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建筑基础问题十篇

发布时间:2024-04-25 17:20:23

建筑基础问题篇1

关键词:建筑物;地基基础设计

abstract:thefoundationisabuildingandgroundtheconnectionbetweenthecomponents.thebuildingfoundationfromtheverticalsystemloadtothefoundation,andtheverticalstructuresystemwillloadisfocusedoncolumnframestructureaspatchdistribution,orwillloadonthewallislineardistributionsuchasmultilayerresidenceorapatchdistributionbutalsohasalineardistributionofloadsuchashigh-riseresidential.thisisthemainbuildingsandstructuresbearingparts,sothefoundationtodesignandchooseisveryimportant.

Keywords:buildings;Foundationdesign

中图分类号:S611文献标识码:a文章编号:

建筑物地基基础设计应根据建筑工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑,选择经济合理的基础形式。具体而言,应注意以下几个方面的问题:

一、地基基础的设计与选择

常见的基础形式有独立基础,条形基础,筏形基础,桩基础,通过不同的基础组合使用以达到设计要求。多层内框架结构,如地基土较差时,中柱宜选用柱下钢筋混凝土条形基础,中柱宜用钢筋混凝土柱。框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小可采用单独柱基。无地下室、地基较差、荷载较大时为增强整体性,减少不均匀沉降,可采用十字交叉梁条形基础。如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求,又不宜采用桩基或人工地基时,可采用筏板基础(有梁或无梁)。框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀,可采用箱形基础;柱网不均匀时,可采用筏板基础。有地下室,无防水要求,柱网、荷载较均匀、地基较好,可采用独立柱基,抗震设防区加柱基拉梁,或采用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。筏板基础上的柱荷载不大、柱网较小且均匀,可采用板式筏形基础。当柱荷载不同、柱距较大时,宜采用梁板式筏基。

当地基较差,为满足地基强度和沉降要求,可采用桩基或人工处理地基。多栋高楼与裙房在地基较好(如卵石层等)、沉降差较小、基础底标高相等时基础可不分缝(沉降缝)。当地基一般,通过计算或采取措施(如高层设混凝土桩等)控制高层和裙房间的沉降差,则高层和裙房基础也可不设缝,建在同一筏基上。施工时可设后浇带以调整高层与裙房的初期沉降差。当高层与裙房或地下车库基础为整块筏板钢筋混凝土基础时,在高层基础附近的裙房或地下车库基础内设后浇带,以调整地基的初期不均匀沉降和混凝土初期收缩。

二、静压桩的适用性问题

目前,几乎所有可以采用打入式施工的混凝土桩都能采用静压法沉桩。然而,静压法沉桩的应用也遇到了麻烦。经专家研究认为,当地表软弱土层较厚,压桩法施工中移动压桩机时,因机器重量较大,可能导致桩身倾斜;若再加上厚厚的软弱土层下有较坚硬的土层,就容易发生断桩。这一现象表明,在地表软弱土层较厚的情况下选用压桩施工方法时必须谨慎。如果能对压桩机的移动作出改进,使之对已打入土层中的桩不造成影响,那么对静压桩使用的限制自然可以取消。当这一改进措施尚未实现,而现有压桩机需要继续使用时,就必须从结构专业的角度,对静压桩的使用作出限制。目前的研究分析表明,影响静压桩垂直度及导致断桩的主要因素是:一是压桩机移动时的影响力大小;二是预制桩抵抗附加侧向作用能力的大小;三是桩在软土中的长度与桩长之比;四是上层软土与下层硬土抵御受挤压变形的能力之比。

三、结构缝设置不合理、缝宽度不足问题

在一些超长建筑物设计当中,为减少温度变化对结构的不利影响,合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员提出用后浇带代替伸缩缝,笔者认为此种做法并不一定妥当,因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响,不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后,若结构再受温度变化的影响,后浇带就不能再起任何作用了。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构,除留设施工后浇带外,还应采取其它构造加强措施,如加强顶层屋面的保温隔热措施,对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋,或采用预应力混凝土结构等。

