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減小地基變形及

控制不均勻沉降的措施中國建筑科學(xué)研究院錢力航2007年9月12/19/20221減小地基變形及

控制不均勻沉降的措施中國建筑科學(xué)研究院12/

較大的地基變形和不均勻沉降主要發(fā)生在軟弱地基中.當(dāng)然一般地基同樣存在地基變形問題,但是問題不如軟弱地基嚴(yán)重.

12/19/20222較大的地基變形和不均勻沉降主要發(fā)生在軟軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜質(zhì)土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。在建筑地基的局部范圍內(nèi)有高壓縮性土層時(shí),應(yīng)按局部軟弱土層考慮。12/19/20223軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填

荷載不對(duì)稱,地基不均勻是產(chǎn)生不均勻沉降的根本原因.而要求一幢建筑物做到荷載絕對(duì)均勻?qū)ΨQ、要求其地基絕對(duì)均勻幾乎是不可能的.因此地基發(fā)生不均勻沉降是必然的.只不過不均勻沉降有大有小而已,對(duì)建筑物有沒有影響而已.

12/19/20224荷載不對(duì)稱,地基不均勻是產(chǎn)生不均勻沉

這里的另一層意思是地基變形的絕對(duì)值與不均勻值之間的關(guān)系.一般來說,絕對(duì)沉降大,不均勻沉降也大.所以我常常講,要減小不均勻沉降的最好辦法是減小地基的絕對(duì)沉降,也可以說是減小地基變形.12/19/20225這里的另一層意思是地基變形的絕對(duì)值與一減小地基變形的措施1基本措施2根據(jù)土層分布特點(diǎn),充分利用較好土層3妥善處理不良地質(zhì)現(xiàn)象4減小附加壓力5進(jìn)行地基處理12/19/20226一減小地基變形的措施1基本措施12/10/202

1基本措施

7.1.2勘察時(shí),應(yīng)查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況。沖填土尚應(yīng)了解排水固結(jié)條件。雜填土應(yīng)查明堆積歷史,明確自重下穩(wěn)定性、濕陷性等基本因素。12/19/202271基本措施12/10/20227

7.1.3設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)和地基的共同作用。對(duì)建筑體型、荷載情況、結(jié)構(gòu)類型和地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析,確定合理的建筑措施、結(jié)構(gòu)措施和地基處理方法。12/19/202287.1.3設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮上部結(jié)

7.1.4施工時(shí),應(yīng)注意對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土基槽底面的保護(hù),減少擾動(dòng)。荷載差異較大的建筑物,宜先建重、高部分,后建輕、低部分。12/19/202297.1.4施工時(shí),應(yīng)注意對(duì)淤泥和

7.1.5活荷載較大的構(gòu)筑物或構(gòu)筑物群(如料倉、油罐等),使用初期應(yīng)根據(jù)沉降情況控制加載速率,掌握加載間隔時(shí)間,或調(diào)整活荷載分布,避免過大傾斜。12/19/2022107.1.5活荷載較大的構(gòu)筑物或構(gòu)

2根據(jù)土層分布特點(diǎn),充分利用較好土層

1)淤泥和淤泥質(zhì)土,宜利用其上覆較好土層作為持力層,當(dāng)上覆土層較薄,應(yīng)采取避免施工時(shí)對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土擾動(dòng)的措施;

2)沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料,當(dāng)均勻性和密實(shí)度較好時(shí),均可利用作為持力層;

3)對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對(duì)基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不宜作為持力層。12/19/2022112根據(jù)土層分布特點(diǎn),充分利用較好土層12/10

4)存在較好土層時(shí),應(yīng)充分利用

如上海是典型的軟土地基,如下表所示:(根據(jù)同濟(jì)大學(xué)教授歸納)層序工程地質(zhì)組工程地質(zhì)層層頂-層底深度1表土層組黃褐色亞粘土0-42潛水砂土層組灰色粉砂夾亞砂土4—153132第一軟土層組灰色淤泥質(zhì)亞粘土夾砂灰色淤泥質(zhì)粘土4—108—204第二軟土層組灰色淤泥質(zhì)亞粘土20—255潛水-承壓水砂層組灰色粉砂夾亞砂土25—306第三軟土層組灰色淤泥質(zhì)亞粘土夾砂30—607第一硬土層組暗綠色硬土層5—308182第一承壓含水砂層組黃色粉細(xì)砂青灰色細(xì)砂30—6030—609192第四軟土層組灰色淤泥質(zhì)亞粘土夾粉砂灰色亞粘土夾細(xì)砂45—6060—7512/19/2022124)存在較好土層時(shí),應(yīng)充分利用(根據(jù)同濟(jì)大學(xué)

表中的第2層土,是較好的土層,是可以充分利用的.層序 工程地質(zhì)組工程地質(zhì)層層頂-層底深度1 表土層組 黃褐色亞粘土 0-4潛水

在上海這層土僅僅分布在一部分地區(qū),一般做為多層建筑和15層以下的高層建筑的持力層地基變形相對(duì)比較小.下面介紹一些工程實(shí)例.12/19/202213表中的第2層土,是較好的土層,是可以充分1上海華盛路高層住宅

該工程由南樓(13層)和北樓(12層)組成。南、北樓女兒墻的標(biāo)高分別為+39.80m和+37.00m;上部均采用裝配式框架—剪力墻結(jié)構(gòu)(現(xiàn)澆注),外墻用掛板,內(nèi)墻為空心磚,預(yù)制空心板;兩樓之間采用能自由沉降的懸挑結(jié)構(gòu)連接,沉降縫寬度為10cm;結(jié)構(gòu)剖面和建筑平面如圖所示。12/19/202214上海華盛路高層住宅12/10/采用天然地基,兩層地下室為箱形基礎(chǔ)。室外地面標(biāo)高為-0.800m,基底標(biāo)高為-6.450m。南樓地下室的外包尺寸為24.00×12.50m,底板南西向各挑出0.20m,東北向挑出分別為1.50m和1.70m,基底總面積為407m2;北樓地下室的外包尺寸為55.80×12.50m,底板四周均挑出0.90m,基底總面積為824m2?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)的平面、剖面如圖所示。12/19/202215采用天然地基,兩層地下室為箱形基礎(chǔ)。箱基持力層為淤泥質(zhì)砂質(zhì)粉土、粘土、粉質(zhì)粘土:含水量W=38.6(%)

壓縮模量E1-2=7.17(MPa)

按上海地基規(guī)范計(jì)算得出的地基承載力設(shè)計(jì)值為260kPa。地下水位離地面平均約為1.00m。12/19/202216箱基持力層為淤泥質(zhì)砂質(zhì)粉土、粘土、粉質(zhì)粘12/19/20221712/10/20221712/19/20221812/10/20221812/19/20221912/10/20221912/19/20222012/10/20222012/19/20222112/10/20222112/19/20222212/10/20222212/19/20222312/10/20222312/19/20222412/10/202224沉降觀測情況上海華盛路高層住宅

北樓南樓計(jì)算平均沉降量219200(mm)(分層總和法)實(shí)測推算沉降量197186(mm)

(根據(jù)實(shí)測沉降曲線按指數(shù)曲線法推算的最終沉降量)基底回彈量45(mm)

(基坑面積60×16=960m2開挖深度5.65m基底以下有5.7m厚粉質(zhì)砂土開挖時(shí)間11天)12/19/202225沉降觀測情況上海華盛路高層住宅

