地基均匀性评价的概念不够清楚。例如，某地质剖面示意图如图2 所示，其勘察报告中“地基均匀性评价”章节的内容是：“根据钻探揭露，场地岩土层自上而下为素填土、红黏土、强风化石灰岩和中风化石灰岩。素填土少量分布，厚度不均，均匀性较差；红黏土零星分布，均匀性较差；强风化石灰岩分布不均，厚度0.2～9.9m，均匀性差；中风化石灰岩分布广泛，厚度较大，均匀性好。”

图2 地质剖面示意图

该报告的地基均匀性评价存在3 个问题：一是只进行了地层均匀性评价，没有对地基均匀性进行综合评价；二是在进行地层均匀性评价时，仅考虑了分布是否均匀，厚度变化如何，没有考虑岩土体的工程特性（如素填土的密实度、红黏土的塑性）是否有差异；三是没有考虑溶洞的影响，当岩溶强发育时应评价为不均匀地基。

4 地基均匀性评价方法

首先，要确定地基均匀性评价的范围，分为平面范围和深度范围。

（1）平面范围：地基均匀性评价的平面范围应该是单体建筑物水平投影面积范围[11]。在进行岩土工程勘察时，宜先进行地层均匀性评价，再结合拟采用的基础形式进行地基均匀性评价。

（2）深度范围：地基均匀性评价的深度范围应该是变形计算深度范围，从基础底面开始至满足变形计算要求的深度为止。基础形式（如条形基础或桩基础）不同或地基类型（如天然地基或人工地基）不同，地基均匀性评价的深度范围不同，具体规定可参考《建筑地基基础设计规范》以及文献[11]。

其次，要搞清楚影响地基均匀性评价的因素，如地质成因、地貌类型、工程地质特性、不良地质作用等[12]，当这些因素可能导致基础产生差异沉降时，应评价地基为不均匀地基。例如当地基变形计算深度范围内存在软弱夹层、岩溶、透镜体、孤石或构造破碎带且影响较大时，应评价为不均匀地基，如图3 所示（以透镜体为例）。

图3 地基变形计算深度范围内存在透镜体

5 结束语

地基均匀性评价是地基基础设计的重要依据，是岩土工程勘察报告的重要内容。在进行地基均匀性评价时，首先要确定评价范围（平面范围和深度范围），其次要搞清楚影响地基均匀性评价的因素，在此基础上，再对地基均匀性进行综合评价。在今后的工程实践中，要对工程经验不断总结，才能提出更加合理的评价方法和评判标准。