地下室结构宜尽量不设缝。有些设计人员常在高层建筑地下室与裙房地下室之间设置沉降缝,这虽可解决两者间的差异沉降问题,但地下室设缝会带来一系列的问题,如地下室底板和外墙在沉降缝处的节点处理非常复杂,施工困难,易出现渗漏水等质量问题,另外还常会导致高层部分的基础有效埋深不足。因此,笔者认为对地下室结构宜尽量不设缝,而采取其它技术措施来解决差异沉降问题,如采用桩基,使绝对沉降和差异沉降控制在允许范围内,或在主裙楼之间留设施工后浇带,待主楼封顶后再连成整体。地下室埋于土中,建成后受温度变化的影响相对较小,因此对长度较长的地下室可采取留设后浇带、采用补偿收缩混凝土、局部提高配筋率等措施来解决混凝土干缩和温度应力的影响。地下室底板和外墙的混凝土强度等级不宜太高。目前普遍采用商品混凝土,一般来说,混凝土强度等级越高,水泥用量越大,混凝土的收缩量也越大。对需要抗震设防的建筑,其伸缩缝、沉降缝的宽度均应符合防震缝宽度的要求。

四、高低层连体建筑物地基基础设计

随着经济的日益发展及土地资源的日趋紧张,我国出现了越来越多的高层建筑物,由于建筑使用功能的需要,高层部份往往与裙房及地下车库连成一体,为了避免因高低部分差异沉降过大而造成连接部分开裂甚至破坏,地基变形设计是实际工程设计中重要的一个环节。解决高低层连体建筑物主楼与裙房之间差异沉降的主要原则是尽量减少主楼的沉降量,而相应增加裙房的沉降量。常见方法如下:(1)主体结构中尽量采用轻质材料,比如轻质隔墙,轻骨料,钢结构,现浇混凝土空心板等;(2)主体结构尽可能坐落在低压缩性地基土层上,而裙房尽可能坐落在高压缩性地基土层上;(3)主楼采用筏形基础,裙房采用独立基础或条形基础;(4)主楼座落在复合地基上,裙房落在天然地基上。此时可引入变刚度调平理论来优化设计以降低造价;(5)充分利用建筑物施工期间的沉降量,设沉降后浇带,待主楼施工完毕后,再施工裙房部分。

五、软土地基基础设计

软土地基设计的关键是控制地基变形问题。桩基和条形基础、弹性地基梁、箱形基础、筏板基础等基础形式,对解决地基沉降和不均匀沉降都有明显的效果,但造价都很高。对于一般性建筑物,可以采用以下几种措施来控制地基变形:(1)在结构类型较简单,地基较均匀的条件下,采用相同的基础形式和相同的埋深对防止地基沉降和不均匀沉降是有利的。(2)在结构类型较复杂,地基差异较大的情况下,根据地质资料估算地基变形。根据变形情况采用不同的基础形式和不同的埋深来调整地基沉降量,使同一建筑物各部分沉降均匀。(3)通过调整基础底面积,采用不同的基底压力来控制地基变形差异,使地基沉降均匀。(4)在考虑建筑整体刚度的同时,恰当地加强基础强度,减少地基不均匀沉降。

总之,建筑基础设计应通过综合考虑,选择经济合理的基础形式。同时,设计者应该全面分析、综合考虑、灵活掌握正确合理的设计方法,使建筑工程做到安全可靠、方便施工、经济合理的目的。

参考文献

[1]陈清云.地基设计若干问题之辨析[J].福建建筑.2010(7)

建筑基础问题篇2

关键词:桩基础;基础选型;基础设计

abstract:thedesignofthebuildingstructure,thefoundationforthewholebuildingallload,basicplanhowtochooseandmoreshowsthelevelofstructuredesigners.thispaperfirstintroducedtheconstructionofthepilefoundationofthetypeandscope,andsomeproblemsindesignofpilefoundationwasanalyzed,andfinallytheinguangdongzhongshaninternationallightingmallasanexample,thispaperdiscussesthebuildingpilefoundationschemeselection,havecertainreferencesignificancetostudy.

