浅谈地基基础设计的问题和解决对策

浅谈地基基础设计的问题和解决对策

钟锦华

广东博筑建设工程有限公司

摘要：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。

关键词：地基基础；设计；问题

引言：随着经济的不断发展。建筑物的层数不断地增加，与此同时，对于建筑物的地基基础的要求也不断的增加，在建筑工程当中，地基基础是最为重要的组成部分，对于整个建筑物能否高质量、安全的、低成本的完成起着关键的作用，但是在地基基础的实际工作当中，会遇到软土地基、坡形地基或者是深厚地基等情况，那么就需要相关的工作人员根据实际的状况，选择合适的技术进行处理，保证工程的质量。

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、地基基础设计中的问题及原因

2.1问题

我国的国土面积辽阔，存在着各种各样的地质地貌，对工程的地基基础设计带来一定的难度，需要设计人员充分了解工程所在地的地质情况，对地质地貌进行严谨的考察，针对不同的地质地貌采取不同的设计方案，设计出经济合理且安全的地基基础。地基基础设计常见问题有以下几种：

（1）建造在斜坡上或边坡附近的建筑物或构筑物，未验算其稳定性。改进措施：对于建造在斜坡上或边坡附近的建筑物或构筑物，仅验算地基承载力和变形是否满足规范要求，忽视了地基和土坡稳定的验算，且应按《地基规范》GB50007第5.4节的规定进行稳定性计算。

（2）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》GB50007第5.1.7—5.1.9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。

（3）地基基础设计时，未考虑地面堆载的影响，造成地基承载力不能满足要求。改进措施：由于一些工业建筑地面堆载较大，在地基基础设计时应考虑地面堆载对地基承载力和变形的影响产生的附加压力，并应考虑由于地面堆载引起的地基不均勻沉降对上部结构的不利影响。

（4）设计多塔楼和裙房下的大底盘整体基础时，仅单独计算塔楼下的地基沉降量。改进措施：在同一整体大面积基础上建有多栋局层和低层建筑，应该按照上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算。应按地基协同分析方法进行地基变形计算，符合《地基规范》GB50007第5.3.10条的规定，并满足《地基规范》表5.3.4的要求。

2.2原因分析

（1）地基基础设计问题出现的原因之一就是由于相关的设计人员并没有充分的对工程所在地的地质地貌情况进行分析了解，造成了对地基的基础设计不合理。在设计过程中，大多数的设计人员仅凭照自己的经验来进行地基基础的设计，这样就会忽略相关的地质情况，甚至会对整个工程的质量造成影响。

（2）相关设计人员对工程项目的设计方案不合理也是地基基础设计出现问题的原因之一，主要是由于设计人员出现失误造成的。当地基基础中的相关参数出现问题时，对工程的影响是致命的，其中的地基荷载就是非常重要的一点，荷载的计算和设计必须科学合理，这样不仅能够保证工程整体的经济效益，降低工程造价，同时也能够保证工程的质量，保证工程按期完成。

（3）在地基基础的设计工作中，相关的设计人员并没有对可能发生的特殊情况进行考虑，不能够制定相应的措施，一旦当这些特殊情况发生时，工程就不能够达到相关的要求以及标准，这就会对工程的施工造成很大影响，甚至只能通过返工才能够达到标准，这样的做法就会对整个工程项目造成不可估计的影响，不仅耽误工期，也浪费了更多的人力物力。

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。

4、结语

综上所述，在建筑工程的建设过程中，进行地基基础的设计工作，必须要进行全方位的考虑，对现场的实际状况进行充分的考虑，根据报告选择正确的基础类型和设计方法，保证建筑工程能够安全、经济的完成，同时保证高质量的完成建设。

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