指數(shù)曲線法推算最終沉降量在曲線較穩(wěn)定的一段上取s1、s2、s3三點(diǎn),則最終沉降量s為s=s1-s22-1/(s3-2-s2-1)式中s2-1=s2–s1

s3-2=s3_s2例:s=16.2_(16.8-16.2)2/[(17.3_16.8)_(16.8_16.2)]=16.2_0.62/(0.5_0.6)=19.812/19/202226指數(shù)曲線法推算最終沉降量12/10/202226上??禈仿?2層住宅中部女兒墻標(biāo)高為38.00m,兩翼為36.60m。上部為墻板式結(jié)構(gòu),預(yù)制空心樓板,滑模施工。結(jié)構(gòu)剖面和標(biāo)準(zhǔn)層平面如圖所示。一層地下室,天然地基,箱形基礎(chǔ)。地下室外包尺寸為67.58×11.65m,底板南北挑出1.20m,東西挑出1.00m,基底面積為69.58×14.05=980m2

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平、剖面如圖所示。12/19/202227上海康樂路12層住宅中部女兒墻標(biāo)高為38.工程地質(zhì)狀況

表層:三合土、垃圾及灰填土,深2.3m左右,褐黃砂質(zhì)粉土:濕,可塑~稍塑,局部夾粘,西部較東部砂性增重,但此層較薄,僅為0.3~1.4m,屬中壓縮性土;

灰淤質(zhì)砂質(zhì)粉土:濕,飽和狀態(tài),夾少量的云母屑等,層厚達(dá)14m左右,砂性隨深度增加而漸增,土質(zhì)均勻,屬中壓縮性土;

灰粘土:濕,軟塑,層厚僅3.0m左右,夾有少量蚌殼屑、僵塊等物,土質(zhì)尚勻,屬高壓縮性土;

灰粉質(zhì)粘土:濕,可塑,層厚9~12m,夾僵塊、黑腐植質(zhì)等,土質(zhì)尚均,屬中壓縮性土;

暗綠粘土:稍濕,硬塑,層厚平均為2m,南部厚達(dá)4.5m左右,夾有少量砂粒,土勻,屬低壓縮性土;

黃粘土:稍濕,硬塑,夾褐色斑點(diǎn),砂性略重,屬低壓縮性土;

綠粉質(zhì)粘土:濕,夾有云母屑等,砂性較重,屬低壓縮性土;

黃粉砂:濕,中密,土勻,屬低壓縮性土;

灰粉砂:濕,屬低壓縮性土;

灰粘土:濕,軟可塑,夾較多黑色有機(jī)質(zhì),少量砂,土質(zhì)尚勻,屬高壓縮性土。12/19/202228工程地質(zhì)狀況12/10/202228主要持力層為淤泥質(zhì)砂質(zhì)粉土:含水量W=39.6%

壓縮模量E1-2=6.09MPa

按上海地基規(guī)范計(jì)算得出的地基承載力設(shè)計(jì)值為240kPa12/19/202229主要持力層為淤泥質(zhì)砂質(zhì)粉土:12/10/212/19/20223012/10/20223012/19/20223112/10/20223112/19/20223212/10/20223212/19/20223312/10/202233實(shí)測平均沉降16cm

計(jì)算最終沉降21cm12/19/202234實(shí)測平均沉降16cm

計(jì)算最終沉降21cm12/

好土層利用得好可以建高層建筑,不注意也會(huì)問題.上海有一幢五層大樓,長100余米,一字形平面.在一端的地表下1~3m間夾有粉質(zhì)砂土,動(dòng)力觸探指標(biāo)為每50cm30~40擊,而其它地段只有10擊.建成二年后,有粉質(zhì)砂土的一端10m范圍內(nèi)的沉降只有3~4cm,其它地段的沉降則達(dá)到20cm.房屋嚴(yán)重開裂.12/19/202235好土層利用得好可以建高層建筑,不注意妥善處理不良地質(zhì)現(xiàn)象

1)不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有巖溶、土洞、暗浜、墓穴、古河道以及人工地下設(shè)施等.

2)工程實(shí)例某煤氣站有4個(gè)54000m3的煤氣罐,罐間凈距44.5m,如圖所示.罐高52m,Ф44.5m,底層為高10m的水池,鋼筋混凝土環(huán)形箱基,罐底為15cm鋼筋混凝土板.罐自重8000kN,水重152000kN,基礎(chǔ)重6240kN,總重166240kN,基底平均壓力107kPa2號(hào)罐附近有一暗浜未處理.

12/19/202236妥善處理不良地質(zhì)現(xiàn)象

1)不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有巖溶、土洞、暗浜2號(hào)罐竣工后加水試壓,歷時(shí)20天,水加到10米高,沉降16~22.9cm,北邊比南邊多沉降6.9cm;又過20天,沉降為26.3~35.6cm,北邊多沉9cm;再過一年三個(gè)月,沉降達(dá)44~53cm,北邊多沉降9cm.最后用千斤頂頂起罐壁進(jìn)行糾正.12/19/2022372號(hào)罐竣工后加水試壓,歷時(shí)20天,水12/10/2022

3)處理措施a采用樁基;b基礎(chǔ)梁跨越;c加深基礎(chǔ);d換土:砂,砂礫石、砂卵石等;e其它地基處理措施:如注水泥漿,化學(xué)加固等.12/19/2022383)處理措施12/10/2022384減小附加壓力

減小附加壓力,顯然可以減小沉降和不均勻沉降.具體措施:1)采用輕型結(jié)構(gòu)、輕質(zhì)材料,減輕建(構(gòu))筑物自重;

2)減少填土或采用輕質(zhì)填料;

3)采用空心基礎(chǔ)或設(shè)置地下室;

4)擴(kuò)大基底面積;

5)加大基礎(chǔ)埋深

12/19/2022394減小附加壓力減小附加壓力,顯然可以減小沉降5

進(jìn)行地基處理對(duì)軟弱地基和不均勻地基進(jìn)行全面處理是減少沉降變形直接有效的辦法.地基處理的辦法很多,強(qiáng)夯法、振沖法、換土法、高壓噴射注漿法、砂石樁法、CFG樁法等等12/19/2022405進(jìn)行地基處理對(duì)軟弱地基和不均勻減小地基變形對(duì)建筑物

不良影響的措施1采用合理的基礎(chǔ)方案2采取適應(yīng)地基變形的結(jié)構(gòu)措施

3采取適應(yīng)地基變形的建筑措施4注意相鄰基礎(chǔ)的影響5處理好大面積堆載問題

12/19/202241減小地基變形對(duì)建筑物

不良影響的措施1采用1采用合理的基礎(chǔ)方案

當(dāng)預(yù)估建筑物可能產(chǎn)生較大沉降或不均勻沉降時(shí),可根據(jù)建筑物的具體情況,適當(dāng)加強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度和強(qiáng)度,保證結(jié)構(gòu)的安全和正常使用:

1)采用十字條形、筏形或箱形基礎(chǔ);

2)盡量采用相同的基礎(chǔ)形式和埋深,否則容易發(fā)生問題;例如:某醫(yī)院局部地下室設(shè)置不當(dāng),引起不均勻沉降,造成嚴(yán)重開裂.12/19/2022421采用合理的基礎(chǔ)方案12/10/20224212/19/20224312/10/202243

