地基基础设计问题与对策

1地基基础设计问题与对策3.2.6某工程的不均匀地基(部分为承载力高的原状土，部分为挤密效果差的松散填土或部分为粉土或砂石，另一部分为塑性指数较高的淤泥质土)，选用置换率低的增强体(如碎石桩)，进行地基处理。改进措施：桩基和刚性桩复合地基对减少地基变形和消除不均匀地基的不均匀变形效果很好。若选用复合地基，应提高软土部分桩体的置换率使处理后两部分地基承载力和模量相近。与此同时，适当增加基础和上部结构刚度，防止因不均匀沉降可能造成建筑物的开裂。3.3地基和基础计算3.3.1地基基础设计时，未考虑地面堆载的影响，造成地基承载力不能满足要求。改进措施：由于一些工业建筑地面堆载较大，在地基基础设计时应考虑地面堆载对地基承载力和变形的影响产生的附加压力，并应考虑由于地面堆载引起的地基不均匀沉降对上部结构的不利影响。3.3.2在进行基础承载力计算时，将验算地基承载力的基底反力作为设计值，没有采用荷载效应基本组合。改进措施：验算地基承载力和基础承载力时，应分别采用不同的荷载效应组合。按《地基规范》GB50007第3.0.4条规定，在验算地基承载力时，荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合；在计算基础承载力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基2本组合。由可变荷载效应控制的基本组合设计值为：S＝γGSGK＋γQ1SQ1K＋γQ2ψC2SQ2K＋……＋γQnψCnSQnK由永久荷载效应控制的基本组合设计值为：S＝γGSGK＋∑γQiψCiSQiK(i=1～n)永久荷载分项系数γG:当基本组合由可变荷载控制时，γG＝1.2；当基本组合由永久荷载控制时，γG＝1.35；可变荷载分项系数γQ取1.4；可变荷载组合系数ψC一般取0.7。3.3.3当基础持力层下存在软弱下卧层时，未进行软弱下卧层的地基承载力验算。改进措施：应按《地基规范》GB50007第5.2.7条的规定进行软弱下卧层的承载力验算：PZ＋PCZ≤faZPZ——相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加压力值；PCZ——软弱下卧层顶面处土的自重压力值；faZ一一软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值。3.3.4建造在斜坡上或边坡附近的建筑物或构筑物，未验算其稳定性。改进措施：对于建造在斜坡上或边坡附近的建筑物或构筑物，仅验算地基承载力和变形是否满足规范要求，忽视了地基和土坡稳定的验3算，且应按《地基规范》GB50007第5.4节的规定进行稳定性计算。3.3.5当同一结构单元的基础荷载差异很大或置于不均匀土层上时，地基基础设计仅满足承载力要求，未进行地基变形计算。改进措施：应按《地基规范》GB50007第5.3节的规定分别进行地基沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜的验算，满足《地基规范》第3.0.2条地基变形计算的规定并符合表5.3.4的要求，且基础和上部结构设计时尚应考虑沉降差的影响，3.3.6设计多塔楼和裙房下的大底盘整体基础时，仅单独计算塔楼下的地基沉降量。改进措施：在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑，应该按照上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算。应按地基协同分析方法进行地基变形计算，符合《地基规范》GB50007第5.3.10条的规定，并满足《地基规范》表5.3.4的要求。3.3.7设计双柱或多柱联合基础时，未考虑荷载偏心的影响。改进措施：应尽量使荷载合力点与基础重心重合，或减小偏心。当偏心不可避免时，荷载组合应考虑偏心弯矩产生的影响，并按《地基规范》GB50007中5.2.2-2、5.2.2-3、5.2.2-4公式计算基础底面边缘的最大压力值，满足《地基规范》5.2.1-1、5.2.1-2公式的要求。43.3.8在进行柱下基础计算时，未验算柱下基础顶面局部受压承载力。改进措施：当柱轴力较大，基础混凝土强度等级低于柱混凝土强度等级时，应按《地基规范》GB50007第8.2.7条第4款、第8.3.2，8.4.13、8.5.19条的要求，验算基础顶面的局部受压承载力。