淺談土力學(xué)與地基基礎(chǔ)

淺談土力學(xué)與地基基礎(chǔ)摘要：土力學(xué)是一門學(xué)科，其客體是土，其研究對(duì)象涵括了土體的穩(wěn)定性、強(qiáng)度、形體的變化、滲透與流動(dòng)等多個(gè)方面。而地基基礎(chǔ)的共同作用是指：地基土與基礎(chǔ)（各類型的樁，包括：柔性樁、半柔性樁、剛性樁等共同上部結(jié)構(gòu)荷載。地基土與基礎(chǔ)之間的荷載分擔(dān)比是根據(jù)基礎(chǔ)變形協(xié)調(diào)條件確定的。地基處理或基礎(chǔ)加固就是視基礎(chǔ)沉陷量大小的控制要求確定地基補(bǔ)強(qiáng)的程度和發(fā)揮原地基土承載力的程度。影響地基土與基礎(chǔ)的荷載分擔(dān)比因素主要有：基礎(chǔ)（包括加固體）剛度的大小、地基土的土性、基礎(chǔ)形式等。地基的安全性，又起著至關(guān)重要的作用。土與結(jié)構(gòu)共同作用，以及合理緊密的聯(lián)系，將會(huì)為安全提供有力的保障，關(guān)鍵詞：土力學(xué)地基地基基礎(chǔ)安全性引言地基基礎(chǔ)的施工質(zhì)量的好壞，直接影響到建筑物的安危和壽命，以及施工成本和工程整體順利進(jìn)行?；A(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體?；A(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見，豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點(diǎn)，或分布成線形，但作為最終支承機(jī)構(gòu)的地基，提供的是一種分布的承載能力。建筑物地基的安全性，是指建筑物在施工和使用階段的穩(wěn)定性，決定了建筑是否能安全地使用。而建筑物在施工過程中最初使用階段，地基都會(huì)發(fā)生一定量的沉降，沉降量在一定范圍內(nèi)認(rèn)為是正常的、是允許的，超過一定的范圍，即屬地基失穩(wěn)，可能會(huì)造成嚴(yán)重事故，或建筑物開裂，或縮短建筑物的使用年限，甚至造成建筑物整體坍塌。為及時(shí)掌握地基的安全性，地基穩(wěn)定之前定期觀測(cè)其沉降變化是非常必要的，如出現(xiàn)沉降異常，，應(yīng)盡早采取補(bǔ)救措施，確保建筑物的安全。在常規(guī)的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中，上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)往往被作為兩個(gè)獨(dú)立的單元進(jìn)行考慮，這種設(shè)計(jì)方法沒有考慮上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)的共同作用，從而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的實(shí)際內(nèi)邊與常規(guī)設(shè)計(jì)的理論值有很大。因此，如何根據(jù)上部結(jié)構(gòu)來選擇合適的地基基礎(chǔ)，如何與土力學(xué)良好的結(jié)合起來，是眼下所有的工程建筑中需要慎重考慮的。二、建筑物地基失穩(wěn)1、主要表現(xiàn)形式（1）沉降不均勻。即差異沉降過大，從而導(dǎo)致建筑物裂縫損壞或傾斜。（2）沉降速度過快。沉降速度是衡量地基變形發(fā)展速度與狀況的一項(xiàng)重要指標(biāo)，過快的沉降可能是基礎(chǔ)受力失穩(wěn)的一種表現(xiàn)，給建筑物的穩(wěn)定留下隱患。（3）累計(jì)沉降量過大。特別是軟土及穩(wěn)定性黃土的地基常常發(fā)生較大的沉降量。過大的沉降相當(dāng)于改變了建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)高，從而可能引起水倒灌，管道拉裂，污水不易排出等不良現(xiàn)象。另一方面，過大沉降可能使建筑物穩(wěn)定歷時(shí)過長(zhǎng)。2、建筑物地基失穩(wěn)產(chǎn)生的主要原因（1）勘測(cè)資料不完善，資料不準(zhǔn)確。如勘測(cè)報(bào)告提供的地基承載力太高，其實(shí)地層較松軟，導(dǎo)致地基剪切破壞使建筑物傾斜、開裂。（2）施工中人工降水或建筑物使用后大量抽取地下水，導(dǎo)致地基不均勻下沉。（3）地基浸水，包括地面水滲入地基后引起附加沉降，地基長(zhǎng)期泡水后，承載力降低而產(chǎn)生不均勻下沉。（4）軟土或濕陷性黃土地基，設(shè)計(jì)沒有采取必要措施，造成地基產(chǎn)生過大沉降。（5）地質(zhì)土質(zhì)不均勻，物理力學(xué)性能相差很大，或地基上層厚薄不均勻，壓縮變形差異大，使地基產(chǎn)生不均勻沉降。（6）打樁方法及工藝不當(dāng)，造成樁入土深度不夠或灌入度太大，樁身傾斜或打斷，引發(fā)地基異常沉降。二、地基的處理方法在選擇地基處理方法時(shí)，應(yīng)綜合考慮場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑物對(duì)地基要求、建筑結(jié)構(gòu)類型和基礎(chǔ)型式、周圍環(huán)境條件、材料供應(yīng)情況、施工條件等因素，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較分析后擇優(yōu)采用。地基處理設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)和地基的共同作用，必要時(shí)應(yīng)采取有效措施，加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，以增加建筑物對(duì)地基不均勻變形的適應(yīng)能力。對(duì)已選定的地基處理方法，宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)，選擇代表性場(chǎng)地進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并進(jìn)行必要的測(cè)試，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和加固效果，同時(shí)為施工質(zhì)量檢驗(yàn)提供相關(guān)依據(jù)。常用的地基處理方法有：換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。1換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。2強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟-流塑的粘性土等地基上對(duì)變形控制不嚴(yán)的工程，在設(shè)計(jì)前必須通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。強(qiáng)3砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。4振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。5水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法（簡(jiǎn)稱濕法）和粉體噴攪法（簡(jiǎn)稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機(jī)質(zhì)含量較高的地基。6高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。7預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。8夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價(jià)低、施工文明、造價(jià)容易控制，目前在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應(yīng)用。9水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。10石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí)，可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類土。11柱錘沖擴(kuò)樁法適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基，對(duì)地下水位以下的飽和松軟土層，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。12在確定地基處理方案時(shí)，宜選取不同的多種方法進(jìn)行比選。對(duì)復(fù)合地基而言，方案選擇是針對(duì)不同土性、設(shè)計(jì)要求的承載力提高幅質(zhì)、選取適宜的成樁工藝和增強(qiáng)體材料。三近年來，復(fù)合地基得到了廣泛應(yīng)用，復(fù)合地基可以提高地基持力層承載力，提高土體彈性模量，有效地控制建筑物沉降。北京地區(qū)有些工程已經(jīng)通過在高層建筑下采用復(fù)合地基的方法來替代樁基，以解決高層建筑主體與裙房之間差異沉降的問題。不論采用哪種方法，如果采用施工后澆帶而不設(shè)置永久變形縫，都應(yīng)依據(jù)相關(guān)規(guī)范計(jì)算裙房和高層建筑的整體傾斜。當(dāng)采用地基處理時(shí)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙上，應(yīng)明確規(guī)定采用地基處理后，高層建筑與裙房之間的變形要求。切。進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)結(jié)合工程具體情況，多方面對(duì)比，選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案。參考文獻(xiàn)：[1]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ-7-89[2]《建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》DBJ13-17-91[3]魏宇.論述房屋建筑工程的軟地基處理[J].民營(yíng)科技.2011(03).

[4]周榮娟.淺議房