建筑结构基础埋深研究
时间:2022-10-28 09:21:06
导语:建筑结构基础埋深研究一文来源于网友上传,不代表本站观点,若需要原创文章可咨询客服老师,欢迎参考。
摘要:文章针对建筑结构基础埋深问题的影响因素进行了分析,详细介绍了处理措施,目的是使处理方法得当,设计合理。
关键词:基础埋深;影响因素;处理措施
从设计地面到基础底面的深度,称为基础埋置深度,通常应根据建筑物和地层的整体状况做技术经济比较后确定。下文对建筑结构基础埋深问题进行阐述。
1影响因素
基础的埋深:①应满足使用功能上的要求,例如:建筑物的用途、有无地下室、设备基础和地下设施等的要求,初步拟采用的基础形式和构造等。②作用在地基上的荷载大小和性质也与基础要求的埋深有关。当荷载大而承受风力和地震力等水平荷载,如高层建筑和水塔、烟囱、筒仓等高耸结构物,就应验算为保证建筑物抗倾覆等稳定性而需要的埋置深度。如为承受拉力或上拔力的构筑物,基础也需有足够的埋深以保证所需的抗拔阻力。另一方面,地基土的工程地质和水文地质条件,地基土可能具有的冻胀和融陷影响,甚至相临建筑物的基础埋深等,都是确定基础埋深时要考虑的因素。
2处理措施
在保证建筑物安全和正常使用的前提下,基础应尽量浅埋,一般情况下,不宜小于0.5m。对岩石地基可根据具体情况确定,不受此规定所限,这是从我国实际情况出发的经验总结。对大量低层、多层房屋采用浅基础较为经济合理,而且可行。地下水位的基础施工不仅增加造价,影响施工进度,而且可能扰动地基,故应优先采用高出地下水位的浅埋方案。当地下水位较高,基础不能埋置在地下水位以上时,应将基础底面埋置在最低地下水位以下不小于0.2m的深度,且基础应采用耐水材料。当地下水含腐蚀性化学物质时,应采取防腐蚀措施。当地下水位很低,基础埋在地下水位以上,地下水影响不到地基土的持力层,也就不必考虑地下水的影响,按常规做基础。在影响高层建筑地基稳定的多个因素中,除建筑物高度、体型、基底压力、偏心矩、地基土性质、抗震设防烈度等应素外,基础埋深也是一个重要的因素。高层建筑筏形基础埋深应满足地基承载力、变形和稳定要求[1]。位于岩石地基上的高层建筑基础埋深应满足抗滑要求。“基础应有一定的埋深,在确定埋深时,应考虑建筑的高度、体型、地基土质、抗震设防烈度等因素、埋置深度可从室外地坪算至基础底面,并宜符合下列要求:①天然地基或复合地基,可取房屋高度的1/15;②桩基础可取房屋高度的1/18。”“当建筑物采用岩石地基或采取有效措施时,在满足地基承载力、稳定性要求及本规程第12.1.6条规定的前提下,基础的埋深可不受本条第1、2款的限制。当基础可能产生滑移时,还应采取有效的抗滑移措施。”[3]由于场地土的复杂性和工程的多样性,凡是高层均套用1/15、1/18的基础埋深,对有些工程实施起来相当困难,特别对有些工程是不具备可操作性的。当建筑物采用岩石地基、或某些底座较大的高层建筑而使用功能又无多层地下室要求时,施工不便且不经济,对基础埋置深度的限值给予了放宽,即不受1/15、1/18埋深的限制。但也不是简单地降低基础埋深的要求,必须满足基本条件和采取有效措施,验算分析能满足建筑安全要求,方可实施。除岩石地基外,位于土质地基的高层建筑筏形或箱形基础应有适当的埋深,以保证筏形或箱形基础的抗倾覆和抗滑移稳定性。在城市居住密集的地方往往新旧建筑物紧靠在一起,为保证施工期间相邻原有建筑物的稳定,对设计新基础[1]规定:新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑物的基础。当新建基础埋深大于原有建筑基础时,应根据建筑物荷载的大小、基础形式和土质情况而使基础间保持一定距离。如果由于用地条件所限,不能达到此要求,在施工阶段应采用适当措施保证原有建筑物的稳定。如打护坡桩、分段施工、设临时加固支撑、打板桩、地下连续墙等施工措施,或加固原有建筑物的地基。在设计中也要采用一些办法,如悬挑上部结构,使新基础尽量离开旧基础。季节性冻土是在地基上部一定深度内每年冬季冻结,夏季融化,一年交替冻融一次。位于此类地基上的基础,设计时不仅要满足一般地基的要求,还应考虑由于地基冻胀和融陷对基础可能造成的影响。根据《建筑地基基础设计规范》规定,设计时采用的基础埋深方案允许残留冻土层厚度hmax,建筑物或构筑物在建成后,在冬夏春季冻层继续向下延伸时,基础底面以下的地基土允许有较小厚度的冻结。但并不是在夏季冬季砌筑基础时,允许基槽遭受冻结,这样必然要造成建筑物的破坏。因此,基础的底面也应建在冰冻线以下,并且要低于冰冻线0.2m的地方,使基础落在稳定的非冻土层上。当冰冻线与地下水位作用同时存在时,哪一个影响的埋置深度深,则按深的确定基础埋深。在确定地基冻胀性类别和基础最小埋深时,如果遇到多层地基情况,则应先根据冻深范围内的下层土,确定基础埋深,如确定后的基础埋深浅于下层土时,则应按上层土的冻胀性确定其基础埋深。
3注意事项
①地基土质良好,坚实、稳定性好、具有足够的承载力,此时基础可按最小埋深建造;②地基上层为厚度不超过2m的弱土层,弱土层下面则为好土层,这时通常把基础做在下面的好土层上;③地基由两层土组成,上层弱土层的厚度在2~5m之间,这时,如果是低层或轻型建筑,为减少土方工程量,通常采用加宽基础底面的方法,争取做浅基础。但当建筑为高层、建筑荷载较大时,基础还应落到下面的好土层上。④地基土组成为上部弱土层厚度超过5m,一般轻型、低层建筑应争取做浅基础,必要时可以对上部结构进行加强,或用换土法、短桩法对地基进行人工加固。若是高大建筑物,在弱土层不很厚的情况下,基础可落在好土层上。若弱土层很厚,则应用长桩法进行地基加固。⑤地基土质组成为上部土质较好,下部土质弱。当上部好土具有足够的厚度时,应争取做浅基础;当上部好土层厚度较小、而下部弱土又很厚时,应避免做高大建筑物,否则地基处理费用会很昂贵;⑥地基土组成上下为好土层中间夹着一层弱土层,如同三明治,此时低小建筑物争取做浅基础,高大建筑应采用长桩法,使基础支承在下面的好土层上。
4结束语
总而言之,随着科技的发展,对基础埋深的认识会更成熟,新规范再次修订后解决基础埋深的措施会更完备,更加符合设计要求。
作者:郭瑞锋 单位:乌海市英信建筑设计有限责任公司
参考文献:
[1]建筑地基基础设计规范[S].GB50007-2002.
[2]建筑地基基础设计规范理解与应用[S].JTPB01-2004.
[3]高层建筑混凝土结构技术规程[S].JGJ3-2002.