黃煒雯 程冬冬

江蘇省地質(zhì)工程有限公司

【摘 要】地基是各項(xiàng)工程的基礎(chǔ)，巖土工程勘察為地基設(shè)計(jì)提供的數(shù)據(jù)支持，巖土工程勘察好壞與否直接關(guān)系到地基設(shè)計(jì)的合理與否，因此必須重視巖土勘察工作。本文分析了巖土工程勘察對(duì)于與地基設(shè)計(jì)的意義，并探討了巖土工程勘察關(guān)于地基設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】巖土勘察；地基設(shè)計(jì)；承載力

一、巖土工程勘察對(duì)于與地基設(shè)計(jì)的意義

上層結(jié)構(gòu)負(fù)載被基礎(chǔ)層所傳遞，而起到支撐作用的土體或者巖體，就是建筑工程項(xiàng)目里通常所指的地基。一般來(lái)說(shuō)，外部環(huán)境的變化會(huì)使地基的土層發(fā)生壓縮、濕陷、膨脹、凍脹以及收縮等各種變形現(xiàn)象，這種變形如果超過(guò)了規(guī)定值，在荷載作用下，地基因土層變形而受到的破壞將嚴(yán)重影響建筑的正常使用以及安全，為建筑單位造成重大損失。在設(shè)計(jì)地基時(shí)，地基基礎(chǔ)地面所受到的單位面積壓力與地基被規(guī)定的承載力都要考慮清楚，前者不能小于后者。同時(shí)，建筑物沉降值要保持在允許的變形值內(nèi)，不能超出規(guī)定范圍。需要注意的是，地基如果發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象將嚴(yán)重影響建筑物的安全性，所以一定要避免。

進(jìn)行巖土勘察能夠?yàn)榈鼗脑O(shè)計(jì)提供重要的成果資料，勘察工作成果報(bào)告中的內(nèi)容是地基設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。其內(nèi)容需要包含以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

（一）工程地質(zhì)概況

地基土層的地質(zhì)情況是整個(gè)勘察工作的基礎(chǔ)，其不但對(duì)于地基評(píng)價(jià)有著重要的意義，同時(shí)也是后續(xù)工作的基礎(chǔ)，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察的時(shí)候，需要對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的報(bào)告，如有需要，需要對(duì)其進(jìn)行圖文說(shuō)明，以保證其全面性、真實(shí)性、可靠性。

（二）建筑地基土層評(píng)價(jià)

該評(píng)價(jià)主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，其一就是對(duì)地基土層的現(xiàn)場(chǎng)勘查所作出的結(jié)論；其二就是在室內(nèi)進(jìn)行的土工實(shí)驗(yàn)的總結(jié)。

在評(píng)價(jià)中要對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行必要的評(píng)價(jià)說(shuō)明。在進(jìn)行評(píng)價(jià)說(shuō)明的時(shí)候，需要將具體的參數(shù)擺出，諸如壓縮系數(shù)、濕陷性系數(shù)、承載力數(shù)值等。只有具備這些內(nèi)容，才能使其更具參考性。

二、巖土工程勘察關(guān)于地基設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

（一）地基承載力特征值確定

正是由于我國(guó)幅員遼闊，土壤總類(lèi)繁多，因此，對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，不能對(duì)地基承載力做一個(gè)統(tǒng)一的概括的規(guī)則，雖然現(xiàn)在有使用查表的方法，但是根據(jù)查表的內(nèi)容也僅能對(duì)大部分地區(qū)的情況做較為保守的地基承載力計(jì)算，但是不能作為極其個(gè)別的地區(qū)的參考依據(jù)。因此對(duì)于地基承載力特征值的確定，更加傾向于更好地提高設(shè)計(jì)水平以適應(yīng)工程質(zhì)量的嚴(yán)格要求，其中一個(gè)重要原則就是變形控制，在GB50070-2002 中就對(duì)GBJ7-89 所指定的物理力學(xué)性質(zhì)指數(shù)以及地基承載力之間的關(guān)系做了廢除，而且在新規(guī)定中明確指出了勘察單位必須要在試驗(yàn)研究之后方可對(duì)地基承載力設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)。然而在實(shí)際操作中，存在很多不夠成熟之處。