3)按照變形控制原則調(diào)整基礎(chǔ)形式和埋深根據(jù)建筑物的荷載分布情況、地基土層情況,預(yù)估不同部位沉降量的大小,可以選擇不同的基礎(chǔ)形式、不同的基礎(chǔ)埋深、不同的樁距、不同的樁長等等,使整個(gè)建筑物沉降均勻.但應(yīng)用此法必須慎重,否則會(huì)產(chǎn)生不好的結(jié)果,因?yàn)榇朔ň唧w實(shí)施比較難.12/19/2022443)按照變形控制原則調(diào)整基礎(chǔ)形式和埋深1

4)采用施工后澆帶采用施工后澆帶將建筑物的主樓(或荷載大的部分)和裙房(或荷載小的部分)分開施工,先施工主樓,使其先沉降,再施工裙房,到一定時(shí)候封后澆帶.一般砂土地基上的高層建筑,在主樓結(jié)構(gòu)封頂時(shí)沉降可以完成1/3~2/3,所以后澆帶的作用是很明顯的.但是使用不當(dāng)也會(huì)發(fā)生問題.例如:上海某大廈,主樓29層,采用500×500mm×49.5m預(yù)制樁,入土深度56m,灰色粉質(zhì)黏土為持力層;裙房7層,400×400mm×25.7m預(yù)制樁,入土深度32.6m,砂質(zhì)粉土為持力層.為減小主樓與裙房的沉降差,設(shè)后澆帶如圖所示.封帶后一個(gè)月沉降如圖.此時(shí)主樓沉降速率為0.15mm/天.12/19/2022454)采用施工后澆帶12/10/2022從圖可見:1由于后澆帶中大量鋼筋是連續(xù)的,裙房還是被主樓帶著沉降;2裙房因沉降量和沉降速率遠(yuǎn)小于主樓而傾斜;3主樓也因裙房的拖累而有傾斜的趨勢;4可見主樓的沉降控制仍感太松,沉降量仍太大,樁應(yīng)更長;5后澆帶中鋼筋采用綁扎連接也許更好12/19/202246從圖可見:12/10/202246

5)采用樁基礎(chǔ)

2采取適應(yīng)地基變形的結(jié)構(gòu)措施

1

選擇對(duì)地基變形不敏感的結(jié)構(gòu)形式;

2水池、油罐等上部柔性很大的結(jié)構(gòu)一般應(yīng)選柔性底板,能適應(yīng)較大地基變形;

3

對(duì)于建筑體型復(fù)雜、荷載差異較大的框架結(jié)構(gòu),可采用箱基、樁基、筏基等加強(qiáng)基礎(chǔ)整體剛度,減少不均勻沉降。12/19/2022475)采用樁基礎(chǔ)12/10/2022474對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)的房屋,宜采用下列措施增強(qiáng)整體剛度和強(qiáng)度:

1)對(duì)于三層和三層以上的房屋,其長高比L/Hf宜小于或等于2.5;當(dāng)房屋的長高比為2.5<

L/Hf≤3.0時(shí),宜做到縱墻不轉(zhuǎn)折或少轉(zhuǎn)折,并應(yīng)控制其內(nèi)橫墻間距或增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度和強(qiáng)度。當(dāng)房屋的預(yù)估最大沉降量小于或等于120mm時(shí),其長高比可不受限制;

2)墻體內(nèi)宜設(shè)置鋼筋混凝土圈梁或鋼筋磚圈梁;

3)在墻體上開洞時(shí),宜在開洞部位配筋或采用構(gòu)造柱及圈梁加強(qiáng)。12/19/2022484對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)的房屋,宜采用下列12/1

5

圈梁應(yīng)按下列要求設(shè)置:

1)在多層房屋的基礎(chǔ)和頂層處宜各設(shè)置一道,其他各層可隔層設(shè)置,必要時(shí)也可層層設(shè)置。單層工業(yè)廠房、倉庫,可結(jié)合基礎(chǔ)梁、聯(lián)系梁、過梁等酌情設(shè)置。

2)圈梁應(yīng)設(shè)置在外墻、內(nèi)縱墻和主要內(nèi)橫墻上,并宜在平面內(nèi)聯(lián)成封閉系統(tǒng)。12/19/2022495圈梁應(yīng)按下列要求設(shè)置:12/10/20223采取適應(yīng)地基變形的建筑措施

建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002:

7.3.1在滿足使用和其他要求的前提下,建筑體型應(yīng)力求簡單。當(dāng)建筑體型比較復(fù)雜時(shí),宜根據(jù)其平面形狀和高度差異情況,在適當(dāng)部位用沉降縫將其劃分成若干個(gè)剛度較好的單元;當(dāng)高度差異或荷載差異較大時(shí),可將兩者隔開一定距離,當(dāng)拉開距離后的兩單元必須連接時(shí),應(yīng)采用能自由沉降的連接構(gòu)造。12/19/2022503采取適應(yīng)地基變形的建筑措施建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)7.3.2建筑物的下列部位,宜設(shè)置沉降縫:1建筑平面的轉(zhuǎn)折部位;2高度差異或荷載差異處;3長高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位;4地基土的壓縮性有顯著差異處;5建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處;6分期建造房屋的交界處。12/19/2022517.3.2建筑物的下列部位,宜設(shè)置沉降縫:12/10/2沉降縫應(yīng)有足夠的寬度,縫寬可按表7.3.2選用。

表7.3.2房屋沉降縫的寬度房屋層數(shù)沉降縫寬度(mm)二~三50~80四~五80~120五層以上不小于120沉降縫從上部結(jié)構(gòu)到基礎(chǔ)應(yīng)全部貫通.12/19/202252沉降縫應(yīng)有足夠的寬度,縫寬可按表7.3.2選7.3.3相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距,可按表7.3.3選用。

表7.3.3相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距(m)影響建筑的預(yù)估被影響建筑的長高比平均沉降量s(mm)2.0≤L/Hf<3.03.0≤L/Hf<5.070~1502~3m3~6160~2503~66~9260~4006~99~12>4009~12≥12m注:1表中L為建筑物長度或沉降縫分隔的單元長度(m);Hf為自基礎(chǔ)底面標(biāo)高算起的建筑物高度(m);2當(dāng)被影響建筑的長高比為1.5<L/Hf<2.0時(shí),其間凈距可適當(dāng)縮小12/19/2022537.3.3相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距,可按表7.3.3選用。表7.3.3是根據(jù)國內(nèi)55個(gè)工程實(shí)例的調(diào)查和分析得到的.當(dāng)”影響建筑物”的平均沉降小于7cm時(shí),一般可不考慮對(duì)相鄰建筑的影響;當(dāng)”被影響建筑物”具有較好剛度、長高比小于1.5時(shí),一般也可不考慮相鄰建筑的影響.12/19/202254表7.3.3是根據(jù)國內(nèi)55個(gè)工程實(shí)例的調(diào)查和決定建筑物相鄰影響距離的因素

決定建筑物相鄰影響距離的主要因素有:“影響建筑”的沉降量,“被影響建筑”的剛度等.“影響建筑”的沉降量則與地基土的壓縮性、荷載大小有關(guān),而“被影響建筑”的剛度則與其結(jié)構(gòu)形式、長高比以及地基土的性質(zhì)有關(guān).如圖6-18所示為一2層實(shí)驗(yàn)室,建成后五年在距其8.2m處建了一座5層教學(xué)樓.由于教學(xué)樓沉降的影響,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室下沉,在靠近教學(xué)樓的一端墻身出現(xiàn)裂縫,縫寬達(dá)9mm.12/19/202255決定建筑物相鄰影響距離的因素決定建筑根據(jù)裂縫的情況看,影響的距離達(dá)到15m.當(dāng)?shù)匾蛔龑俞t(yī)院,沉降僅12.9cm,對(duì)其附屬一層門診室的影響距離只有3m12/19/202256根據(jù)裂縫的情況看,影響的距離達(dá)到15m.圖6-21所示5層住宅平均沉降25.2cm,在相距3.5m處有一長高比為7.2的二層磚木結(jié)構(gòu)住宅,受其影響而裂縫,影響距離也達(dá)14.3m,與圖6-18的影響距離差不多,原因是其長高比大,剛度差.12/19/202257圖6-21所示5層住宅平均沉降25.2cm,在相距3.5

