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1、建筑場地和地基的穩定性評價濟南市建設工程勘察設計質量監督站郜憲存摘要：場地和地基的穩定性分析評價是現行規范、規程強條規定的內容，本文從地質環境條件和巖土工程條件兩方面對需要進行穩定性分析評價的內容進行了論述。關鍵詞：場地穩定性；地基穩定性；地質環境條件；巖土工程條件在巖土工程勘察規范(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款規定應“分析和評價地基的穩定性”，14.3.3，第9款規定進行“場地穩定性和適宜性評價”；高層建筑巖土工程勘察規程(JGJ 72-2004)8.2“天然地基評價”中規定應分析評價的內容包括“場地、地基穩定性和處理措施的建議”；房屋建筑和市政基礎設施2、工程勘察文件編制深度規定（2010年版）4.6.2第1款“場地穩定性評價”，對“地基穩定性評價”提及很少。各位同行在編寫巖土工程勘察報告時，往往感到需要論證的內容不是太多就是無從下筆。本人根據多年來的工作實踐，對這一問題在濟南地區常見的幾種情況進行了總結歸納。由于我國地域廣闊，新型的建構筑物、巖土工程地質條件和環境條件多樣，該文觀點和闡述僅是一管之見，不當之處，望不吝賜教。一 場地穩定性評價場地穩定性評價主要是指對各種不良地質作用，包括：斷裂、地裂縫、滑坡、崩塌、巖溶、土洞塌陷、建筑邊坡等影響場地整體穩定性的巖土工程問題進行評價。場地穩定性評價是巖土工程勘察可行性研究階段的基本任務，是初勘階段3、的主要任務，詳勘階段應進行“地基穩定性”分析評價。在(GB 50021-2001) (2009年版)論述較籠統，但在高層建筑巖土工程勘察規程(JGJ 72-2004)“8巖土工程評價”中明確了分析評價的內容。場地穩定性評價內容主要包括以下幾個方面的巖土工程問題：1 區域地質構造穩定性。針對擬建場地及附近是否存在活動性斷裂；2 場地地震效應，主要針對場地所處的基本地震烈度區劃，劃分出場地地段；3 是否發育直接危害場地穩定的不良地質作用，包括：巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流、采空區、地面沉降和活動斷裂等。4 建筑邊坡穩定穩定性的影響等。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.14、.3規定，可僅作定性分析，確定場地穩定性、工程建設的適宜性，必要時應建議進行地震安全性評價或地質災害危險性評估，由此影響到地基穩定性的工程要進行地基穩定性分析評價。二 地基穩定性評價地基穩定性主要是指由于地形、地貌、設計方案造成建筑地基側限削弱或不均衡，而可能導致基礎整體失穩；或軟弱地基、局部軟弱地基，如暗浜、暗塘等，超過承載能力極限狀態的地基失穩。其含義包含以下幾個方面：1 地基在外部荷載(包括基礎重量在內的建筑物所有的荷載)作用下抵抗剪切破壞的穩定安全程度承載力特征值的確定；2 各類工程在施工和使用過程中，地基承受荷載的穩定程度變形驗算；3 與地基巖土體在承受建筑荷載條件下的沉降變形、深層5、滑動等對工程建設安全穩定的影響程度與巖土工程條件和地質環境條件的關聯度。評價的目的是為了避免由于建（構）筑物的興建可能引起地基產生過大的變形、側向破壞、滑移造成地基破壞從而影響正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3規定，應在定性分析的基礎上進行定量分析，評價地基穩定性問題時按承載力極限狀態計算，評價巖土體的變形時按正常使用極限狀態的要求進行驗算。三 地基穩定性評價內容影響地基穩定性的因素，主要的是場地的巖土工程條件、地質環境條件、建（構）筑物特征等。一般情況下，需要對以下建（構）筑物進行地基穩定性評價：經常受水平力或傾覆力矩的高層建筑、高聳結構、高壓線塔、6、錨拉基礎、擋墻、水壩、堤壩和橋臺等。