（二）修正粉土與粉砂地基承載力特征值的深寬問(wèn)題

在對(duì)粉土與粉砂地基承載力特征值深寬進(jìn)行修正時(shí)，在選擇深、寬修正系數(shù)時(shí)，不能僅考慮粉土中粘粒含量低于10%這一條件，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，中密以下粉土修正后承載力特征值偏不安全。并且粉砂取深、寬修正系數(shù)時(shí)不適用于很濕及飽和時(shí)稍密狀態(tài)的粉砂。所以，結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)中密以下粉土及很濕及飽和時(shí)稍密狀態(tài)的粉砂層要選擇不同的深度修正系數(shù)與寬度修正系數(shù)。

（三）地震效應(yīng)問(wèn)題

地基設(shè)計(jì)中的波速測(cè)試結(jié)果會(huì)對(duì)場(chǎng)地類(lèi)別判斷的準(zhǔn)確性、工程的抗震成本等產(chǎn)生直接影響，因此，針對(duì)一些抗震重要性較高、甲類(lèi)及乙類(lèi)建筑，相關(guān)規(guī)范強(qiáng)制要求進(jìn)行波速測(cè)試。地基設(shè)計(jì)時(shí)不能僅靠經(jīng)驗(yàn)對(duì)場(chǎng)地等效剪切波速進(jìn)行估算，更不能按照區(qū)域經(jīng)驗(yàn)計(jì)算覆蓋層厚度，否則會(huì)影響到場(chǎng)土類(lèi)型、場(chǎng)地類(lèi)別判斷的準(zhǔn)確性。地基處理后會(huì)影響到剪切波速值，相應(yīng)的場(chǎng)地地基土類(lèi)型、場(chǎng)地類(lèi)別均會(huì)受到影響，這些要在地基設(shè)計(jì)中充分考慮進(jìn)來(lái)。此外，針對(duì)飽和粉土、砂土進(jìn)行液化初判時(shí)，可以按照年平均最高水位作為地下水水位深度，或者采用近期內(nèi)年最高水位，不得采用勘察時(shí)水位。

（四）差異沉降控制的問(wèn)題

由于地基不均勻沉降可能會(huì)引起建筑物各部分的破壞，因此需要設(shè)置沉降縫。由于建筑建造時(shí)所處的土質(zhì)基礎(chǔ)各不相同，并且建筑物相鄰部分的荷載、高度和結(jié)構(gòu)形式差別較大，常會(huì)因?yàn)楦鞑糠植痪鶆虻某两刀鴮?dǎo)致開(kāi)裂或錯(cuò)動(dòng)。為有效防止此類(lèi)問(wèn)題，通常在差異處設(shè)置垂直縫隙，將建筑物分割成若干個(gè)獨(dú)立單元。但是，在實(shí)際工程效果中，沉降縫并不適用于建筑，因?yàn)榻ㄖ旧淼慕Y(jié)構(gòu)壓力會(huì)使建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，而沉降縫的設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)工程（如地下室）在土層中的嵌固作用產(chǎn)生一定的影響，產(chǎn)生額外的壓力負(fù)擔(dān)，不利于建筑的安全性與穩(wěn)定性，并且沉降縫對(duì)于設(shè)備安裝以及后期使用都會(huì)帶來(lái)不便。所以在建筑中，盡量不留沉降縫，而是用不同的基礎(chǔ)類(lèi)型或采用不同的地基處理方式來(lái)協(xié)調(diào)不同的地基條件引起的沉降差異。