還有一座醫(yī)院門診樓,平均沉降達(dá)29.3cm,而在其旁相距僅2.25m的鍋爐房卻完好無損,原因是鍋爐房的長高比為1.5,并設(shè)有圈梁,剛度好.從上海地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)看,一般天然地基、4~5層樓相鄰基礎(chǔ)的影響距離可達(dá)10~12m.12/19/202258還有一座醫(yī)院門診樓,平均沉降達(dá)29.3cm,而在其旁

5.1.5當(dāng)存在相鄰建筑物時(shí),新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑基礎(chǔ)。當(dāng)埋深大于原有建筑基礎(chǔ)時(shí),兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距,其數(shù)值應(yīng)根據(jù)原有建筑荷載大小、基礎(chǔ)形式和土質(zhì)情況確定。當(dāng)上述要求不能滿足時(shí),應(yīng)采取分段施工,設(shè)臨時(shí)加固支撐,打板樁,地下連續(xù)墻等施工措施,或加固原有建筑物地基。12/19/2022595.1.5當(dāng)存在相鄰建筑物時(shí),新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜“兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距”:《北京市建筑設(shè)計(jì)技術(shù)細(xì)則》結(jié)構(gòu)專業(yè)規(guī)定,這一凈距不應(yīng)小于基礎(chǔ)間高差的2倍;這一細(xì)則同時(shí)規(guī)定,高層建筑和裙房之間如設(shè)置沉降縫,則高層建筑基礎(chǔ)埋深應(yīng)大于裙房基礎(chǔ)埋深不小于2m.12/19/202260“兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距”:12/10/2022607.3.5建筑物各組成部分的標(biāo)高,應(yīng)根據(jù)可能產(chǎn)生的不均勻沉降采取下列相應(yīng)措施:1室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高,應(yīng)根據(jù)預(yù)估沉降量予以提高。建筑物各部分(或設(shè)備之間)有聯(lián)系時(shí),可將沉降較大者標(biāo)高提高;2建筑物與設(shè)備之間,應(yīng)留有凈空。當(dāng)建筑物有管道穿過時(shí),應(yīng)預(yù)留孔洞,或采用柔性的管道接頭等。12/19/2022617.3.5建筑物各組成部分的標(biāo)高,應(yīng)根據(jù)可能12/10/如果建筑物的平面布置較復(fù)雜,例如呈H、Y、L、E等形狀,在轉(zhuǎn)角交接處,或?qū)硬畹南噜徧幫菀壮霈F(xiàn)裂縫損壞。

實(shí)例1如圖15一10所示,某車間為四層內(nèi)框架結(jié)構(gòu),平面呈E字形,各單元結(jié)構(gòu)相同,外磚墻承重,鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),底寬3m,在一層樓板及頂層處均設(shè)有圈梁,內(nèi)部為鋼筋混凝土梁柱結(jié)構(gòu),柱網(wǎng)(7十3十7)Tn×6m。車間中部兩單元交接處,設(shè)有電梯間,采用鋼筋混凝土片筏基礎(chǔ),埋深1.7m,基底總壓力達(dá)110kPa。地表3m以下,大多為淤泥貭粉質(zhì)黏土,含薄砂層;9m以下土質(zhì)更差,為淤泥,孔隙比高達(dá)1.5以上。12/19/202262如果建筑物的平面布置較復(fù)雜,例如呈H、1212/19/20226312/10/202263施工完成半年后,磚墻、樓板均出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫,完工后一年才進(jìn)行沉降觀測。圖15一10(a)為完工后一年至兩年的沉降等高線,全車間沉降不均勻,以電梯間附近沉降較大,為9.2cm左右。經(jīng)估算,BC墻各點(diǎn)的總沉降如圖15一10(C)所示。因不均勻沉降而出現(xiàn)的裂縫,主要在AA′、BB′、CC′及DD′四處磚墻上。12/19/202264施工完成半年后,磚墻、樓板均出現(xiàn)嚴(yán)重BB′與CC′墻上的裂縫情況,從內(nèi)墻看,裂縫自三層開始出現(xiàn),呈45°下斜,二樓及底層裂縫甚多,但大部分是發(fā)絲縫;從外墻看,裂縫自二層開始,在窗間墻部分出現(xiàn)嚴(yán)重?cái)嗔颜哂腥?,縫寬達(dá)7mm,窗框受扭變形比較嚴(yán)重。由于裂縫主要對(duì)稱于電梯間,呈八字形展開,說明在BC墻中部地基出現(xiàn)了包括電梯間在內(nèi)的沉降中心,其結(jié)果還引起B(yǎng)′及C′處一層大梁底端發(fā)生張拉裂縫。12/19/202265BB′與CC′墻上的裂縫情況,從內(nèi)墻幾點(diǎn)分析:

1

電梯間位于兩個(gè)單元交接處,布置不適當(dāng)。電梯間筏基面積最大,為107.7m2,毗鄰柱基面積為17.2m2,連同附近墻基面積共161m2,且基底平均壓力較大達(dá)110kPa,形成大面積重載區(qū)域,沉降最大,造成較大的不均勻沉降。2

電梯間剛度很大,又與鄰接的框架結(jié)構(gòu)相聯(lián),剛度更大.而BC墻窗洞面積占38%,二層三層均為預(yù)制板,叉無圈梁,其剛度遠(yuǎn)比電梯間為小。對(duì)于剛度相差較大的鄰接建筑物,當(dāng)沉降差較大時(shí),剛度小的結(jié)構(gòu)就遭到損壞。3

在結(jié)構(gòu)物轉(zhuǎn)角處和相交處出現(xiàn)較大的沉降差,要這當(dāng)加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度,如增設(shè)圈梁。4

對(duì)這種平面的建筑物還是以設(shè)置沉降縫為好。12/19/202266幾點(diǎn)分析:12/10/202266

實(shí)例2某數(shù)學(xué)大樓,平面呈不對(duì)稱“工”字形,中間部分為五層,其余為四層,如圖15一11所示。變形縫將整個(gè)建筑物分為兩部分,變形縫寬3cm,嵌以木絲板,鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),未斷開,基底總壓力為120kPa。磚墻承重,窗孔較大,一般為1.5m×2.5m。完工后4個(gè)月至18個(gè)月的沉降觀測成果如圖15一11(a)所示,裂縫開展如圖15一11(b)所示。12/19/202267實(shí)例2某數(shù)學(xué)大樓,平面呈不對(duì)12/19/20226812/10/202268

造成裂損出現(xiàn)的主要原因是1平面布置復(fù)雜,不均勻沉降降較大5層建筑物較重,加劇了4層部分向它傾斜擠壓的作用;2基礎(chǔ)未斷開,變形縫不等于沉降縫,變形縫寬度也不夠;3開窗面積也太大,有的占?jí)ι淼?0%。12/19/202269造成裂損出現(xiàn)的主要原因是1平4注意相鄰基礎(chǔ)的影響

