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建筑地基勘察与地基基础设计优化

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摘要:地基基础作为建筑工程的根基,其设计及施工质量对上部结构的安全性、稳定性起着至关重要的作用。文章从地基勘察出发,详细阐述了地基基础工程设计工作,并有针对性地提出了地基勘察以及地基基础设计的优化方法,为后续地基勘察与地基基础设计提供借鉴。

关键词:地基勘察;地基基础设计;优化方法

0前言

建筑工程项目设计与施工过程中,建筑物地基基础的稳定性、承载力以及变形缝特征对上部结构的规模、安全性、稳定性有着直接影响[1]。因此,在进行地基基础工程设计前,必须对拟建项目所处场地的地质情况进行详细的勘察,全面掌握拟建场地的岩土力学性能、地下水情况等,为后续地基基础设计提供基础性数据。

1建筑地基勘察分析

1.1勘察点布设对拟建建筑的地质情况进行勘察时,勘察点的布设是勘察工作的基础,也是影响勘察质量的重要因素之一。在进行勘察点布设的过程中,应该注意:第一,拟建建筑的周边线以及建筑角点的位置、建筑群范围之内应该尽可能的布置相应的勘察点,比如:当拟建建筑物基础下部起伏度较大时,应该注意勘察点的设置高度,有利于对地基地质受力层的勘察;第二,在建筑物主要的受力点位置,应该单独布置勘察点。拟建建设项目中如有部分高耸建筑时,该部分地基基础位置应该布置3个以上的勘察点;第三,对高层独栋建筑进行地质条件勘察时,勘察点的布置应该根据已有的资料进行布设,勘察点数量不应少于4个,从而保证所勘察的结果能够对地基基础均匀性作出有效的判断;第四,勘察点的布置应该与勘察方法相适应,采用钻探、触探等勘察方法时,勘察点的布置必须综合考虑勘察方法的特点以及拟建建筑场地地质条件的特殊情况[2],比如:风化岩、残积岩等复杂的地质岩体,在进行勘察时需要根据项目现场实际情况适当的增加勘察点的布设。

1.2地基勘察技术目前,国内常用的地基勘察技术有触探和钻探两种方式。触探主要是静力触探技术以及动力触探技术。采用触探对地质条件进行勘察时,根据触探头对所处岩层的锥尖阻力、侧壁阻力从而判断土壤承载力、压缩性能以及单根桩的承载力[3]。采用钻探技术进行地质条件勘察,可以对地层进行鉴别与划分。钻探技术所采用的钻机主要分为回转钻机和冲击钻机两种,回转钻机能够利用管状钻具对地基土壤进行样本的钻取,还可以磨削地层。冲击钻机可以将所需勘察的地质土壤击碎,在击碎的土壤中形成孔洞,可以利用抽筒将击碎的土壤岩块、扰动的土体全部取出,利用取得的样本对地质情况进行分析。

2建筑地基基础设计

2.1准备工作地基基础设计质量直接影响后续建设项目的施工以及使用安全,因此设计前必须做好充足的准备工作,才能有效地保证设计任务的圆满完成。在进行地基基础底面积确定的过程中,应该严格根据地基基础变形以及地基承载力计算结果进行合理的确定。设计准备阶段还应该对变阶位高度以及基础高度进行计算,该部分的计算必须根据剪切以及冲切计算结果进行确定。同时,应该根据抗弯情况确定基础底板配筋。

2.2箱筏基础设计随着建筑规模以及建筑高度的不断增加,箱筏基础应用越来越广泛。箱筏基础设计较为复杂,在设计过程中必须注意所设计的箱筏基础的高度应当符合刚度以及承载力的要求。通常情况下,应该根据防水要求、整体刚度、实际受力状况确定箱筏基础底板厚度。实际项目设计过程中,应保证箱筏基础底板斜截面受剪承载力能够满足设计规范要求,同时正截面受弯承载力必须满足相关要求。因此,必须加强对底板冲切承载力的验算,从而保证箱筏基础设计符合建筑整体受力要求。在进行梁板式筏基底板设计过程中,应保证冲切承载力满足建筑使用需求,因此,设计人员在设计过程中需要对斜截面受剪承载力以及正截面受弯承载力进行计算,尤其是柱下基础梁顶面部分的承载能力需要进行特别的验算。

2.3桩基础设计在桩基础设计过程中,设计人员应该重点关注以下几个方面的内容:第一,根据桩基的受力特征以及使用功能对桩基水平承载力以及竖向承载力极限状态进行计算;第二,根据项目实际情况、设计规范对承台承载力以及桩身承载力进行计算;第三,当极限承载能力较小且长度比较大的桩基、柱周围土体为可液化土体或者桩身外露的情况时,需要对桩身压屈情况进行细致的验算;第四,当采用混凝土预制桩时,需要对施工中锤击作用、运输、吊装等阶段强度进行验算。

3地基勘察与地基基础设计优化方法

3.1强化设计人员优化意识设计人员的专业素质直接影响建筑工程勘察以及设计工作的质量。强化对设计人员优化意识的培养是地基基础工程项目顺利实施的保障。同时,优化后的地基基础设计能够有效地提高企业的竞争力,并从勘察以及设计阶段开始奠定项目优质性、安全性的基础。因此,在项目实际实施过程中,应该提高建筑企业相关人员对勘察以及设计的优化意识。地质勘察以及地基基础设计人员应该严格按照国家地质勘察以及地基基础设计规范的要求,对所完成的地质勘察报告以及地基基础设计方案进行优化。另外,项目施工过程中,施工单位相关人员应该强化对勘察报告以及设计方案的优化意识,采取有效的措施激励工作人员对优化方案进行有效的落实,保证项目优化资料、素材等的准确性。

3.2制定相关责任制度,加强责任制落实建设项目勘察、设计阶段,管理部门应该明确地基勘察以及地基基础设计的优化任务,将各项责任落实到单位、落实到人。选用具有相应资质的企业进行地质勘察与地基基础设计,并应对其工作进行全力的配合。政府相关管理部门应该对从业单位进行相应的管理,禁止无资质企业承揽项目勘察以及设计工作,从而确保地质勘察以及设计工作的质量。相关单位应该加强对勘察以及设计人员的培训,不断强化其自身专业素质,提高其优化能力。制定相关地质勘察以及设计方案优化的奖惩制度,从而激励员工更多的从项目实际情况出发,对相关的方案进行优化,提高项目的经济效益。

4结语

建筑工程项目地质勘察与地基基础设计是建筑工程质量及安全保障的基础,地质勘察工作为项目提供拟建项目场地水文情况、地质条件,全面掌握拟建项目所处场地的不良地质条件以及可能出现的地质灾害,为后续地基基础设计提供基础数据。勘察报告以及设计方案优化有效地提升了项目的经济效益。

参考文献:

[1]林平,戴洪佳.如何降低建筑地基基础勘察设计阶段对工程造价的影响[J].居业,2015(22):159+162.

[2]武慧青.建筑地基勘察设计管理中存在的问题和改进措施[J].山西建筑,2015,41(14):255-256.

[3]陈爱新,刘长青.既有建筑物加固修缮勘察与地基基础加固方案选择[J].工程勘察,2010,38(4):27-30.

作者:王奇 单位:基准方中建筑设计武汉分公司

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