土在地质及强度上的差异较大，建筑设计前必须通过现场勘察提出地质勘察报告，以保证设计的建筑物地基变形在允许范围内。

 

　　任何建筑物都必须支承在地层上，支承建筑物荷载的这部分地层就是地基。建筑物的基础是向地基传递建筑物载荷的这部分结构，基础需埋入地下一定深度并坐落在地基上。

 

　　1、对土的认识

 

　　土中固体颗粒的大小造成了土的力学性能等巨大差异，粗颗粒砂土承载能力几乎与土的含水量无关，细颗粒粘性土的承载能力却随含水量增加而急剧降低。

 

　　建筑地基岩土一般分为岩石、碎石土、砂土、黏性土、人工填土等5类，每种土都具有各自的特性指标，通过这些指标，能核算出地基土的承载能力。

 

　　2、地基基础的处理过程

 

　　2.1开展必要的地基勘察

 

　　随着高层建筑物的发展，深基础工程逐渐增多，建筑物发生的事故中，许多都与地基、基础有关，更为严重的是，地基基础一旦出现问题将无法矫正，因此，现代建筑领域对地基基础的设计与施工提出了更高的要求。建筑物地基承载力是建筑物地基基础设计中的关键指标，地基承受基础传递载荷的能力都有一定的限度，超过限度将发生建筑物不均匀沉降、房屋开裂、地基发生剪切破坏造成建筑物整体滑动或急剧下沉、致使建筑物倾倒。

 

　　历史上曾出现许多地基基础事故，著名的加拿大特朗斯康谷仓的地基事故，应作为我们土木工程建设者在今后工作中时刻牢记的教训，下面让我们回顾加拿大特朗斯康谷仓的地基处理中的问题。

 

　　1911年-1913年建设的加拿大特朗斯康谷仓，平面呈距形，长度59.44m，宽度为23.47，高度为31m，圆筒型仓13排5列，共65个谷仓。谷仓的基础为整块钢筋混凝土筏板基础，基础厚度61cm，基础埋深为3.66m。谷仓自重2万吨，可装谷物2.7万吨。1913年谷仓投入使用，当谷仓装了2.38万吨谷物时，发现谷仓下沉，一小时竖向沉降达30.5cm，24小时倾斜26°53，西端下沉7.32m，东端上抬1.52m，上部钢混筒仓完好。

 

　　事故原因：谷仓工程设计未做勘察，设计时不了解地基下藏有16m厚的软粘土层，只是借用邻近结构物地基承载力确定为352kPa而应用到此谷仓。但本谷仓地基实际承载力仅为（193～276）kPa，谷仓破坏时发生的压力329kPa，因此，谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。

 

　　经验教训告诉我们，安全的建筑物地基基础需要应满足地基强度要求，同时地基变形应在允许范围之内。加拿大特朗斯康谷仓的地基事故，必须引起土木工程技术人员的极度重视，设计人员应慎重对待地质勘察，从设计源头预防地基与基础的各类事故，从工程勘察做起，真正了解工程地质和水文地质数据，确保工程勘察地质报告全面反映工程地质和水文地质情况。

 

　　2.2建筑物基础的规范设计

 

　　根据GB50007—2011《建筑地基基础设计规范》，基础的设计，要按照地基的复杂程度、建筑物规模及地基对建筑物影响分为甲、乙、丙三个设计等级进行设计，其中基础为甲、乙等级的建筑物，均应按地基变形设计，丙级根据具体情况按照规范进行地基变形与否的设计。

 

　　建筑物基础的作用，就是保证建筑物对地基上的变形条件和强度条件予以满足。基础通常要适当扩大与地基的接触面积和一定的埋置深度，将建筑物的全部荷载分散地传给地基，因此正确理解地基承载力，也是进行建筑物基础安全设计的前提。

 

　　有效的建筑物基础设计，应确保基础在全部荷载作用下，地基不能产生过大沉降变形，地基土不能被挤出，从而导致建筑物倾斜。

 