新建筑物建造在已有建筑物旁,將使已有建筑物產(chǎn)生附加沉降,容易使它發(fā)生裂損;當(dāng)同一建筑物的鄰接部分或相鄰兩建筑物不同時(shí)建造時(shí),也會(huì)發(fā)生同樣的問題。如圖15一13所示某試驗(yàn)室大樓,其本身的設(shè)計(jì)較合理,防止了開裂;但附屬的鍋爐房為一層磚承重鋼筋混凝土平屋面結(jié)構(gòu),與大樓一端相距僅5.7m,有過道相連。受到大樓荷重影響,完工后四年五個(gè)月測量,房屋的相對(duì)沉降值如圖15一13(a)所示,鍋爐房與過道發(fā)生嚴(yán)重裂損。

12/19/2022704注意相鄰基礎(chǔ)的影響新建筑物建造如圖15一13所示某試驗(yàn)室大樓,其本身的設(shè)計(jì)較合理,防止了開裂;但附屬的鍋爐房為一層磚承重鋼筋混凝土平屋面結(jié)構(gòu),與大樓一端相距僅5.7m,有過道相連。受到大樓荷重影響,完工后四年五個(gè)月測量,房屋的相對(duì)沉降值如圖15一13(a)所示,鍋爐房與過道發(fā)生嚴(yán)重裂損。

12/19/202271如圖15一13所示某試驗(yàn)室大樓,其本身的設(shè)計(jì)較合理,5處理好大面積堆載問題7.5.1在建筑范圍內(nèi)具有地面荷載的單層工業(yè)廠房、露天車間和單層倉庫的設(shè)計(jì),應(yīng)考慮由于地面荷載所產(chǎn)生的地基不均勻變形及其對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不利影響。當(dāng)有條件時(shí),宜利用堆載預(yù)壓過的建筑場地。

注:地面荷載系指生產(chǎn)堆料、工業(yè)設(shè)備等地面堆載和天然地面上的大面積填土荷載。12/19/2022725處理好大面積堆載問題7.5.1在建筑范圍內(nèi)具有地面7.5.2地面堆載應(yīng)均衡,并應(yīng)根據(jù)使用要求、堆載特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)類型和地質(zhì)條件確定允許堆載量和范圍,堆載量不應(yīng)超過地基承載力特征值。堆載不宜壓在基礎(chǔ)上。大面積的填土,宜在基礎(chǔ)施工前三個(gè)月完成。7.5.3廠房和倉庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可適當(dāng)提高柱、墻的抗彎能力,增強(qiáng)房屋的剛度。對(duì)于中、小型倉庫,宜采用靜定結(jié)構(gòu)。7.5.4(大意)對(duì)于在使用過程中允許調(diào)整吊車軌道的單層鋼筋混凝土工業(yè)廠房和露天車間的天然地基設(shè)計(jì),除應(yīng)遵守規(guī)范一般的規(guī)定外,地面荷載引起的附加沉降尚應(yīng)≤表7.5.4的要求:12/19/2022737.5.2地面堆載應(yīng)均衡,并應(yīng)根據(jù)使用要求、堆12/10表7.5.4地基附加沉降量允許值[s’g](mm)

a610203040506070b

1404550555524550556060350556065707545560657075808590565707580859095100注:表中為地面荷載的縱向長度(m);b為車間跨度方向基礎(chǔ)底面邊長(m)。12/19/202274表7.5.4地基附加沉降量允許值[s’g](mm)

下接:

6沉樁降水基坑開挖對(duì)環(huán)境和建筑物的影響

(另一個(gè)文件)12/19/202275下接:12/10/202275減小地基變形及

控制不均勻沉降的措施中國建筑科學(xué)研究院錢力航2007年9月12/19/202276減小地基變形及

控制不均勻沉降的措施中國建筑科學(xué)研究院12/

較大的地基變形和不均勻沉降主要發(fā)生在軟弱地基中.當(dāng)然一般地基同樣存在地基變形問題,但是問題不如軟弱地基嚴(yán)重.

12/19/202277較大的地基變形和不均勻沉降主要發(fā)生在軟軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜質(zhì)土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。在建筑地基的局部范圍內(nèi)有高壓縮性土層時(shí),應(yīng)按局部軟弱土層考慮。12/19/202278軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填

荷載不對(duì)稱,地基不均勻是產(chǎn)生不均勻沉降的根本原因.而要求一幢建筑物做到荷載絕對(duì)均勻?qū)ΨQ、要求其地基絕對(duì)均勻幾乎是不可能的.因此地基發(fā)生不均勻沉降是必然的.只不過不均勻沉降有大有小而已,對(duì)建筑物有沒有影響而已.

12/19/202279荷載不對(duì)稱,地基不均勻是產(chǎn)生不均勻沉

這里的另一層意思是地基變形的絕對(duì)值與不均勻值之間的關(guān)系.一般來說,絕對(duì)沉降大,不均勻沉降也大.所以我常常講,要減小不均勻沉降的最好辦法是減小地基的絕對(duì)沉降,也可以說是減小地基變形.12/19/202280這里的另一層意思是地基變形的絕對(duì)值與一減小地基變形的措施1基本措施2根據(jù)土層分布特點(diǎn),充分利用較好土層3妥善處理不良地質(zhì)現(xiàn)象4減小附加壓力5進(jìn)行地基處理12/19/202281一減小地基變形的措施1基本措施12/10/202

1基本措施

7.1.2勘察時(shí),應(yīng)查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況。沖填土尚應(yīng)了解排水固結(jié)條件。雜填土應(yīng)查明堆積歷史,明確自重下穩(wěn)定性、濕陷性等基本因素。12/19/2022821基本措施12/10/20227

7.1.3設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)和地基的共同作用。對(duì)建筑體型、荷載情況、結(jié)構(gòu)類型和地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析,確定合理的建筑措施、結(jié)構(gòu)措施和地基處理方法。12/19/2022837.1.3設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮上部結(jié)

7.1.4施工時(shí),應(yīng)注意對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土基槽底面的保護(hù),減少擾動(dòng)。荷載差異較大的建筑物,宜先建重、高部分,后建輕、低部分。12/19/2022847.1.4施工時(shí),應(yīng)注意對(duì)淤泥和

7.1.5活荷載較大的構(gòu)筑物或構(gòu)筑物群(如料倉、油罐等),使用初期應(yīng)根據(jù)沉降情況控制加載速率,掌握加載間隔時(shí)間,或調(diào)整活荷載分布,避免過大傾斜。12/19/2022857.1.5活荷載較大的構(gòu)筑物或構(gòu)

2根據(jù)土層分布特點(diǎn),充分利用較好土層

1)淤泥和淤泥質(zhì)土,宜利用其上覆較好土層作為持力層,當(dāng)上覆土層較薄,應(yīng)采取避免施工時(shí)對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土擾動(dòng)的措施;

2)沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料,當(dāng)均勻性和密實(shí)度較好時(shí),均可利用作為持力層;

3)對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對(duì)基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不宜作為持力層。12/19/2022862根據(jù)土層分布特點(diǎn),充分利用較好土層12/10

