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摘要:地基基礎作為建筑工程的根基,其設計及施工質量對上部結構的安全性、穩定性起著至關重要的作用。文章從地基勘察出發,詳細闡述了地基基礎工程設計工作,并有針對性地提出了地基勘察以及地基基礎設計的優化方法,為后續地基勘察與地基基礎設計提供借鑒。
關鍵詞:地基勘察;地基基礎設計;優化方法
0前言
建筑工程項目設計與施工過程中,建筑物地基基礎的穩定性、承載力以及變形縫特征對上部結構的規模、安全性、穩定性有著直接影響[1]。因此,在進行地基基礎工程設計前,必須對擬建項目所處場地的地質情況進行詳細的勘察,全面掌握擬建場地的巖土力學性能、地下水情況等,為后續地基基礎設計提供基礎性數據。
1建筑地基勘察分析
1.1勘察點布設對擬建建筑的地質情況進行勘察時,勘察點的布設是勘察工作的基礎,也是影響勘察質量的重要因素之一。在進行勘察點布設的過程中,應該注意:第一,擬建建筑的周邊線以及建筑角點的位置、建筑群范圍之內應該盡可能的布置相應的勘察點,比如:當擬建建筑物基礎下部起伏度較大時,應該注意勘察點的設置高度,有利于對地基地質受力層的勘察;第二,在建筑物主要的受力點位置,應該單獨布置勘察點。擬建建設項目中如有部分高聳建筑時,該部分地基基礎位置應該布置3個以上的勘察點;第三,對高層獨棟建筑進行地質條件勘察時,勘察點的布置應該根據已有的資料進行布設,勘察點數量不應少于4個,從而保證所勘察的結果能夠對地基基礎均勻性作出有效的判斷;第四,勘察點的布置應該與勘察方法相適應,采用鉆探、觸探等勘察方法時,勘察點的布置必須綜合考慮勘察方法的特點以及擬建建筑場地地質條件的特殊情況[2],比如:風化巖、殘積巖等復雜的地質巖體,在進行勘察時需要根據項目現場實際情況適當的增加勘察點的布設。
1.2地基勘察技術目前,國內常用的地基勘察技術有觸探和鉆探兩種方式。觸探主要是靜力觸探技術以及動力觸探技術。采用觸探對地質條件進行勘察時,根據觸探頭對所處巖層的錐尖阻力、側壁阻力從而判斷土壤承載力、壓縮性能以及單根樁的承載力[3]。采用鉆探技術進行地質條件勘察,可以對地層進行鑒別與劃分。鉆探技術所采用的鉆機主要分為回轉鉆機和沖擊鉆機兩種,回轉鉆機能夠利用管狀鉆具對地基土壤進行樣本的鉆取,還可以磨削地層。沖擊鉆機可以將所需勘察的地質土壤擊碎,在擊碎的土壤中形成孔洞,可以利用抽筒將擊碎的土壤巖塊、擾動的土體全部取出,利用取得的樣本對地質情況進行分析。
2建筑地基基礎設計
2.1準備工作地基基礎設計質量直接影響后續建設項目的施工以及使用安全,因此設計前必須做好充足的準備工作,才能有效地保證設計任務的圓滿完成。在進行地基基礎底面積確定的過程中,應該嚴格根據地基基礎變形以及地基承載力計算結果進行合理的確定。設計準備階段還應該對變階位高度以及基礎高度進行計算,該部分的計算必須根據剪切以及沖切計算結果進行確定。同時,應該根據抗彎情況確定基礎底板配筋。
2.2箱筏基礎設計隨著建筑規模以及建筑高度的不斷增加,箱筏基礎應用越來越廣泛。箱筏基礎設計較為復雜,在設計過程中必須注意所設計的箱筏基礎的高度應當符合剛度以及承載力的要求。通常情況下,應該根據防水要求、整體剛度、實際受力狀況確定箱筏基礎底板厚度。實際項目設計過程中,應保證箱筏基礎底板斜截面受剪承載力能夠滿足設計規范要求,同時正截面受彎承載力必須滿足相關要求。因此,必須加強對底板沖切承載力的驗算,從而保證箱筏基礎設計符合建筑整體受力要求。在進行梁板式筏基底板設計過程中,應保證沖切承載力滿足建筑使用需求,因此,設計人員在設計過程中需要對斜截面受剪承載力以及正截面受彎承載力進行計算,尤其是柱下基礎梁頂面部分的承載能力需要進行特別的驗算。
2.3樁基礎設計在樁基礎設計過程中,設計人員應該重點關注以下幾個方面的內容:第一,根據樁基的受力特征以及使用功能對樁基水平承載力以及豎向承載力極限狀態進行計算;第二,根據項目實際情況、設計規范對承臺承載力以及樁身承載力進行計算;第三,當極限承載能力較小且長度比較大的樁基、柱周圍土體為可液化土體或者樁身外露的情況時,需要對樁身壓屈情況進行細致的驗算;第四,當采用混凝土預制樁時,需要對施工中錘擊作用、運輸、吊裝等階段強度進行驗算。
3地基勘察與地基基礎設計優化方法
3.1強化設計人員優化意識設計人員的專業素質直接影響建筑工程勘察以及設計工作的質量。強化對設計人員優化意識的培養是地基基礎工程項目順利實施的保障。同時,優化后的地基基礎設計能夠有效地提高企業的競爭力,并從勘察以及設計階段開始奠定項目優質性、安全性的基礎。因此,在項目實際實施過程中,應該提高建筑企業相關人員對勘察以及設計的優化意識。地質勘察以及地基基礎設計人員應該嚴格按照國家地質勘察以及地基基礎設計規范的要求,對所完成的地質勘察報告以及地基基礎設計方案進行優化。另外,項目施工過程中,施工單位相關人員應該強化對勘察報告以及設計方案的優化意識,采取有效的措施激勵工作人員對優化方案進行有效的落實,保證項目優化資料、素材等的準確性。
3.2制定相關責任制度,加強責任制落實建設項目勘察、設計階段,管理部門應該明確地基勘察以及地基基礎設計的優化任務,將各項責任落實到單位、落實到人。選用具有相應資質的企業進行地質勘察與地基基礎設計,并應對其工作進行全力的配合。政府相關管理部門應該對從業單位進行相應的管理,禁止無資質企業承攬項目勘察以及設計工作,從而確保地質勘察以及設計工作的質量。相關單位應該加強對勘察以及設計人員的培訓,不斷強化其自身專業素質,提高其優化能力。制定相關地質勘察以及設計方案優化的獎懲制度,從而激勵員工更多的從項目實際情況出發,對相關的方案進行優化,提高項目的經濟效益。
4結語
建筑工程項目地質勘察與地基基礎設計是建筑工程質量及安全保障的基礎,地質勘察工作為項目提供擬建項目場地水文情況、地質條件,全面掌握擬建項目所處場地的不良地質條件以及可能出現的地質災害,為后續地基基礎設計提供基礎數據。勘察報告以及設計方案優化有效地提升了項目的經濟效益。
參考文獻:
[1]林平,戴洪佳.如何降低建筑地基基礎勘察設計階段對工程造價的影響[J].居業,2015(22):159+162.
[2]武慧青.建筑地基勘察設計管理中存在的問題和改進措施[J].山西建筑,2015,41(14):255-256.
[3]陳愛新,劉長青.既有建筑物加固修繕勘察與地基基礎加固方案選擇[J].工程勘察,2010,38(4):27-30.
作者:王奇 單位:基準方中建筑設計武漢分公司