通常涉及到巖土工程方面的內容主要有：（1）巖土工程條件包括組成地基的巖、土物理力學性質，地層結構。特別是有特殊性巖土，隱伏的破碎或斷裂帶，地下水滲流等特殊情況；（2）地質環境條件包括是否建造在斜坡上、邊坡附近、山區地基上，建（構）筑物與不良地質作用、特殊地貌的關聯度和可能引起地基破壞失穩的各種自然因素或組合。如巖溶、滑坡、崩塌、采空區、地面沉降、地震液化、震陷、活動斷裂、岸邊河流沖刷等。按照(GB 50021-2001) (2009年版)、(JGJ72-2004)和建筑抗震設計規范(GB 50011-2010)規定要求，通常需要分析評價的內容總結如下：1 地7、基承載力特征值確定驗算地基穩定性實質上就是驗算地基極限承載能力是否滿足要求。現行規范在地基承載力特征值的確定過程中強調變形控制，特征值不再是單一的強度概念，而是一個滿足正常使用要求（及變形控制相關）的巖土的綜合特征指標，其涵義即為在發揮正常使用功能時所允許采用的抗力設計值。由此可見，這一計算過程的本身，就涵蓋著進行了地基穩定性分析評價的部分內容。在驗算地基承載能力時，不但持力層承載力特征值應滿足荷載要求，而且要考慮到下臥層、特別是軟弱下臥層承載力特征值是否滿足。地基特征值計算和確定時，應嚴格按照建筑地基基礎設計規范(GB 50007-2011) 5.2和高層建筑巖土工程勘察規程(JGJ 72-8、2004)8.2.68等條款執行。2 地基變形驗算建筑物的地基變形計算值，不應大于建筑物地基允許變形值。在勘察階段往往建筑物特征參數不明確，一味要求勘察報告中能有準確的結論也勉為其難，但在巖土工程勘察報告中應提供符合規范要求的巖土變形參數，供上部結構計算條件具備時，按照(GB 50007-2011) 5.3、(JGJ 72-2004) 8.2.912和建筑地基處理技術規范(JGJ 79-2002)有關條款計算。3 基礎埋置深度的確定對高層建筑和高聳構筑物基礎的埋置深度，應滿足地基承載力、變形和穩定性要求。位于巖石地基上的高層建筑，其基礎埋深應滿足抗滑穩定性要求。天然地基上的箱形或筏形基礎埋置深9、度不宜小于1/15H；樁箱或樁筏基礎不宜小于 1/18H，H為建筑物高度。4 位于穩定土坡坡頂上的建筑該類建（構）筑物應根據其基礎形式，按照(GB 50007-2011)5.4.12有關規定確定基礎距坡頂邊緣的距離和基礎埋深。需要時，還應按照建筑邊坡工程技術規范(GB 50330-2002)5.13有關規定驗算坡體的穩定性。驗算方法對均質土可采用圓弧滑動條分法，發育軟弱結構面、軟弱夾層及層狀膨脹巖土時，應按最不利的滑動面驗算。當坡體中分布膨脹巖土時應考慮坡體含水量變化的影響；具有脹縮裂縫和地裂縫的膨脹土邊坡，應進行沿裂縫滑動的驗算。5 受水平力作用的建（構）筑物山區應防止平整場地時大挖大填引起10、滑坡；岸邊工程應考慮沖刷、因建筑物興建及堆載引起地基失穩。6 土巖組合地基該類地基下臥基巖面為單向傾斜時，應描述巖面坡度、基底下的土層厚度、巖土界面上是否存在軟弱層（如泥化帶）。7 巖石地基地基基礎設計等級為甲、乙級的建筑物，同一建筑物的地基存在堅硬程度不同，兩種或多種巖體變形模量差異達2倍及2倍以上，應進行地基變形驗算；地基主要受力層深度內存在軟弱下臥巖層時，應考慮軟弱下臥巖層的影響進行地基穩定性驗算；當基礎附近有臨空面時，應驗算向臨空面傾覆和滑移穩定性。巖土工程勘察報告中，應提供巖層產狀、巖石堅硬程度、巖體完整程度、巖體基本質量等級，以及軟弱結構面特征等。8 巖溶和土洞在碳酸鹽巖為主的可溶11、性巖石地區，當存在巖溶（溶洞、溶蝕裂隙等）、土洞等現象時，應考慮其對地基穩定的影響。按照 (GB 50021-2001) 5.1.1012和建筑地基基礎設計規范(GB 50007-2011)6.6的規定分析評價地基穩定性。9 軟弱地基地基主要受力層主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基稱為軟弱地基。首先，應判定地基產生失穩和不均勻變形的可能性；當工程位于池塘、河岸、邊坡附近時，應驗算其穩定性。