Keywords:pilefoundation;Basicselection;Foundationdesign

中图分类号:[tU973+.35]文献标识码:a文章编号:

引言

在建筑工程总造价中,基础工程占有很大的比重。基础工程的施工难度比较大,所耗费的钢材和水泥量也较多。在每一个建筑工程中,所涉及到的岩土性质也是有差异的。针对工程实际情况选择合理的基础形式和桩型,并确定具体的参数,都在一定程度上影响着工程的经济性。因此,合理的基础设计和基础施工对建筑工程的质量至关重要。为了保证建筑结构的安全和降低工程造价,需要选择合理的基础形式和计算方法。

桩的类型

桩基础的类型分类很多,按照力和作用性质可以分为摩擦桩和端承桩。根据功能来进行分类,可分为横向受荷桩、受压桩、护坡桩、锚桩以及抗拔桩等。通常我们所说的灌注桩和预制桩是根据桩的制作和施工方法来区分的。常用的灌注桩有钻孔灌注桩和沉管式灌注桩,预制桩则是钢筋混凝土桩和木桩等。此外,根据成桩时其对基础的扰动影响可分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩3种。

常用桩基础的适用范围

在建筑工程中,每一种基础桩型都有自己的适用范围,只有根据工程实际以及岩土性质情况综合考虑,才能确定适合该工程的桩型。以下简要介绍一些常用桩基础的适用范围及其特点。①预应力混凝土静压管桩。这种桩型具有施工工艺简单、工期占用时间短、质量也有保证且造价不高等优点。缺点则是所使用的设备较重,容易压坏施工表层造成陷机故障;而且该桩在遇上较硬的土层时,穿越能力较差。②超流态混凝土灌注桩。它在地下水位较高的水下作业钻孔灌注桩中应用较多。该桩的优点是能有效提高孔壁的承载力,缺点则是先注混凝土后下钢筋笼的过程中,遇上混凝土强度较高且流动性与和易性较差时,钢筋笼无法插到所需的设计深度。③长螺旋钻孔混凝土灌注桩。这种桩型的优点也较为明显,如施工操作简单、质量稳定、造价低等。但是,该桩在砂土和水下都成孔不了,并且桩尖的虚土承载力偏低。④电动沉管灌注混凝土桩。在地下水位较高的岩土工程状况中,该桩型应用比较普遍。考虑到具体的施工方式和设备的关系,不能用于较硬土层的穿越,而应该用在一些对承载力要求不高的多层建筑中。⑤人工挖孔混凝土灌注桩。这种桩型操作简单、造价低,不用机械钻孔设备即可进行,且质量还能得到保证。但是,不宜用于不易成孔和存在地下水的岩土工程地质。

建筑桩基础设计若干问题分析

单桩竖向承载力的确定

在桩基础的设计中,确定好桩的类型后要对单桩的竖向承载力进行确定。单桩竖向承载力的确定主要是根据桩基的荷载效应、地质条件以及安全等级进行考虑。它指的是单桩在竖向荷载的作用下达到破坏前或刚好出现变形的情况下,所对应的最大荷载。通常情况下,桩身的材料强度和地基土对桩的承载力决定了单桩的竖向极限承载力。单桩竖向承载力的确定原则主要分为三级:一级建筑桩基的确定要综合考虑现场静载荷试验、静力触探以及标准贯入等测试方法。二级建筑桩基的确定除了要综合考虑静力触探、标准贯入以及经验参数的估算情况,还要参考类似地质条件下的试桩资料。三级建筑桩基的确定主要以原位测试资料为主。如果没有相关资料,可以采用承载力经验参数进行估算。

桩基的静载荷试验

考虑到时间因素的影响,在一些桩基础设计过程中常常以地质报告所提供的参数来确定单桩承载力设计值。由估算的单桩承载力来进行桩基础的设计和施工,且桩基的静载荷试验往往安排在工程施工后进行。这种不科学的做法出现的问题较多,而且出现问题后补桩也很困难,因为工程已经施工完毕。此外,有时还会出现地质报告变更或有出入的情况,这些都会给施工带来不便和困难,影响工程的正常施工和质量。常出现的问题有两个,其一是不宜采用由地质报告所提供的桩端土承载力标准值和桩周土摩擦力标准值计算得出的场区单桩承载力标准值。这个数值只是一个经验数值而已,并不是实际的测量值。通过对各类桩基础进行试桩和工程桩检测,发现二者数值往往存在偏差。大部分桩的实际承载力比计算值要大,甚至大得比较多。所以,应该采用试桩所获得的实际承载力来进行基础布置,而不是根据勘察报告所估算的承载力来进行布置。同时,还能获得更大的经济效益。其二则是当地质报告数值有问题或者是场地不均匀时,没有进行试桩而直接由地质报告数值进行工程桩施工。这种条件下的施工困难重重,还会造成一些不必要的浪费。在桩基础的设计过程中,静载荷试验是必不可少的重要环节。静载荷试验对桩基形式、桩入土深度以及桩规格的确定有直接的影响。同时,还在一定程度上影响到施工的难易。因此,只有以科学的试验所获得的准确数据为指导,才能设计出合理、可行和经济的基础方案。

