葛慶生
(黑龍江省第六地質(zhì)勘察院,黑龍江 佳木斯 154002)
1 場地這一概念在基坑工程中經(jīng)常被提及,一般認(rèn)為,場地指的是工程建設(shè)直接占用的有限面積的土地。例如,在某處建一棟高層建筑,有人就認(rèn)為,其場地為該建筑物的建筑占地面積,或為施工占地面積。實際上這種機械地、孤立地理解是錯誤的,它將我們引入了一個誤區(qū),使我們在分析深基坑工程遇到一些問題時,尤其是分析深基坑開挖產(chǎn)生的土體位移及其對周圍環(huán)境的影響時,會得出片面的或錯誤的結(jié)論。
2 我們知道,深基坑開挖的過程是基坑開挖面上卸荷的過程,由于卸荷會引起坑底土體產(chǎn)生以向上為主的位移,同時也引起圍護(hù)墻在兩側(cè)壓力差的作用下而產(chǎn)生水平向位移和因此而產(chǎn)生的圍護(hù)墻外側(cè)地層土體的移動。在地層較好的地區(qū),基坑開挖所引起的周圍地層變形較小,如適當(dāng)控制,不至于影響周圍環(huán)境,但若在軟土地區(qū),由于地層的軟弱復(fù)雜,基坑開挖往往會產(chǎn)生較大的變形,如控制不好,會嚴(yán)重影響深基坑周圍的建筑物、地下管線、交通干道的使用與安全。分析此類問題,若將場地僅局限于建筑物占地面積或施工:占地面積上,顯然是錯誤的。因此,在基坑工程中所講的場地應(yīng)是宏觀意義上的場地,在地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū),場地還應(yīng)擴大涉及到包括占地面積在內(nèi)的某個微地貌、地形和地質(zhì)單元以及受到基坑變形影響的周邊環(huán)境。
3 對場地等級的評定,從一級開始,向二級、三級推定,以最先滿足的為準(zhǔn)
地基是場地內(nèi)的一部分,是專指承掛建筑物基礎(chǔ)的這一部分范圍很小的場地。建筑物上部結(jié)構(gòu)的荷載通過基礎(chǔ)傳至土體后,便繼續(xù)向土體深部擴散,由于土體是一個半無限空間體,土中應(yīng)力隨擴散的深度而迅速減小。到某一深度后,由于上部荷載所增加的土中應(yīng)力已甚小,對工程實際已無意義,因此,一般將基礎(chǔ)底部標(biāo)高至該范圍內(nèi)的土體統(tǒng)稱為地基。對地基承載力及變形起主要作用的土體簡稱為地基主要受力層。當(dāng)?shù)鼗饕芰虞^好時,建筑物的安全易于保證;當(dāng)主要受力層為軟弱土層時,地基事故相對增加,地基處理費用也增多。對地基等級的評定,也從一級開始,向二級、三級推定,以最先滿足為準(zhǔn)?;A(chǔ)是指承受上部結(jié)構(gòu)的荷載,并將荷載傳遞到下土層的結(jié)構(gòu)。它具有承上啟下的作用,處于上部結(jié)構(gòu)的荷載及地基反力的相互作用下,承受由此而產(chǎn)生的內(nèi)力(軸力、剪力和彎矩)。另外,基礎(chǔ)底面的壓力作為地基上的荷載,使地基土產(chǎn)生應(yīng)力變形。房屋建筑皆由上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)兩大部分組成。通常我們以室外地面標(biāo)高為劃分標(biāo)準(zhǔn),地面標(biāo)高以上的部分為上部結(jié)構(gòu),地面標(biāo)高以下的部分為基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載通過擴大的基礎(chǔ)底板或樁基礎(chǔ)等形式傳遞到下土層上去,以滿足地基土的承載力要求。設(shè)計合理的基礎(chǔ),可以最大限度地減少地基土可能產(chǎn)生的變形,并使上部結(jié)構(gòu)不至產(chǎn)生過多的次應(yīng)力。
場地、地基及基礎(chǔ)三者是相互關(guān)聯(lián)的。我們從事工程建設(shè),在前期工作的可行性研究中要尤其重視對場地的評價。應(yīng)盡可能選擇在地質(zhì)條件良好的場地從事建設(shè),如果選擇在地質(zhì)條件不好的場地進(jìn)行修建,地基承載力和變形等不能滿足設(shè)計要求,就必須對地基土進(jìn)行加固處理,這樣就會提高工程造價,另外也增大了施工難度。工程技術(shù)人員要高度重視場地范圍內(nèi)及其附近的不良地質(zhì)現(xiàn)象,制定合理的基坑開挖及支護(hù)方案、地基加固處理方案,消除直接威脅工程安全的重大隱患。
4 地基和基礎(chǔ)的設(shè)計往往是不可截然分割的,基礎(chǔ)設(shè)計時,除需保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)本身具有足夠的承載力和剛度外,同時還需選擇合理的基礎(chǔ)尺寸和布置方案,使地基的承載力和變形滿足規(guī)范的要求。因此,基礎(chǔ)方案的論證常是地基評價的自然延伸和必然結(jié)果。我們在考慮問題的時候,首先必須有一個上部結(jié)構(gòu)——基礎(chǔ)——地基相互作用的整體觀點。要了解上部結(jié)構(gòu)的特點、基礎(chǔ)的作用,以及在各種地基上可能出現(xiàn)的問題。那種以為僅得知地基承載力就足以解決所有問題的想法是錯誤的。大量工程實踐已證明,同一上部結(jié)構(gòu)在某種地基上未出現(xiàn)問題,而在另一種地基上就出現(xiàn)了嚴(yán)重事故;或者在同一種地基上某些類型結(jié)構(gòu)未出問題,而另一類型結(jié)構(gòu)卻遭到破壞。因此,上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、場地及地基任何一方發(fā)生變化,都將給工程的設(shè)計和施工帶來新的問題,它們之間是相互關(guān)聯(lián)的。
[1]張德榮.復(fù)雜場地上地基處理實例[J].山西建筑,2006-05-20.
[2]黃存漢.國外建筑抗震規(guī)范場地、地基、基礎(chǔ)部分綜合評述(二)[J].工程抗震,1985-12-31.