谈工程浅基础的埋置深度

时间:2022-09-15 03:36:19

谈工程浅基础的埋置深度

【摘要】基础的底面到天然地面的距离称为基础的埋置深度,简称埋深,一般用符号"来表示。基础的埋深与持力层的选择直接相关,除此之外,选择基础埋深还应当考虑其他一些因素。

【关键词】工程;浅基础;埋置;深度

埋深直接影响建筑物的安全和正常使用、施工、造价以及对周边环境的影响等,因此埋深的选择是基础工程设计中重要的一环。以下是埋深选择时要考虑的若干主要因素,在满足各种要求的情况下,原则上基础应尽量浅埋。

1 工程地质条件

地基中直接与基础底面相接触的土层称为持力层,持力层以下的各土层称为下卧层。为了满足地基的承载力和变形的需要,基础应尽可能埋在承载力高、压缩性小的良好土层上,以保证建筑物的安全可靠。当存在软弱下卧层时,还必须注意下卧层的承载力和变形是否满足要求。

选择地基持力层时,当从上至下各土层均是满足要求的良好土层时,可由其他因素来决定基础埋深;当从上到下各土层都是承载力低或压縮性大、不满足持力层要求的软弱土层时,若上部结构荷载较小,各土层仍可作为持力层时,可看成良好土层来对待。若各土层不能满足要求,可考虑采用底面积较大、刚度较好的基础形式,如条形基础、筏形基础、箱形基础,必要时也可以使用人工地基或深基础方案,具体可做技术经济比较后确定。对于上部是良好土层而下部为软弱土层的情况,可根据良好土层的厚度和上部荷载的大小来确定埋深。若荷载较大,良好土层较薄,可看成从上到下均为软弱土层来处理,若荷载不大,软弱土层能达2m以上,可根据实际情况选择"宽基浅埋"甚至不埋的基础方案,例如无埋深筏基等。

对于墙基础,若地基持力层顶面倾斜,可沿墙长方向将基础底面做成分段的高低不同的台阶形式,每个分段台阶的长度不宜小于相邻两段面高差的1〜2倍,且不宜小于1m。

对于经常承受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构,以及建造在斜坡或边坡附近的建筑物和构筑物,在水平荷载和竖向荷载的共同作用下.基础可能和深层土层一起发生整体滑动破坏,这时其埋深必须满足稳定性要求,采用圆弧滑动面法计算出的最危险滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩与滑动力矩之比应符合不小于1. 2的要求。

2 场地环境条件

为了保护基础不受人类和其他生物活动的影响,基础宜埋置在地表以下,要求最小埋深为0,5m岩石地基可不受此限制),且基础顶面宜位于室外地面0.1m以下,同时还须考虑沿建筑物基础周边设排水沟的不利影响。

当存在相邻建筑物时,新建筑物埋深不宜大于原有建筑物埋深。如果此条件得不到满足,则要求新建建筑物的基础与原有建筑物的基础要保持一定净距,一般不宜小于两基础底面高差的1~2倍。如无法满足净距要求,可在施工时采取必要的措施以减小或者避免新建基础对原有建筑物的不利影响。这些施工措施可以是分段施工、设置加固支撑、打板桩、设地下连续墙、加固原有建筑等,并应加强在施工期间对周围建筑物的沉降观测。

3 建筑物功能与结构等条件

这些因素包括建筑物的用途,有无地下室、设备基础和地下设施,基础的形式和构造某些建筑物需要具备一定的使用功能或者宜采用某种特定的基础形式,例如设置地下室、半地下室、地下设备层、带封闭侧墙的筏形基础或箱形基础,这时就需要将建筑结构条件与基础埋深综合考虑。

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002规定,高层建筑宜采用筏形基础,必要时可采用箱形基础。

对于土质地基上的高层建筑,由于风力、地震等水平作用对结构影响较大,其基础埋深需要随建筑物高度而增加。在抗震设防区,筏形基础和箱形基础的埋深不宜小于建筑物高度的1∕15;桩筏基础或桩箱基础的埋深(不考虑桩身长度)不宜小于建筑物高度的1/18〜1/20。对于其他类型存在较大水平荷载或者上拔力的建(构)筑物如输电塔、烟囱、水塔等, 埋深也必须满足抗拔或抗倾覆稳定性要求。对于承受动荷载的基础,则不宜选择饱和、疏松的粉细砂作为持力层,以免这些土层在振动荷载作用下液化而丧失承载力,造成基础失稳, 如果无法避免,则应采取措施部分或全部消除液化影响。

4 水文地质条件

选择基础埋深时须注意地下水的水位及其动态变化情况、有无腐蚀性、基坑开挖时有无承压水存在、半封闭式结构的抗浮问题(一般指施工期间)等。

有地下水存在时,《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002规定,基础宜埋置在地下水位以上,当必须埋置在地下水位以下时,应采取相应的技术措施。

基础埋置在地下水位以下时,地下水对基坑开挖、基础施工、地基承载力等会产生不利影响,施工时应采取必要的措施,但措施不当也会产生负面影响。如采取降水和基坑支护等措施时,可能会产生流砂、涌土、周边建筑物产生不均匀沉降等;对于水池、地下室等半封闭式结构,在施工期间,还可能出现上浮、渗漏等问题,故还要进行抗浮验算和采取抗渗措施;地下水有腐蚀性时,要选择使用抗腐蚀的水泥品种、骨料等.

5 地基冻融条件

确定基础埋深时,应考虑地基的冻胀性。地基中离地面一定深度范围内的土体,在外界气温较低时,部分孔隙水会冻结,当外界冲破,造成流土事故。这就需要验算其抗冲破的安全系数,若不满足要求,则需采取降低承压氷压力或减小基础埋深等措施。

温度升高时,又会融化,这种随季节发生冻融循环的土层称季节性冻土。在我国东北、华北和西北地区广泛分布着季节性冻土层,厚度一般在0,5m以上,最大的可近3m。由于水冻胀时体积增加,基础可能会抬升;土层解冻时,土体软化,强度降低,地基产生融陷。通常这种冻融过程在地基土中是不均匀的,常常会引起基础的不均匀沉降,导致建筑物损坏。

土冻结后是否会产生冻胀现象,主要与土的粒径大小、含水量的多少及地下水位高低等条件有关。对于结合水含量极少的粗粒土,因不发生水分迁移,故不存在冻胀问题。处于坚硬状态的黏性土,因为结合水的含量很少,冻胀作用也很微弱。

不冻胀土的基础埋深可不考虑冻结深度。对于埋置于可冻胀土中的基础,建筑物基础底面下允许有一定厚度的冻土层对于冻胀、强冻胀和特强冻胀地基上的建筑物,尚应按《建筑地基基础设计规范》GB 50007—2002的要求采取相应的防冻害措施。如对于地下水位以上的基础,基础侧面应回填非冻胀性的中砂或粗砂;对于地下水位以下的基础,可采用桩基础、自锚式基础等;当独立基础联系梁下有冻土时,应在梁下留有相当于该土层冻胀量的空隙,以防止因土的冻胀将梁拱裂等。

参考文献:

[1]张志伟,建筑材料性能 [M].北京:中国建筑工业出版社,1997

[2]王力宏,建筑施工技术 [M].北京:中国建筑工业出版社,1995

上一篇:简析大口径直埋供热管道施工工艺 下一篇:房屋建筑工程质量保修问题及方案探讨