（五）靜壓預(yù)制樁單樁承載力的確定問(wèn)題

《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94―2008） 中要求設(shè)計(jì)采用單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值直符合下列規(guī)定：（1）設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑樁基，應(yīng)通過(guò)單樁靜載荷試驗(yàn)確定；（2） 設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑樁基，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件簡(jiǎn)單時(shí)，可參照地質(zhì)條件相同的試樁資料，結(jié)合靜力觸探等原位測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)綜合確定。其余均應(yīng)通過(guò)單樁靜載試驗(yàn)確定；（3） 設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑樁基，可根據(jù)原位測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)確定。由此可見(jiàn)：靜壓預(yù)制樁單樁豎向承載力只能通過(guò)靜載試驗(yàn)、原位測(cè)試或經(jīng)驗(yàn)參數(shù)確定。比如，我們?cè)趯彶閹r土工程勘察報(bào)告時(shí)遇見(jiàn)這樣的問(wèn)題：工程負(fù)責(zé)人建議采用靜壓預(yù)制樁，要求單樁承載力通過(guò)壓樁力控制。實(shí)際施工過(guò)程中施工單位按照勘察單位提供的樁端持力層進(jìn)行施工，可壓樁力始終達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，甚至壓樁力只有計(jì)算值的一半或更少。當(dāng)停壓一星期左右再次施壓時(shí)，壓樁力基本與計(jì)算值相當(dāng)，單樁承載力能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。究其原因，有如下幾方面原因：一是壓樁過(guò)程中，壓力表的讀數(shù)反映的是樁側(cè)阻力和樁端阻力的受力情況，樁在連續(xù)壓人過(guò)程中，土層被剪切破壞，此時(shí)的側(cè)阻力相當(dāng)于物理學(xué)中的動(dòng)摩阻力，而動(dòng)摩阻力遠(yuǎn)小于靜摩阻力；二是當(dāng)樁停壓一段時(shí)間再次施壓時(shí)，土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得以恢復(fù)，側(cè)阻力（ 相當(dāng)于靜摩阻力）大幅度提高，壓樁力大幅度增加。因此對(duì)于采用靜壓預(yù)制樁的工程，建議勘察報(bào)告中單樁承載力還是通過(guò)載荷試驗(yàn)確定，不宜通過(guò)壓樁力確定。

三、地基設(shè)計(jì)中的問(wèn)題與對(duì)策

在地基設(shè)計(jì)中，工程與環(huán)境的共同作用與相互影響表現(xiàn)在建筑地基與基礎(chǔ)之間，對(duì)此認(rèn)識(shí)不足是有些勘察單位通病，表現(xiàn)在對(duì)施工論證不足、巖土工程設(shè)計(jì)不足，工程針對(duì)性不足等是事故發(fā)生的必然結(jié)果。如果擬建高層建筑物的場(chǎng)地緊鄰道路，一般要求巖土工程勘察時(shí)除按高層建筑巖土工程勘察規(guī)范外，工程施工或運(yùn)營(yíng)時(shí)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響也是重點(diǎn)的論證，然而這方面的報(bào)告常常在工作勘察中被忽略，致使無(wú)法滿(mǎn)足巖土工程施工與設(shè)計(jì)的要求。巖土工程技術(shù)人員加強(qiáng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)是關(guān)鍵，當(dāng)務(wù)之急是巖土工程技術(shù)人員及管理人員的培訓(xùn)應(yīng)該加強(qiáng)，特別是施工技術(shù)人員與巖土工程設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)，以適應(yīng)巖土工程市場(chǎng)的發(fā)展。巖土工程勘察規(guī)范是幾十年來(lái)根據(jù)我國(guó)各地區(qū)區(qū)域差別和勘察經(jīng)驗(yàn)成果總結(jié)制訂而成的法規(guī)，意義具有普遍性、指導(dǎo)性。地域遼闊，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，給大興土木增加了難度。由于環(huán)境不同，地質(zhì)成因不同，其力學(xué)性質(zhì)與物理力學(xué)性質(zhì)也不同，以地基承載力而言，某些地區(qū)承載力高，某些地區(qū)承載力低，而安全角度是工程建筑

規(guī)范最著重考慮的地方，所列舉的參數(shù)指標(biāo)，對(duì)大多數(shù)地區(qū)是適用的，而對(duì)一些地區(qū)可能偏于保守，因此，為了使經(jīng)濟(jì)效益最大發(fā)揮，應(yīng)盡早制定完善的地方性規(guī)程，以準(zhǔn)確確定各地區(qū)的地基土承載力，使建設(shè)出更經(jīng)濟(jì)合理的工程項(xiàng)目。工程與環(huán)境的共同作用與相互影響，特別是對(duì)建設(shè)在不良質(zhì)地作用范圍的工程，要充分論證建設(shè)的可行性及與環(huán)境相互作用的影響程度，以及不良地質(zhì)作用的治理措施和建筑物避讓措施等。

參考文獻(xiàn)：

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