七论地基基础设计等级是一个不该提出更不该固守的概念
发布于 2022-06-03 00:11
地基基础设计等级概念是《地基规范》02版的创造,在《地基规范》11版中继续使用。近二十年来,很多涉及建筑地基基础工程的其他国家标准、行业标准和地方标准也采用地基基础设计等级的概念,对不同地基基础设计等级提出不同的要求。地基基础设计等级划分成为我国建筑地基基础工程中一个基本要求,没有地基基础设计等级,相关条款(包括强制性条文)便无法执行。修订后的地基基础设计等级划分如表1所示。
表1 地基基础设计等级划分
设计等级 | 建筑和地基类型 |
甲级 | 重要的工业与民用建筑物; 30层以上的高层建筑; 体型复杂,层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物; 大面积的多层地下建筑物(如地下车库、商场、运动场等); 对地基变形有特殊要求的建筑物; 复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡); 对原有工程影响较大的新建建筑物; 场地和地基条件复杂的一般建筑物; 位于复杂地质条件及软土地层的二层及二层以上地下室的基坑工程; 开挖深度大于15m 的基坑工程; 周边环境条件复杂、环境保护要求高的基坑工程 |
乙级 | 除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物 除甲级、丙级以外的基坑工程 |
丙级 | 场地和地基简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物;次要的轻型建筑物 非软土地区且场地地质条件简单、基坑周边环境条件简单、环境保护要求不高且开挖深度小于6m 的基坑工程 |
其实,地基基础设计等级是一个不该提出更不该固守的概念。本文指出地基基础设计等级在用词、内涵、划分依据、应用条款和划分意义等方面存在的问题,并提出建议。
本次论述地基基础设计等级概念存在的第三类问题(即建筑物地基基础设计等级应用条款普遍不合理)之第11~13个表现。
第11个表现 进行沉降观测的建筑物范围划分不合理
同《地基规范》02版一样,《地基规范》11版[2]第10.3.8条(强制性条文)规定:甲级建筑物和软弱地基上乙级建筑物,应在施工期间及使用期间进行沉降观测。
这种规定是不够合理的,建筑物沉降观测的范围应根据由荷载情况、地基情况和控制地基变形的严格程度决定的地基变形计算(或桩基沉降验算)范围、与同类条件建筑物地基变形计算经验丰富程度相联系的地基变形计算的可靠程度以及是否有特殊需要来划分。
按照这一原则,比照不要求作沉降观测的那些建筑物,设计等级为甲级的建筑物的下列部分在无特殊需要时通常是可以不作沉降观测的:1)简单场地、简单地基上的“大面积的多层地下建筑物”;2)“场地条件复杂的一般建筑物”的一部分即可能受附近滑坡、危岩崩塌或泥石流影响但场地其它条件及地基条件简单且荷载小而均布的一般建筑物;3)“对原有工程影响较大的新建建筑物”中场地及地基条件简单荷载小而均布的那部分。这些建筑物既不要求计算地基变形也不具备改变地基变形不会超过允许值这一结论的场地条件。
根据《地基规范》11版第3.0.1条的说明,简单地基是岩土均匀良好的地基,软弱地基不属于岩土均匀良好的地基,故不是简单地基,软弱地基上的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物不是丙级建筑物。因此,软弱地基上的乙级建筑物应进行沉降观测的规定等同于软弱地基上的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物应进行沉降观测的规定。也就是说,当地基软弱时,地基基础设计等级实际上在“应进行沉降观测的建筑物范围”的规定中没有发挥作用。显然,软弱地基上的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物应进行沉降观测的规定过严,更不应列为强制性条文。可见,这个规定不仅不合理,而且实际上与地基基础设计等级无关。
第12个表现 土试样质量等级要求不合理
在《勘察规范》09版第9.4.1条中规定:用于强度和固结试验的土试样质量等级,对甲级工程应为Ⅰ级,在工程技术要求允许的情况下对乙、丙级工程可为Ⅱ级。
采用Ⅰ级土试样进行强度和固结试验是为了保证试验结果(强度指标和变形指标)的准确性,以保证地基承载能力和抗变形能力符合要求。是采用Ⅰ级试样还是采用Ⅱ级试样,应取决于建筑物破坏或不能正常使用后果严重性和对地基变形是否有特殊要求。对比在工程技术要求允许的情况下可采用Ⅱ级试样的乙、丙级建筑物,下列甲级建筑物在工程技术要求允许的情况下也可采用Ⅱ级试样:1)大面积的多层地下建筑物[6];2)复杂地质条件下的坡上建筑物;3)场地条件复杂的一般建筑物。
第13个表现 详勘阶段采取土试样和进行原位测试的勘探点数量要求不合理
《勘察规范》09版第4.1.20条(强制性条文)第1款中规定:详勘阶段采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,对甲级建筑物每栋不应少于3个。
要求每栋建筑物采取土试样和进行原位测试的勘探点不应少于3个是为了保证试验结果在一定程度上能反映一栋建筑物地基土的工程特性。何种建筑物需满足这一要求与其重要性、占地面积和地基土的变异性有关。对比无此要求的乙、丙级建筑物,下列甲级建筑物在占地面积不大且地基条件简单时也可无此要求:1)场地条件因可能受附近滑坡、危岩崩塌或泥石流影响而复杂的一般建筑物,因为建筑物重要性并未提高,而地质灾害治理工程勘察另有要求;2)因开挖或基底附加压力扩散而对附近原有地面建筑有较大影响的新建地面建筑物,因为当形成基坑时基坑工程勘察另有要求,当不形成基坑时增加新建地面建筑物本身的采取土试样和进行原位测试的勘探点数量对分析和控制新建地面建筑物对附近原有地面建筑的影响并无助益。
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