4)存在較好土層時(shí),應(yīng)充分利用

如上海是典型的軟土地基,如下表所示:(根據(jù)同濟(jì)大學(xué)教授歸納)層序工程地質(zhì)組工程地質(zhì)層層頂-層底深度1表土層組黃褐色亞粘土0-42潛水砂土層組灰色粉砂夾亞砂土4—153132第一軟土層組灰色淤泥質(zhì)亞粘土夾砂灰色淤泥質(zhì)粘土4—108—204第二軟土層組灰色淤泥質(zhì)亞粘土20—255潛水-承壓水砂層組灰色粉砂夾亞砂土25—306第三軟土層組灰色淤泥質(zhì)亞粘土夾砂30—607第一硬土層組暗綠色硬土層5—308182第一承壓含水砂層組黃色粉細(xì)砂青灰色細(xì)砂30—6030—609192第四軟土層組灰色淤泥質(zhì)亞粘土夾粉砂灰色亞粘土夾細(xì)砂45—6060—7512/19/2022874)存在較好土層時(shí),應(yīng)充分利用(根據(jù)同濟(jì)大學(xué)

表中的第2層土,是較好的土層,是可以充分利用的.層序 工程地質(zhì)組工程地質(zhì)層層頂-層底深度1 表土層組 黃褐色亞粘土 0-4潛水

在上海這層土僅僅分布在一部分地區(qū),一般做為多層建筑和15層以下的高層建筑的持力層地基變形相對(duì)比較小.下面介紹一些工程實(shí)例.12/19/202288表中的第2層土,是較好的土層,是可以充分1上海華盛路高層住宅

該工程由南樓(13層)和北樓(12層)組成。南、北樓女兒墻的標(biāo)高分別為+39.80m和+37.00m;上部均采用裝配式框架—剪力墻結(jié)構(gòu)(現(xiàn)澆注),外墻用掛板,內(nèi)墻為空心磚,預(yù)制空心板;兩樓之間采用能自由沉降的懸挑結(jié)構(gòu)連接,沉降縫寬度為10cm;結(jié)構(gòu)剖面和建筑平面如圖所示。12/19/202289上海華盛路高層住宅12/10/采用天然地基,兩層地下室為箱形基礎(chǔ)。室外地面標(biāo)高為-0.800m,基底標(biāo)高為-6.450m。南樓地下室的外包尺寸為24.00×12.50m,底板南西向各挑出0.20m,東北向挑出分別為1.50m和1.70m,基底總面積為407m2;北樓地下室的外包尺寸為55.80×12.50m,底板四周均挑出0.90m,基底總面積為824m2?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)的平面、剖面如圖所示。12/19/202290采用天然地基,兩層地下室為箱形基礎(chǔ)。箱基持力層為淤泥質(zhì)砂質(zhì)粉土、粘土、粉質(zhì)粘土:含水量W=38.6(%)

壓縮模量E1-2=7.17(MPa)

按上海地基規(guī)范計(jì)算得出的地基承載力設(shè)計(jì)值為260kPa。地下水位離地面平均約為1.00m。12/19/202291箱基持力層為淤泥質(zhì)砂質(zhì)粉土、粘土、粉質(zhì)粘12/19/20229212/10/20221712/19/20229312/10/20221812/19/20229412/10/20221912/19/20229512/10/20222012/19/20229612/10/20222112/19/20229712/10/20222212/19/20229812/10/20222312/19/20229912/10/202224沉降觀測情況上海華盛路高層住宅

北樓南樓計(jì)算平均沉降量219200(mm)(分層總和法)實(shí)測推算沉降量197186(mm)

(根據(jù)實(shí)測沉降曲線按指數(shù)曲線法推算的最終沉降量)基底回彈量45(mm)

(基坑面積60×16=960m2開挖深度5.65m基底以下有5.7m厚粉質(zhì)砂土開挖時(shí)間11天)12/19/2022100沉降觀測情況上海華盛路高層住宅

指數(shù)曲線法推算最終沉降量在曲線較穩(wěn)定的一段上取s1、s2、s3三點(diǎn),則最終沉降量s為s=s1-s22-1/(s3-2-s2-1)式中s2-1=s2–s1

s3-2=s3_s2例:s=16.2_(16.8-16.2)2/[(17.3_16.8)_(16.8_16.2)]=16.2_0.62/(0.5_0.6)=19.812/19/2022101指數(shù)曲線法推算最終沉降量12/10/202226上??禈仿?2層住宅中部女兒墻標(biāo)高為38.00m,兩翼為36.60m。上部為墻板式結(jié)構(gòu),預(yù)制空心樓板,滑模施工。結(jié)構(gòu)剖面和標(biāo)準(zhǔn)層平面如圖所示。一層地下室,天然地基,箱形基礎(chǔ)。地下室外包尺寸為67.58×11.65m,底板南北挑出1.20m,東西挑出1.00m,基底面積為69.58×14.05=980m2

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平、剖面如圖所示。12/19/2022102上??禈仿?2層住宅中部女兒墻標(biāo)高為38.工程地質(zhì)狀況

表層:三合土、垃圾及灰填土,深2.3m左右,褐黃砂質(zhì)粉土:濕,可塑~稍塑,局部夾粘,西部較東部砂性增重,但此層較薄,僅為0.3~1.4m,屬中壓縮性土;

灰淤質(zhì)砂質(zhì)粉土:濕,飽和狀態(tài),夾少量的云母屑等,層厚達(dá)14m左右,砂性隨深度增加而漸增,土質(zhì)均勻,屬中壓縮性土;

灰粘土:濕,軟塑,層厚僅3.0m左右,夾有少量蚌殼屑、僵塊等物,土質(zhì)尚勻,屬高壓縮性土;

灰粉質(zhì)粘土:濕,可塑,層厚9~12m,夾僵塊、黑腐植質(zhì)等,土質(zhì)尚均,屬中壓縮性土;

暗綠粘土:稍濕,硬塑,層厚平均為2m,南部厚達(dá)4.5m左右,夾有少量砂粒,土勻,屬低壓縮性土;

黃粘土:稍濕,硬塑,夾褐色斑點(diǎn),砂性略重,屬低壓縮性土;

綠粉質(zhì)粘土:濕,夾有云母屑等,砂性較重,屬低壓縮性土;

黃粉砂:濕,中密,土勻,屬低壓縮性土;

灰粉砂:濕,屬低壓縮性土;

灰粘土:濕,軟可塑,夾較多黑色有機(jī)質(zhì),少量砂,土質(zhì)尚勻,屬高壓縮性土。12/19/2022103工程地質(zhì)狀況12/10/202228主要持力層為淤泥質(zhì)砂質(zhì)粉土:含水量W=39.6%

壓縮模量E1-2=6.09MPa

按上海地基規(guī)范計(jì)算得出的地基承載力設(shè)計(jì)值為240kPa12/19/2022104主要持力層為淤泥質(zhì)砂質(zhì)粉土:12/10/212/19/202210512/10/20223012/19/202210612/10/20223112/19/202210712/10/20223212/19/202210812/10/202233實(shí)測平均沉降16cm

計(jì)算最終沉降21cm12/19/2022109實(shí)測平均沉降16cm

計(jì)算最終沉降21cm12/

好土層利用得好可以建高層建筑,不注意也會(huì)問題.上海有一幢五層大樓,長100余米,一字形平面.在一端的地表下1~3m間夾有粉質(zhì)砂土,動(dòng)力觸探指標(biāo)為每50cm30~40擊,而其它地段只有10擊.建成二年后,有粉質(zhì)砂土的一端10m范圍內(nèi)的沉降只有3~4cm,其它地段的沉降則達(dá)到20cm.房屋嚴(yán)重開裂.12/19/2022110好土層利用得好可以建高層建筑,不注意妥善處理不良地質(zhì)現(xiàn)象

1)不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有巖溶、土洞、暗浜、墓穴、古河道以及人工地下設(shè)施等.