其次，其承載力特征值應根據室內試驗、原位測試、當地經驗結合地層物理力學特征和建（構）筑物特征以及施工方法和程序等多因素綜合確定。該類地基應按照(GB 50007-2011)第7章12、和軟土地區巖土工程勘察規程(JGJ 83-2011)7.24有關規定分析評價其穩定性；抗震設防烈度等于或大于7度的厚層軟土分布區，應按照(JGJ 83-2011)第6章判別軟土震陷的可能性和估算震陷量。10 存在液化土層的地基地面下存在飽和砂土和飽和粉土時，除6度外，應進行液化判別；根據液化震陷量的估計適當調整抗液化措施。按照(GB 50011-2010)4.3.36規定進行。11 樁土復合地基對需驗算復合地基穩定性的工程，提供樁間土、樁身的抗剪強度。12 填土地基當地基主要受力層中有填土分布時，如填土底面的天然坡度大于20%時，應驗算其穩定性。13 樁基應選擇較硬土層作為樁端持力層。樁端全斷13、面進入持力層的深度，對于粘性土、粉土不宜小于2d、砂土不宜小于1.5d，碎石類土不宜小于1d。當存在軟弱下臥層時，樁端以下硬持力層厚度不宜小于3d；嵌巖樁深度應綜合荷載、上覆土層、基巖、樁徑、樁長諸因素確定；對于嵌入傾斜的完整和較完整巖的全斷面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m，傾斜度大于30%的中風化巖，宜根據傾斜度及巖石完整性適當加大嵌入深度；對于嵌入平整、完整的堅硬巖和較硬巖的深度不宜小于0.2d,且不應小于0.2m。嵌巖灌注樁樁端以下3倍樁徑且不小于5m范圍內應無軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布，且樁底應力擴散范圍內應無臨空面。當基樁持力層為傾斜地層，基巖面凹凸不平或巖土中有洞穴時，應14、評價樁基的穩定性，并提出處理措施的建議。14 箱形基礎箱形基礎地基的破壞形式，除地基內飽和松砂在地震液化和局部軟弱夾層側向的問題外，它的破壞形式主要表現在偏心時水平荷載下的整體傾斜或傾覆。一般情況下，該類基礎形式均勻地基同時滿足以下條件時，可不進行地基穩定性分析評價：基礎邊緣最大壓力不超過地基承載力特征值20%；在抗震設防區，考慮了瞬時作用的地震力，同時基礎埋置深度不小于1/10H；偏心距小于或等于1/6b。特殊條件下，應根據地基巖土條件和地質環境條件進行分析評價。15 地下水的影響當場地內地下水位升降時，應考慮可能引起地基土的回彈、附加沉降和附加的托浮力對地基的影響；對軟質巖石、強風化巖石、15、殘積土、濕陷土、膨脹巖土和鹽漬土，應評價地下水的聚集和散失所產生的軟化、崩解、濕陷、脹縮和潛蝕的有害作用。四 地基穩定性驗算方法1 地基整體穩定性驗算方法位于穩定斜坡上的建（構）筑物或當地基有可能整體滑動時，應進行穩定性驗算。在豎向和水平荷載共同作用下，當不能確定最危險滑動面時，對于均勻地基，一般采用極限平衡理論的圓弧滑動條分法。應滿足下式要求：MR/MSFSMR抗滑力矩（kNm）MS滑動力矩（kNm）FS抗滑穩定安全系數。當滑動面為圓弧時，取1.2；當滑動面為平面時取1.3。2 抗水平滑動驗算對于承受較大水平推力、地基可能發生側向滑動的建（構）筑物，應滿足下式要求：E/HFSE水平抗力（kN）H作用于基礎底面的水平推力（kN）FS抗滑穩定安全系數。當滑動面為圓弧時，取1.21.3。五 結束語現行國家標準涵蓋區域多、建設工程種類多，對待不同的工程要結合實際工程地質條件和具體的設計及施工工況，進行有針對性的、相關性的分析和突出重點的詳細評價，而不要去泛泛地，模板式地，斷章取義地評價。參考文獻：1.巖土工程勘察規范 GB50021-2001 中國建筑工業出版社2.建筑地基基礎設計規范 GB50007-2011中國建筑工業出版社3.高層建筑巖土工程勘察規程 JGJ72-2004中國建筑工業出版社4.北京地區建筑地基基礎勘察設計規范 DBJ 11-501-2009 中國計劃出版社3