坡地建築地基基礎設計及地質災害防冶
科學論壇
作者:張榮
摘 要:在建築物的建設過程中,其中一項基礎性的工作就是地基基礎,其對於整個土木工程建設具有至關重要的影響,尤其是對於坡地建築來說,其地基物的類型變化非常的大,在開展建築物結構設計的過程中,對其地質資料予以充分的勘察,並做好基礎設計與地質災害的防治工作,以便於保證坡地建築的建築安全,本文就主要針對此予以簡單分析研究。
關鍵詞:坡地建築;地基基礎設計;地質災害防治
我國的陸地麵積中,有很大一部分都是山地,隨著城市建設速度的不斷加快,山地建築物的數量越來越多,在我國坡地建築的曆史非常的悠久,在開展坡地建築物建設的過程中,保證建築物的安全性是非常必要的,這就需要做好其地基基礎設計及地質災害的防治工作,本文就主要結合一些典型實例,對坡地建築地基基礎設計與地質災害的防治工作予以探討。
一、坡地建築特性
隨著各項技術的進步與發展,坡地建築取得了很大的進步,各種交通工具的廣泛應用,有效解決了坡地建築中的交通問題,並且各種與坡地建築有關的知識理論與實踐經驗也不斷進步,很多新型的設計方法、設計理念應用於坡地建築中,在提升坡地建築建設質量等方麵做出了較大貢獻。由於山地環境的複雜性,決定了坡地建築空間形態的複雜性,在實際的研究工作中,是很難對山地環境的空間形態開展統一的分類的,其具有非平整性的特點,其地表中的每個點的位置,與另外一個點都具有三個方麵的位移坐標,由於坡地環境形態的複雜性,使得坡地建築的形態組織也具有豐富的表現手段與創意,通常其建築設計能夠給人以強烈的視覺衝擊,作為坡地建築最直觀的表現,建築形態的多樣性不僅體現在建築類型的多樣性上,還體現在其豐富多彩的文化內涵上。
坡地建築形態表現的基礎就是坡地環境,這是坡地建築中不可或缺的一部分,坡地建築與環境對話的意義在於,其能夠在現有的環境中,當新的實體空間置入到開放空間中時,會對現況產生一定程度的影響,由於新置入的空間具有獨特的表現形式,會導致所建成的環境表現出新的麵貌。在坡地建築的基礎設計過程中,所涉及的問題是非常複雜的,影響因素眾多,主要表現為:建築師主觀因素、經濟技術因素、人文因素、自然因素、其他人為因素的影響,在實際的坡地建築設計過程中,綜合的考慮這幾方麵的因素是非常必要的。
二、坡地建築地基基礎的分類及應該注意的問題
在建築物的建設過程中,坡地建築地基基礎形式主要有:天然地基、複合地基與深基礎幾種形式,對各種地基基礎予以簡單分析:(1)天然地基淺基礎,天然地基指的是在進行地基處理的過程中,不需要對其實施處理,可以直接放置基礎的天然土層,而淺基礎與深基礎的主要差別在於其埋置深度不同,相應的設計原則與施工方法就會有較大不同,在淺基礎的設計過程中,主要是在對地基沉降與地基承載力予以綜合考慮的基礎上,應用一定的方法進行驗算,對基礎底麵以上的土的抗剪強度對於地基承載力的作用不予考慮,對基礎側麵與土之間的摩擦阻力也不多加考慮,在淺基礎的施工過程中是,所應用的施工工藝與施工方法都是比較簡單的;(2)複合地基主要指的是在天然場地難以滿足建築要求的情況下,就需要對天然地基開展適當的處理,以便於形成複合地基,在處理的過程中,會使得一部分土體得到增強,或者是直接將其進行置換,有時也會在天然地基中設置加筋材料,其加固區主要由增強體與基體兩部分組成,複合地基中的樁體通常不與基礎直接相連,而是通過墊層直接過渡,樁基中的樁體與基礎直接相連,從而形成一個整體,其受力層主要集中於加固區,複合地基中存在樁基體效用、墊層效用、排水固結效用、擠密效用與加筋效用,在實際建設過程中,每種複合地基都具備一種或者是幾種效用,其效用主要是為了提升地基的承載力、改善地基的變形特征,以便於有效減少地基在載荷作用之下可能出現的沉降,同時,對於地基的抗震性能還具有一定的改善作用;(3)深基礎,在淺層地基難以滿足建築物的地基變形與承載力的要求也沒有合適的地基處理措施的情況下,可以應用深基礎方案,將地基的深層堅實土層或者是岩層作為地基的持力層,對於地基各方麵性能的提升都具有非常重要的作用,隨著各項技術的發展進步,高層建築的建設數量越來多,深基礎樁基的入土深度越來越大,對於其地基基礎性能的提升具有非常重要的作用。
在坡地建築地基基礎設計、建設的過程中,通常會遇到下列問題:(1)地基穩定性與承載力的問題,地基的穩定性或者是承載力主要是指地基處於建築物荷載的作用之下時,能夠支撐上部結構保證穩定與正常使用的能力,如果在建築物建設與運行過程中,其地基的承載力難以滿足相關要求,就會導致地基的局部或者是整體的剪切破壞,對於建築物的正常使用與運行安全產生嚴重影響;(2)滲透問題,堤壩的蓄水構築物地基的滲流量一旦超出允許值,就會導致較大的水量損失,嚴重時會引發蓄水失敗,一旦地基中的水力比降超出其允許值,就會導致地基土的潛蝕與管湧破壞,甚至導致建築物的損壞;(3)水平位移、不均勻沉降、沉降等方麵的問題,地基處於建築物荷載的作用之下,容易產生水平位移、不均勻沉降及沉降,一旦其值超出允許值,就會建築物的使用安全產生影響,嚴重時會導致建築物的破壞。