房屋建筑与构筑物的特点及对地基勘察的基本要求
一、房屋建筑与构筑物的特点及对地基勘察的基本要求
房屋建筑与构筑物系指一般的房屋建筑、高层建筑、大型公用建筑、工业厂房及烟筒、水塔、电视电讯塔等高耸构筑物。一般房屋建筑及构筑物的特点是:跨度不大,结构简单,基础的荷载量较小,且以静荷载为主,很少考虑动荷载和偏心荷载,基础埋深不大,以浅基础为主。而高层建筑的的特点主要是高度大、荷重大基础埋深大等,并由此而产生竖向荷载大而集中,由风力和地震力产生的水平荷载引起的倾覆力矩成倍增长。在房屋建筑与构筑物中,常常遇到的以下几种岩土工程问题。
1.区域的稳定性问题;
2.斜坡的稳定性问题;
3.地基的稳定性问题;
4.建筑物的配置问题;
5.地下水的侵蚀性问题;
6.地基的施工条件问题。
房屋建筑及构筑物的岩土工程勘察,应在搜集建筑物上部荷载、功能特点,结构类型,基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其勘察工作的基本要求是:
1.查明场地和地基的稳定性,地层结构。持力层和下卧层的工程特性,土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等;
2.提供满足设计,施工所需的岩土参数,确定地基承载力,预测地基变形性状;
3.提出地基基础,基坑支护,工程降水和地基处理设计与施工方案的建议;
4.提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议;
5.对抗震设防烈度等于或大于6度的场地,进行场地与地基的地震效应评价。
二、地基评价与计算
(一)地基评价的内容
地基的评价与计算是工程地质测绘,勘探,测试和搜集已有资料的基础上,结合工程特点和要求进行。其内容主要为:
1.天然地基
(1)评价场地和地基的整体稳定性和适宜性。
(2)提出地基承载力特征值。
(3)估算建筑物的沉降、倾斜、差异沉降。
(4)根据岩土埋藏条件,地下水位,冻结深度等。对设计单位初定的基础埋深提出调整建议。
(5)根据场地和地基条件,提出基础设计,上部结构设计,施工措施等方面的建议,必要时,提出对监测工作的建议。
(6)当场地有不良地质作用或特殊性岩土时,应进行相应的分析与评价,并提出工程措施建议。
(7)对一级建筑物和需要进行沉降计算的二级建筑物,宜进行沉降分析;对高层建筑,在进行沉降分析时,应预结建筑物的倾斜;对荷载差别很大的相邻建筑物及对不均匀沉降敏感的建筑物,宜对不均匀沉降及其产生的内力进行分析。沉降分析中的经验修正系数宜采用地方经验。宜考虑地基与基础,上部结构的协同作用。
(8)有沉降分析任务时,宜专门编写沉降分析报告。
(9)评价土、水对建筑材料的腐蚀性。
2.桩基工程
桩基工程的分析评价包括下列内容:
(1)提供可选的桩基类型和桩端持力层;对桩类型,桩的分置提出桩长、桩径方案的建议;提出单桩侧阻力与端阻力的特征值。
(2)当有软弱下卧层时,验算软弱下卧层强度;任务需要时,可对群桩效应,群桩承载力和沉降进行专门的试验研究,并提交相应的试验研究报告。
(3)对欠固结土和有大面积堆载的工程,应分析桩侧产生负摩阻力的可能性及其对桩基承载力的影响,并提供负摩阻力系数和减少负摩阻力措施的建议。
(4)分析成桩的可能性,成桩和挤土效应的影响,对桩基工程设计、施工、监测提出建议并提出保护措施的建议。
(5)持力层为倾斜地层,基岩面凹凸不平或岩土中有洞穴时,应评价桩的稳定性,并提出处理措施的建议。
3.基坑工程
基坑工程的分析与计算应包括以下内容:
(1)边坡的局部稳定性、整体稳定性和坑底抗隆起稳定性;
(2)坑底和侧壁的渗透稳定性;
(3)挡土结构和边坡可能发生的变形;
(4)降水效果和降水对环境的影响;
(5)开挖和降水对邻近建筑物和地下设施的影响。
4.场地地震效应评价
当场地所在地属于强震区时,勘察报告分析与计算内容除遵守上述规定外,尚应包括下列内容:
(1)场地地震的基本烈度。
(2)建筑场地类别。
(3)场地所处位置属于对抗震有利,不利还是危险地段。
(4)场地断裂的地震工程类型,是否属于发震断裂或全新活动断裂,对工程稳定性的影响。
(5)对场地土地震液化进行判别,并计算液化指数,划分液化等级。
(6)对场地与地基的抗震措施提出建议。
(7)在岸边和斜坡地带勘察时,应对地震时场地的稳定性进行分析评价。
(二)地基均匀性评价
地基均匀性评是天然地基评价中的重要内容。对于不均匀地基、应进行沉降,差异沉降倾斜等特征分析评价,并提出相应建议。评价地基均匀性时,应从工程地质单元,地基土层工程特性差异,地基土层压缩性,持力层底面坡度等方面价评。地基土层符合下列情况之一者,应判别为不均匀地基。
1.地基持力层跨越不同地貌单元或工程地质单元,工程特性异显著。
2.地基持力层虽属于同一地貌单元或工程地质单元,但遇下列情况之一者,应判别为不均匀地基。
(1)中~缩性地基,持力层底面或相邻基底标高的坡度大于10%。
(2)中~高压缩性地基,持力层及其下卧层在基础宽度方向的厚度差值大于0.05b(b为基础宽度)。
(3)衡量地基土压缩性的不均匀性,以压缩层内各土层的压缩模量为评价依据。