桩长细比的合理确定

在桩基础设计中,合理的选择桩型和桩长非常重要。在实际的工程设计中,不宜采用长细比来控制桩长或桩径,否则会造成工程桩的不必要浪费。为了保证桩身不产生压屈失稳的情况,常以长细比限值来进行控制。如果桩身太过细长,在桩顶的竖向荷载作用下会造成失稳破坏的情况。但是,对于摩擦型桩来说,不需要考虑长细比的限制。因为桩身应力向下衰减的同时桩会随着荷载的加大而产生沉降,并不会出现压屈失稳的问题。

桩基方案的选择和分析

4.1工程概况

以中山国际灯饰商城为例。该项目位于广东省中山市,裙房为十一层框架剪力墙结构,主楼为42层、总高192米的型钢混凝土柱+混凝土剪力墙内筒的超高层建筑,地下室占地面积约3.5万平方米,基础面标高约为-10.6米。

4.2桩基方案的选择

在进行基础设计时,可供选择的桩型有三种:预制管桩、人工挖孔桩以及钻孔灌注桩。基础桩型的选择要做到经济合理、技术可行。在选择时,不仅要考虑到成桩的可能性以及对环境可能造成的影响,还要兼顾能满足到建筑物结构荷载和变形的要求。在进行桩基础的选型时,综合考虑各方面的因素,如设计、场地和施工条件等。根据工程地质报告,考虑地下水和土的腐蚀性问题。在长期浸水条件下的防腐蚀问题中,人工挖孔灌注桩和钻孔灌注桩都具有优势,而预制管桩是空心成品管桩,在施工过程中需要接桩,因此不宜采用预制管桩。由此,该工程主要考虑采用灌注桩。在考虑施工时可能产生“挤土效应”的问题上,也以人工挖孔灌注桩和钻孔灌注桩为宜。因为二者都是非挤土桩,在施工时不易产生“挤土效应”。最后,对工程单桩承载力和经济性指标进行估算,确定该工程桩基础采用钻孔灌注桩。钻孔灌注桩具有单桩承载力高的优点,其钻孔桩的成孔直径较大,受力比较清楚,施工操作也简单。此外,使用这种桩能钻夹层,把桩端支承在持力层上非常牢靠,从而有效地提高其单桩承载力以及桩端的嵌岩情况。该钻孔灌注桩桩长约为40m,基础形式为桩+承台+抗浮底板。因抗浮水位有10.6米深,柱跨大部分为11.2mX11.5m,故抗浮底板厚度为800mm厚,配筋率约为0.26%,柱上板带处配筋率更达到0.5%。底板的造价会比较大,但相对采用均匀布置抗拔桩或设置抗拔锚杆的方案来说,这种基础方案的优点在于基础传力及抗浮路径明确;节省过多的抗浮桩数;节省工期等。

结束语

在进行建筑基础方案设计的桩型选择时,要综合多方面的因素进行考虑,如工程地质条件、施工条件、经济造价以及结构性质等,以此选出经济合理、技术可行的桩基础类型。建筑基础方案的设计是否合理直接关系到整个建筑工程的质量,因此,合理的选择桩型至关重要。同时,也是结构设计师的一项重要而关键的工作。

参考文献

[1]陈国兴.高层建筑基础设计[m].北京:中国建筑工业出版社,2000.

[2]陈晓平.基础工程设计与分析[m].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[3]晏文峰.高层建筑基础选型与设计[J].中外建筑,2007,(1):85―86.

[4]张小松.探讨桩基础设计中值得注意的问题[J].科技信息,2009,3,25―27.

