建筑工程地基均匀性和稳定性评价

浅析建筑工程地基均匀性和稳定性评价
摘要：地基在建筑里的作用不可以替代，隐藏地基的处理显得尤为重要。

所以地基的均匀性及稳定性评价是建筑物岩土工程勘察中非常重要的一个环节。

文章就地基均匀性和稳定性评价进行简要的分析，希望对建筑工程有一定的指导作用。

仅供参考和借鉴。

关键词：均匀性；稳定性；评价方法；措施
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1.地基均匀性评价范围
地基均匀性评价的范围是一个立体的概念。

在建筑工程中，天然地基的均匀性评价应包括2个方面：平面范围与深度范围。

其平面范围与抗震场地评价范围虽然有所相似但是也存在较大差异，同时地基均匀性的评价深度范围与抗震覆盖层厚度评价具有明显不同的含义，这需要有确切的定性概念，假若其评价范围和抗震覆盖层厚度的评价范围相同，这就会造成企业成本浪费，建筑抗震覆盖层的厚度是以地面至地层界面剪切波速大于500m/s的岩土层顶面距离为标准，而地基均匀性评价深度应遵循如下几方面的原则：（1）地基主要受力层情况：对于条形基础为基底下3b（b为基础底面宽度），对于独立基础为基底下1.5b，且评价深度均不小于5m；
（2）压缩层深度范围：对于天然地基浅基础，独立基础或条形基础其压缩层深度按变形比法确定其评价深度：
δ 0.025σδ（1）
式中符号意义可参考/ 地基规范0。

（3）对大面积基础其评价深度范围按下式确定：
zn=b（2.5-0.4lnb）（2）
式中： b--基础宽度。

对于大面积基础其评价范围应不小于1倍基础宽度范围。

（4）对于桩基础按等效实体深基础的底面积按应力比确定评价深度zn，即zn处的附加应力?z与土的自重应力?c应符合下式要求：
?z=0.2?c （3）
?z=σα1po （4）
式中：α1--附加应力系数，查有关规范确定；po--等效实体基础底面的平均附加应力。

2.地基均匀性判定
地基均匀性判定方法可分为2种，一种是定性判别；令一种是：定量判定。

定性判别是指通过地貌单元、地质构造、岩土分布等的不均匀特征来判断辨别。

定量判别主要是指通过压缩模量计算、参数统计计算等等方式进行判定辨别。

2.1定性判别
建筑工程地基均匀性评价一般先由地层的层顶标高与厚度来分析，地层起伏差距不应太大，坡度最好控制于0.1左右，厚度变化差异也不能过大；其次是地层的物理力学性质方面的评价，主要看地层土样的物理力学统计结果中的变异系数。

但是，并不是所有的
性质参数的变异系数都能达到0.1或以下，一般情况下，常规物理指标变异系数较小，压缩性指标较大。

但是一般都应该为中等变异性。

剪切指标变异系数一般较大，为0.25左右或更大，物理力学参数的变异性根据地方地质成因的不同，不能一味的要求低变异性，因为有些地方如南京地质成因比较复杂，其地层均匀性就比较差，因此还应该依据不同地方对地层均匀性的惯例来区别对待。

2.2半定量-定量判别
（1）按建筑工程地质剖面图，相邻钻孔的压缩层内岩土层界面坡度>10°时为不均匀地基。

（2）建筑物平面内各钻孔压缩层内压缩模量厚度加权平均值的最大值emax和最小值emin的比值作为不均匀系数，同时结合同一建筑工程地质单元岩土层厚度的统计变异系数进行分析评价，满足表一标准的都可以判别成不均匀地基。

（3）地基主要受力层内的岩土层在基础宽度方向上的厚度存在明显不同，当层厚统计变异系数≥0.5，并且相邻钻孔间同一工程地质单元的岩土层厚度差值≥0.05倍基础宽度时，为不均匀地基。

3.不均匀地基的稳定性评价
在建筑工程不均匀地基，应根据要求进行地基变形的验算评价，以此避免地基变形失效给建筑工程埋下安全的隐患，建筑工程地基变形通常包括地基的压缩变形，一般情况下采取规范建议的等效分层总和法进行，而地基失效验算即通常所说的地基稳定性验算；在标准前提下不要求进行地基变形验算的建筑物，其基础设计都应做相应的结构加强措施。

文章以某一高层建筑为例，对不均匀地基的稳定性评价方法进行讨论。

该建筑楼层地基西侧以强风化泥岩为持力层，东侧以中风化石灰岩为持力层。

地基均匀性评价方法可分为总体评价和按土体单元评价两种。

上面所提到的案例，如果从地基均匀性的总体评价来看，显然属于不均匀地基[1]。

西侧的强风化泥岩持力层和东侧的中风化石灰岩持力层工程强度相差较大，风化程度的差别使其工程强度的差异进一步加大，因此属于不均匀地基。

在这种情况下采用强风化泥岩作地基持力层显然不合理，特别是用于高层建筑就更不合理。

如果上覆土体不厚，则东侧可用中风化石灰岩作为地基持力层，采用独立基础；西侧以中、微风化泥岩作为地基持力层，设置桩墩基础。

地基不均匀评价方法和程序如图1所示。

图1 评价程序图
4.不均匀地基基础设计时应采取的结构措施
因为不均匀地基的岩土地质在纵向与横向上的力学性质都有一定程度的偏差，其地基反力的集中现象比均匀地基更加明显，如建筑基础设计不采取合理的建筑结构，将会为建筑工程埋下安全的隐患，对于此类地基的基础设计应加强结构方面的设计措施：（1）建筑工程应避免采用多种基础型式，对于建造于不均地基土上的建筑工程尽量加大基础刚度，从而提高建筑工程的整体强度。

（2）建筑工程中如果地基软但是具有一定荷载能力，这时候可以考虑先在浅基础型式，根据根据实际情况综合分析，如钢筋混凝土条形基础。

但是地基承载力也不足，那时可以考虑梁板筏型基础。

（3）在建筑
工程中，不均匀地基岩土上的桩基础中桩顶与桩底应设置不小于1m 的箍筋加密区，若采用预制桩应采用高强预应力管桩。

（4）当建筑工程荷载较大时应采用复合地基，墙下条形基础，最后考虑桩基。

复合地基处理方式可选择混凝土搅拌法或cfg桩法。

若下卧层验算仍不合格，建议采用桩基础，穿透软弱层。

（5）如果地基稳定性较好，不存在滑坡等情况，就没必要对地基进行处理，可采用筏板基础或地基梁结构或者用灰土换填一定深度即可，二层建筑对地基承载力要求较低，不易产生不均匀沉降。

如在山区，应加强地基稳定性。

（6）如建筑工程属于多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋和单层或多厂房宜设置基础圈梁；根据实际情况也可采取减小柱距、增加内支撑或斜撑。

5.结语
地基是建筑工程中不可或缺的一部分，其决定了建筑物基础选型和建筑结构的选择，对建筑工程具有重大的意义。

只有通过不断的学习和实践中研究探索，不断加强建筑工程地基地基均匀性和稳定性，提高建筑物的安全可靠性。

参考文献
[1]马征军.对岩土工程勘察地基均匀性及稳定性的探讨[j].广
东科技，2007（10）：262～263.。