　　著名的意大利比萨斜塔，设计为垂直建造，但工程开始后不久，便由于地基不均匀和土层松软倾斜而被迫停工。100年后续建至55m塔项，至今塔身一侧下沉lm多，另一侧下沉约3m，塔体倾斜5.8度，近几十年来，技术人员对斜塔进行了应力解除及配重矫正工程，使其寿命得到了延续。

 

　　在建筑过程中，由于地基和基础的设计问题以及施工问题，使建筑物倒塌事故频发，建筑设计最难驾驭的并不是上部结构，而是地基和基础的设计问题。因此，土木工程设计应正确利用地质勘察报告，严格进行基础选型，不能局限于地勘报告的建议，应从规范、计算入手，把影响地基基础的不确定因素降到最少。

 

　　3、岩土勘察工作的开展

 

　　3.1岩土的勘察

 

　　岩土勘察工作目的就是要明确建筑物场地及其附近的工程地质和水文地质情况，为建筑物场地的选择、布置，以及地基和基础的设计提供数据保障。

 

　　岩土勘察工作一般分为场地勘察和地基勘察，前者是对建筑物所使用的岩土进行勘察，后者是对建筑物地基岩土进行的勘察，但实际勘察中两者不可分割且密切相关。

 

　　按照岩土工程勘察规范（GB50021-2001）规定，岩土工程勘察分三个等级。对所勘察的场地也分为三个等级。场地等级的确定应从一级开始，逐级向下推定，以最先满足的等级为准。

 

　　3.2验槽工作

 

　　在施工阶段，地基基槽挖到设计标高时，应该进一步观察基槽的岩土情况，重点从土质种类、均匀程度等方面观察，看是否与设计前勘察判断的相吻合，必要时，应使用钢钎插探检查，验槽时应清除回填虚土，看新鲜土面，验槽工作要在基槽挖好后即刻组织验槽，避免下雨泡槽、冬季冰冻等不良影响。为防止工程事故的发生，必须对验槽过程发现的问题做妥善处理，经过检查合格的基槽才可以进行基础施工。

 

　　4、地基基础的工程设计

 

　　对于基础结构设计，应严格遵守勘察、设计与施工的有关标准、规范，地基基础工程事故的发生，多数是因勘测、设计、构造、制造、安装与使用等诸多因素相互作用引起的，在设计工作中，不断学习前人的成功经验，正确分析以往地基基础设计事故的原因，是提高自身业务水平的较好途径。

 

　　工程设计人员在进行地基基础设计时，应按照建筑物场地的地质条件、建筑物的使用要求以及其结构型式，要确保建筑物的主要承重结构在正常使用过程中不出现损毁事故。设计过程中，应对地基情况认真细致地做好勘查，做好场地的分级与基础类型的选择，从而进行正确的设计计算。

 

　　建筑物基础材料的选择一般取决于基础的类型、结构形式、地基条件等，取材原则要满足地基强度和经济性要求。钢筋混凝土结构基础，因其强度、耐久性、抗冻性、抗弯性能、抗拉能力、抗渗能力等各种性能优越，适用于各种类型的基础，虽然钢筋混凝土结构基础单价稍高，但其性能优越，设计高度小，节省基坑工程量，总体造价还是低于其他材料基础造价。

 

　　总之，地基基础因工程勘察出现的质量问题不仅比例大，损失严重，而且无法恢复与补救。因此工程地质勘察报告要合理确定工程勘察目的与任务，全面反映建筑场地地质和水文情况，对场地工程地质和水文地质条件全面正确的了解，从根源预防地基与基础的工程事故，防止加拿大特朗斯康谷仓的地基事故的重演。

 

　　参考文献

 

　　[1]建筑地基基础设计规范GB50007-2011.北京：中国建筑工业出版社，2011.

 

　　[2]汤文良编著.钻前土建工程基本知识.北京：石油工业出版社，2002.7.

 

　　[3]中华人民共和国建设部.GB50021-2001岩土工程勘察规范.2002.3.

 

　　[4]张力霆主编.土力学与地基基础（第二版）.北京：高等教育出版社，2007.7