2)工程實(shí)例某煤氣站有4個(gè)54000m3的煤氣罐,罐間凈距44.5m,如圖所示.罐高52m,Ф44.5m,底層為高10m的水池,鋼筋混凝土環(huán)形箱基,罐底為15cm鋼筋混凝土板.罐自重8000kN,水重152000kN,基礎(chǔ)重6240kN,總重166240kN,基底平均壓力107kPa2號(hào)罐附近有一暗浜未處理.

12/19/2022111妥善處理不良地質(zhì)現(xiàn)象

1)不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有巖溶、土洞、暗浜2號(hào)罐竣工后加水試壓,歷時(shí)20天,水加到10米高,沉降16~22.9cm,北邊比南邊多沉降6.9cm;又過20天,沉降為26.3~35.6cm,北邊多沉9cm;再過一年三個(gè)月,沉降達(dá)44~53cm,北邊多沉降9cm.最后用千斤頂頂起罐壁進(jìn)行糾正.12/19/20221122號(hào)罐竣工后加水試壓,歷時(shí)20天,水12/10/2022

3)處理措施a采用樁基;b基礎(chǔ)梁跨越;c加深基礎(chǔ);d換土:砂,砂礫石、砂卵石等;e其它地基處理措施:如注水泥漿,化學(xué)加固等.12/19/20221133)處理措施12/10/2022384減小附加壓力

減小附加壓力,顯然可以減小沉降和不均勻沉降.具體措施:1)采用輕型結(jié)構(gòu)、輕質(zhì)材料,減輕建(構(gòu))筑物自重;

2)減少填土或采用輕質(zhì)填料;

3)采用空心基礎(chǔ)或設(shè)置地下室;

4)擴(kuò)大基底面積;

5)加大基礎(chǔ)埋深

12/19/20221144減小附加壓力減小附加壓力,顯然可以減小沉降5

進(jìn)行地基處理對(duì)軟弱地基和不均勻地基進(jìn)行全面處理是減少沉降變形直接有效的辦法.地基處理的辦法很多,強(qiáng)夯法、振沖法、換土法、高壓噴射注漿法、砂石樁法、CFG樁法等等12/19/20221155進(jìn)行地基處理對(duì)軟弱地基和不均勻減小地基變形對(duì)建筑物

不良影響的措施1采用合理的基礎(chǔ)方案2采取適應(yīng)地基變形的結(jié)構(gòu)措施

3采取適應(yīng)地基變形的建筑措施4注意相鄰基礎(chǔ)的影響5處理好大面積堆載問題

12/19/2022116減小地基變形對(duì)建筑物

不良影響的措施1采用1采用合理的基礎(chǔ)方案

當(dāng)預(yù)估建筑物可能產(chǎn)生較大沉降或不均勻沉降時(shí),可根據(jù)建筑物的具體情況,適當(dāng)加強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度和強(qiáng)度,保證結(jié)構(gòu)的安全和正常使用:

1)采用十字條形、筏形或箱形基礎(chǔ);

2)盡量采用相同的基礎(chǔ)形式和埋深,否則容易發(fā)生問題;例如:某醫(yī)院局部地下室設(shè)置不當(dāng),引起不均勻沉降,造成嚴(yán)重開裂.12/19/20221171采用合理的基礎(chǔ)方案12/10/20224212/19/202211812/10/202243

3)按照變形控制原則調(diào)整基礎(chǔ)形式和埋深根據(jù)建筑物的荷載分布情況、地基土層情況,預(yù)估不同部位沉降量的大小,可以選擇不同的基礎(chǔ)形式、不同的基礎(chǔ)埋深、不同的樁距、不同的樁長等等,使整個(gè)建筑物沉降均勻.但應(yīng)用此法必須慎重,否則會(huì)產(chǎn)生不好的結(jié)果,因?yàn)榇朔ň唧w實(shí)施比較難.12/19/20221193)按照變形控制原則調(diào)整基礎(chǔ)形式和埋深1

4)采用施工后澆帶采用施工后澆帶將建筑物的主樓(或荷載大的部分)和裙房(或荷載小的部分)分開施工,先施工主樓,使其先沉降,再施工裙房,到一定時(shí)候封后澆帶.一般砂土地基上的高層建筑,在主樓結(jié)構(gòu)封頂時(shí)沉降可以完成1/3~2/3,所以后澆帶的作用是很明顯的.但是使用不當(dāng)也會(huì)發(fā)生問題.例如:上海某大廈,主樓29層,采用500×500mm×49.5m預(yù)制樁,入土深度56m,灰色粉質(zhì)黏土為持力層;裙房7層,400×400mm×25.7m預(yù)制樁,入土深度32.6m,砂質(zhì)粉土為持力層.為減小主樓與裙房的沉降差,設(shè)后澆帶如圖所示.封帶后一個(gè)月沉降如圖.此時(shí)主樓沉降速率為0.15mm/天.12/19/20221204)采用施工后澆帶12/10/2022從圖可見:1由于后澆帶中大量鋼筋是連續(xù)的,裙房還是被主樓帶著沉降;2裙房因沉降量和沉降速率遠(yuǎn)小于主樓而傾斜;3主樓也因裙房的拖累而有傾斜的趨勢;4可見主樓的沉降控制仍感太松,沉降量仍太大,樁應(yīng)更長;5后澆帶中鋼筋采用綁扎連接也許更好12/19/2022121從圖可見:12/10/202246

5)采用樁基礎(chǔ)

2采取適應(yīng)地基變形的結(jié)構(gòu)措施

1

選擇對(duì)地基變形不敏感的結(jié)構(gòu)形式;

2水池、油罐等上部柔性很大的結(jié)構(gòu)一般應(yīng)選柔性底板,能適應(yīng)較大地基變形;

3

對(duì)于建筑體型復(fù)雜、荷載差異較大的框架結(jié)構(gòu),可采用箱基、樁基、筏基等加強(qiáng)基礎(chǔ)整體剛度,減少不均勻沉降。12/19/20221225)采用樁基礎(chǔ)12/10/2022474對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)的房屋,宜采用下列措施增強(qiáng)整體剛度和強(qiáng)度:

1)對(duì)于三層和三層以上的房屋,其長高比L/Hf宜小于或等于2.5;當(dāng)房屋的長高比為2.5<

L/Hf≤3.0時(shí),宜做到縱墻不轉(zhuǎn)折或少轉(zhuǎn)折,并應(yīng)控制其內(nèi)橫墻間距或增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度和強(qiáng)度。當(dāng)房屋的預(yù)估最大沉降量小于或等于120mm時(shí),其長高比可不受限制;

2)墻體內(nèi)宜設(shè)置鋼筋混凝土圈梁或鋼筋磚圈梁;

3)在墻體上開洞時(shí),宜在開洞部位配筋或采用構(gòu)造柱及圈梁加強(qiáng)。12/19/20221234對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)的房屋,宜采用下列12/1

5

圈梁應(yīng)按下列要求設(shè)置:

1)在多層房屋的基礎(chǔ)和頂層處宜各設(shè)置一道,其他各層可隔層設(shè)置,必要時(shí)也可層層設(shè)置。單層工業(yè)廠房、倉庫,可結(jié)合基礎(chǔ)梁、聯(lián)系梁、過梁等酌情設(shè)置。

