地基稳定性分析

勘察4 建筑地基的稳定性分析和评价 《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款应“分析和评价地基的稳定性……”，由于该部分内容在规范中较分散，各位同行在岩土工程勘察编写时，往往感到无从下笔，现归纳如下，供参考，不当之处望不吝赐教。 一、地基稳定性 地基稳定性是指主要受力层的岩土体在外部荷载作用下沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度，避免由此地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定，岩土体的变形、强度和稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算，评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素，主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建（构）筑物特征等。一般情况下，需要对经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等建（构）筑物进行地基稳定性评价。 通常情况下，涉及到主要的内容有：（1）岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质，地层结构。特别是有特殊性岩土，隐伏的破碎或断裂带，地下水渗流等特殊情况；（2）地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上，建（构）筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察》(JGJ72-2004)和《建筑抗震规范》(GB 50011-2010)规定，对山东地区该问题常见的几种情况罗列如下： 1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值，不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确，一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难，但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数，供上部结构计算条件具备时按照(GB 50007-2011) 5.3、(JGJ 72-2004) 8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)有关条款计算。 3、基础埋置深度的确定 对高层建筑和高耸构筑物基础的埋置深度，应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。天然地基上的箱形或或筏形基础埋置深度不宜小于1/15H；桩箱或桩筏基础不宜小于1/18H，H为建筑物高度。 4、位于稳定土坡坡顶上的建筑 应根据建（构）筑物基础形式，按照(GB 50007-2011) 5.4.1~2有关规定确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。需要时，还应按照《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)5.1～3有关规定验算坡体的稳定性。验算方法对均质土可采用圆弧滑动条分法，发育软弱结构面、软弱夹层及层状膨胀岩土时，应按最不利的滑动面验算。当坡体中分布膨胀岩土时应考虑坡体含水量变化的影响；具有胀缩裂缝和地裂缝的膨胀土边坡，应进行沿裂缝滑动的验算。 5、受水平力作用的建（构）筑物 ①山区应防止平整场地时大挖大填引起滑坡； ②岸边工程应考虑冲刷、因建筑物兴建及堆载引起地基失稳。 6、土岩组合地基 该类地基下卧基岩面为单向倾斜时，应描述岩面坡度、基底下的土层厚度、岩土界面上是否存在软弱层（如泥化带）。 7、岩石地基 ①地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物，同一建筑物的地基存在坚硬程度不同，两种或多种岩体变形模量差异达2倍及2倍以上，应进行地基变形验算； ②地基主要受力层深度内存在软弱下卧岩层时，应考虑软弱下卧岩层的影响进行地基稳定性验算； ③当基础附近有临空面时，应验算向临空面倾覆和滑移稳定性。 岩土工程勘察报告中，应提供岩层产状、岩石坚硬程度、岩体完整程度、岩体基本质量等级，以及软弱结构面特征等。 8、软弱地基 首先，应判定地基产生失稳和不均匀变形的可能性；当工程位于池塘、河岸、边坡附近时，应验算其稳定性。其次，其承载力特征值应根据室内试验、原位测试、当地经验结合地层物理力学特征和建（构）筑物特征以及施工方法和程序等多因素综合确定。该类地基应按照(GB 50007-2011)第7章和《软土地区岩土工程勘察规程》(JGJ 83-2011)7.2~4有关规定分析评价其稳定性；抗震设防烈度等于或大于7度的厚层软土分布区，应按照(JGJ 83-2011)第6章判别软土震陷的可能性和估算震陷量。 9、存在液化土层的地基 地面下存在饱和砂土和饱和粉土时，除6度外，应进行液化判别。按照(GB 50011-2010)4.3.3~6规定进行。 10、岩溶和土洞 在碳酸盐岩为主的可溶性岩石地区，当存在岩溶（溶洞、溶蚀裂隙等）、土洞等现象时，应考虑其对地基稳定的影响。按照 (GB 50021-2001) 5.1.10~12和《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)6.6的规定分析评价地基稳定性。 11、填土 当地基主要受力层中有填土分布时，如填土底面的天然坡度大于20%时，应验算其稳定性。 12、桩土复合地基 对需验算复合地基稳定性的工程，提供桩间土、桩身的抗剪强度。 13、桩基 ①应选择较硬土层作为桩端持力层。 ②嵌岩桩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定； ③嵌岩灌注桩桩端以下3倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布，且桩底应力扩散范围内应无临空面。 ④当基桩持力层为倾斜地层，基岩面凹凸不平或岩土中有洞穴时，应评价桩基的稳定性，并提出处理措施的建议。 14、箱形基础 箱形基础地基的破坏形式，除地基内饱和松砂在地震液化和局部软弱夹层侧向的问题外，它的破坏形式主要表现在偏心时水平荷载下的整体倾斜或倾覆。 一般情况下，该类基础形式均匀地基同时满足以下条件时，可不进行地基稳定性分析评价： ①基础边缘最大压力不超过地基承载力特征值20%； ②在抗震设防区，考虑了瞬时作用的地震力，同时基础埋置深度不小于1/10H； ③偏心距小于或等于1/6b。 特殊条件下，应根据地基岩土条件和地质环境条件进行分析评价。 15、地下水的影响 当场地内地下水位升降时，应考虑可能引起地基土的回弹、附加沉降和附加的托浮力对地基的影响；对软质岩石、强风化岩石、残积土、湿陷土、膨胀岩土和盐渍土，应评价地下水的聚集和散失所产生的软化、崩解、湿陷、胀缩和潜蚀的有害作用。 四、地基稳定性验算方法 1、地基整体稳定性验算方法 在竖向和水平荷载共同作用下，当不能确定最危险滑动面时，对于均匀地基，一般采用极限平衡理论的圆弧滑动条分法。应满足下式要求： MR/MS≥FS MR——抗滑力矩（kN•m） MS——滑动力矩（kN•m） FS——抗滑稳定安全系数。当滑动面为圆弧时，取1.2；当滑动面为平面时取1.3。 2、抗水平滑动验算 对于承受较大水平推力、地基可能发生侧向滑动的建（构）筑物，应满足下式要求： E/H≥FS E——水平抗力（kN） H——作用于基础底面的水平推力（kN） FS——抗滑稳定安全系数。当滑动面为圆弧时，取1.2~1.3。