局部受压承载力可按《混凝土规范》GB50010第7.8节计算。当不能满足要求时，可以提高基础混凝土强度等级或采取设置钢筋网片等措施以满足局部受压承载力要求。3.3.9在设计柱距相差较大，荷载分布不均匀的柱下条形基础时，内力计算按倒梁模型，地基反力直线分布。改进措施：按《地基规范》GB50007第8.3.2条规定在比较均匀的地基上，上部刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，柱下条基的地基反力才可按直线分布，基础梁的内力可按连续梁计算。如不满足上述条件宜按弹性地基梁计算。3.3.10在设计柱下交叉梁条形基础时，两个方向地基梁均按柱下基础面积计算地基反力，并取同一均布地基反力计算地基梁内力。改进措施：应按《地基规范》GB50007第8.3.2条第3款的规定将交叉点上的柱荷载，按交叉梁的刚度和变形协调的要求进行分配，并通过修正节点处的荷载解决交叉点处面积重叠产生的误差，再按第8.3.2条第l、2款的要求计算地基梁的内力。53.3.11在计算柱下基础筏板抗冲切承载力时，仅验算柱轴力作用下筏板的抗冲切承载力。改进措施：柱下有弯矩作用时，冲切临界面上不平衡弯矩将产生附加剪力。冲切临界面上的剪力应为柱轴力与弯矩产生剪力叠加。应按《地基规范》GB50007第8.4.7条计算基础底板的抗冲切承载力。3.4天然地基基础设计3.4.1季节性冻土地区基础埋置深度未考虑冻土深度要求。原因分析：确定基础埋置深度应考虑地基的冻胀性，基础下冻土的冻胀容易造成基础和上部结构的过大裂缝甚至破坏。改进措施：按《地基规范》GB50007第5.l.6～5.l.9条的有关规定，根据冻土层的平均冻胀率确定地基的冻胀性类别，计算季节性冻土地基的设计冻深，或地区经验确定基础的最小埋置深度，并采取必要的防冻害措施。3.4.2新建建筑与老建筑紧靠，但新建建筑基础底板标高在老建筑下一层（大约4m），设计中对此未作有效处理。改进措施：《地基规范》GB50007第5.l.5条规定：新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础，当埋深大于原有建筑基础时，两基础间应保持一定间距，其数值应根据原有建筑荷载大小、基础型式和土质情况确定。当上述要求不能满足时，应采取分段施工，设临时加固支撑、打板桩、地下连续墙等施工措施，或加固原有建筑物地基，且6应考虑新基础对旧基础的不利影响。两基础之间的间距应满足《地基规范》第7.3.3条的规定。3.4.3主楼和地下汽车库两部分，主楼地上13层，地下1层。平面大致为L型，地下汽车库为地下三层(纯地下室)，紧邻高层部分，高层基础底标高在地下汽车库基础底标高上约6.4m。设计考虑设850mm宽沉降缝使之成为各自独立的结构单元，主楼部分采用桩基+平板筏基。改进措施：原设计方案考虑紧邻主楼的地下车库其荷载与主楼荷载差异较大，为避免不均匀沉降造成结构裂缝，在主楼和地下汽车库之间设置了850mm宽沉降缝，使之成为各自独立的结构单元，两个结构单元基础底标高差达约6.4m，原方案主楼部分采用桩基+平板筏基。方案一，当主楼与紧邻的地下车库同时施工时，建议利用主楼桩基兼作护坡桩，主楼基底下6.4m(或更深)处不考虑桩的侧摩阻系数，并适当加大桩身计算长度；当主楼先期施工，地下车库为后期施工时，建议采用方案二或方案三：方案二．采用地下连续墙兼作地下车库外墙工法；方案三．在沉降缝紧靠地下车库一侧打板桩或护坡桩。图3.4.33.4.4条形基础建在未经处理的液化土层上，未进行必要的论证或处理。改进措施：建造在液化土层上的建筑物，地震时发生地基失稳，建筑7物倒塌或破坏的例子不少。液化的等级不同，震害的程度也不同。《抗震规范》GB50011第4.3.2条规定：存在饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的地基，除6度设防外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根据建筑物的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采取相应的措施。抗液化措施详见《抗震规范》第4.3.6～4.3.9条规定。