2)圈梁應(yīng)設(shè)置在外墻、內(nèi)縱墻和主要內(nèi)橫墻上,并宜在平面內(nèi)聯(lián)成封閉系統(tǒng)。12/19/20221245圈梁應(yīng)按下列要求設(shè)置:12/10/20223采取適應(yīng)地基變形的建筑措施

建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002:

7.3.1在滿足使用和其他要求的前提下,建筑體型應(yīng)力求簡單。當(dāng)建筑體型比較復(fù)雜時(shí),宜根據(jù)其平面形狀和高度差異情況,在適當(dāng)部位用沉降縫將其劃分成若干個(gè)剛度較好的單元;當(dāng)高度差異或荷載差異較大時(shí),可將兩者隔開一定距離,當(dāng)拉開距離后的兩單元必須連接時(shí),應(yīng)采用能自由沉降的連接構(gòu)造。12/19/20221253采取適應(yīng)地基變形的建筑措施建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)7.3.2建筑物的下列部位,宜設(shè)置沉降縫:1建筑平面的轉(zhuǎn)折部位;2高度差異或荷載差異處;3長高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位;4地基土的壓縮性有顯著差異處;5建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處;6分期建造房屋的交界處。12/19/20221267.3.2建筑物的下列部位,宜設(shè)置沉降縫:12/10/2沉降縫應(yīng)有足夠的寬度,縫寬可按表7.3.2選用。

表7.3.2房屋沉降縫的寬度房屋層數(shù)沉降縫寬度(mm)二~三50~80四~五80~120五層以上不小于120沉降縫從上部結(jié)構(gòu)到基礎(chǔ)應(yīng)全部貫通.12/19/2022127沉降縫應(yīng)有足夠的寬度,縫寬可按表7.3.2選7.3.3相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距,可按表7.3.3選用。

表7.3.3相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距(m)影響建筑的預(yù)估被影響建筑的長高比平均沉降量s(mm)2.0≤L/Hf<3.03.0≤L/Hf<5.070~1502~3m3~6160~2503~66~9260~4006~99~12>4009~12≥12m注:1表中L為建筑物長度或沉降縫分隔的單元長度(m);Hf為自基礎(chǔ)底面標(biāo)高算起的建筑物高度(m);2當(dāng)被影響建筑的長高比為1.5<L/Hf<2.0時(shí),其間凈距可適當(dāng)縮小12/19/20221287.3.3相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距,可按表7.3.3選用。表7.3.3是根據(jù)國內(nèi)55個(gè)工程實(shí)例的調(diào)查和分析得到的.當(dāng)”影響建筑物”的平均沉降小于7cm時(shí),一般可不考慮對(duì)相鄰建筑的影響;當(dāng)”被影響建筑物”具有較好剛度、長高比小于1.5時(shí),一般也可不考慮相鄰建筑的影響.12/19/2022129表7.3.3是根據(jù)國內(nèi)55個(gè)工程實(shí)例的調(diào)查和決定建筑物相鄰影響距離的因素

決定建筑物相鄰影響距離的主要因素有:“影響建筑”的沉降量,“被影響建筑”的剛度等.“影響建筑”的沉降量則與地基土的壓縮性、荷載大小有關(guān),而“被影響建筑”的剛度則與其結(jié)構(gòu)形式、長高比以及地基土的性質(zhì)有關(guān).如圖6-18所示為一2層實(shí)驗(yàn)室,建成后五年在距其8.2m處建了一座5層教學(xué)樓.由于教學(xué)樓沉降的影響,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室下沉,在靠近教學(xué)樓的一端墻身出現(xiàn)裂縫,縫寬達(dá)9mm.12/19/2022130決定建筑物相鄰影響距離的因素決定建筑根據(jù)裂縫的情況看,影響的距離達(dá)到15m.當(dāng)?shù)匾蛔龑俞t(yī)院,沉降僅12.9cm,對(duì)其附屬一層門診室的影響距離只有3m12/19/2022131根據(jù)裂縫的情況看,影響的距離達(dá)到15m.圖6-21所示5層住宅平均沉降25.2cm,在相距3.5m處有一長高比為7.2的二層磚木結(jié)構(gòu)住宅,受其影響而裂縫,影響距離也達(dá)14.3m,與圖6-18的影響距離差不多,原因是其長高比大,剛度差.12/19/2022132圖6-21所示5層住宅平均沉降25.2cm,在相距3.5

還有一座醫(yī)院門診樓,平均沉降達(dá)29.3cm,而在其旁相距僅2.25m的鍋爐房卻完好無損,原因是鍋爐房的長高比為1.5,并設(shè)有圈梁,剛度好.從上海地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)看,一般天然地基、4~5層樓相鄰基礎(chǔ)的影響距離可達(dá)10~12m.12/19/2022133還有一座醫(yī)院門診樓,平均沉降達(dá)29.3cm,而在其旁

5.1.5當(dāng)存在相鄰建筑物時(shí),新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑基礎(chǔ)。當(dāng)埋深大于原有建筑基礎(chǔ)時(shí),兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距,其數(shù)值應(yīng)根據(jù)原有建筑荷載大小、基礎(chǔ)形式和土質(zhì)情況確定。當(dāng)上述要求不能滿足時(shí),應(yīng)采取分段施工,設(shè)臨時(shí)加固支撐,打板樁,地下連續(xù)墻等施工措施,或加固原有建筑物地基。12/19/20221345.1.5當(dāng)存在相鄰建筑物時(shí),新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜“兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距”:《北京市建筑設(shè)計(jì)技術(shù)細(xì)則》結(jié)構(gòu)專業(yè)規(guī)定,這一凈距不應(yīng)小于基礎(chǔ)間高差的2倍;這一細(xì)則同時(shí)規(guī)定,高層建筑和裙房之間如設(shè)置沉降縫,則高層建筑基礎(chǔ)埋深應(yīng)大于裙房基礎(chǔ)埋深不小于2m.12/19/2022135“兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距”:12/10/2022607.3.5建筑物各組成部分的標(biāo)高,應(yīng)根據(jù)可能產(chǎn)生的不均勻沉降采取下列相應(yīng)措施:1室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高,應(yīng)根據(jù)預(yù)估沉降量予以提高。建筑物各部分(或設(shè)備之間)有聯(lián)系時(shí),可將沉降較大者標(biāo)高提高;2建筑物與設(shè)備之間,應(yīng)留有凈空。當(dāng)建筑物有管道穿過時(shí),應(yīng)預(yù)留孔洞,或采用柔性的管道接頭等。12/19/20221367.3.5建筑物各組成部分的標(biāo)高,應(yīng)根據(jù)可能12/10/如果建筑物的平面布置較復(fù)雜,例如呈H、Y、L、E等形狀,在轉(zhuǎn)角交接處,或?qū)硬畹南噜徧幫菀壮霈F(xiàn)裂縫損壞。

實(shí)例1如圖15一10所示,某車間為四層內(nèi)框架結(jié)構(gòu),平面呈E字形,各單元結(jié)構(gòu)相同,外磚墻承重,鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),底寬3m,在一層樓板及頂層處均設(shè)有圈梁,內(nèi)部為鋼筋混凝土梁柱結(jié)構(gòu),柱網(wǎng)(7十3十7)Tn×6m。車間中部兩單元交接處,設(shè)有電梯間,采用鋼筋混凝土片筏基礎(chǔ),埋深1.7m,基底總壓力達(dá)110kPa。地表3m以下,大多為淤泥貭粉質(zhì)黏土,含薄砂層;9m以下土質(zhì)更差,為淤

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