建筑基础问题篇3

关键词建筑;结构;施工;技术;质量;控制;措施;

中图分类号:tU318文献标识码:a文章编号:

引言

在建筑施工过程中,地基基础是最重要的部分,不可有丝毫的马虎。在实际作业时,地基基础环节若管理控制不到位,会对后续的施工或者以后的建筑安全埋下严重的安全后果。地基基础属于隐蔽工程,在最后的验收环节很难检查,但是一旦出现问题后,会对整个建筑的安全构成威胁,难以补救,甚至还可能发生灾难性后果。

一、基础施工常见问题处理及防治措施

1.1护壁塌落

基础开挖在地质条件不好时一般都采用边掘进边支护的施工方法,由于外壁的土压力、水压力、均匀或不均匀土压力等外力的作用,护壁有可能出现破裂或者沉裂等现象。

以某电排站4层办公楼工程为例,该工程地处琴江河边,地基为f1300mm人工挖孔C15混凝土灌注桩。在对靠近下游的几个桩进行人工开挖时,没有发现地下水及其他异常情况,当日下午掘进1.2m达到设计孔深8m,孔径为1.3m,并现浇C15混凝土厚10cm的护壁,待第2天上午准备施工时,发现其中3个基础护壁不同程度出现扭曲破裂现象,上部2/3部分完好,下部1/3部分全部变形,在浇筑混凝土时几乎破碎塌落。

为了弄清事故原因,首先对变形部位进行了检查,发现破坏程度是随着深度的增加而不断增加,揭开护壁检查周边土层,上下均为粘土淤泥混合体,再对邻近桩基进行检查,均无异常地质情况。于是初步分析是土的半流态化和顶部堆积挖土对护壁形成过大的压力,造成了事故发生。当即清除其顶部的表面堆积土。经过技术讨论,决定采用加厚护壁、提高护壁混凝土强度等级并适当添加速凝剂的方式。采用边掘进边支护的方式,在护壁混凝土里适当添加速凝剂,当护壁强度不小于设计强度的70%时,方可继续掘进。

经过上述技术处理,取得了明显的效果,满足了施工质量和进度要求。

1.2孔壁缩颈

在软土地区挖孔,尤其在地下水位高、软硬土层交界处,极易发生颈缩。在施工过程中如果遇钻杆上提或者钢筋下放受阻现象时,就表明存在局部颈缩。孔壁颈缩导致护壁变形。比如钻孔灌注桩,该种桩施工时在孔中注入泥浆,并始终保持泥浆面高于地下水位1m以上。因孔内泥浆比水重,泥浆所产生的浆的液压力可平衡地下水压力,并对孔壁形成侧压力,成为孔壁的一种液压支撑。同时泥浆中胶质颗粒在泥浆压力下渗入孔壁表层孔隙中形成一层泥皮,从而防止塌孔,保护孔壁。孔壁颈缩是因为泥浆相对密度不当,桩的间距过密,成桩的施工时间相隔太短,钻头磨损过大等原因造成的。根据以往工程经验,处理方法如下:

(1)泥浆的稠度:粘度大,携带土屑能力强,但会影响钻进速度;粘度小,则不利护壁和排渣;含砂率大会降低粘度,增加沉淀,使钻头升温,磨损泥浆泵。注入的泥浆比重宜控制在1.1~1.15,泥浆含砂率在6%以内。

(2)桩的间距:桩距过小,打邻桩时受挤压、隆起而产生水平推力和上拔力。按建筑桩基技术规范JGJ94-94的规定,采用间隔跳桩施工方案。

(3)钻孔速度控制:钻孔进尺应根据土层类别、孔径大小、钻孔深度和供水量确定。对于淤泥和淤泥质土控制在1m/min内,其它土层以钻机不超过负荷为标准,风化岩和其它坚硬土层以钻机不产生跳动为准。

(4)检查钻头尺寸:连续在孔中注入浓度适当的泥浆以钻头,减少发热,减少钻进阻力;并定期检查钻头,磨损超限时应及时更换。

1.3基础不均匀沉降

土的性质极其复杂。当地层条件较好、地基土的力学性能较好、能满足地基基础设计对地基的要求时,建筑物的基础被直接设置在天然地层上,这样的地基被称为天然地基;而当地层条件较差,地基土强度指标较低,无法满足地基基础设计对地基的承载力和变形要求时,常需要对基础底面以下一定深度范围内的地基土体进行加固或处理,这种部分经过人工改造的地基被称为人工地基。人工地基处理不当就会造成危害性极大的不均匀沉降。

以某抽水蓄能电站的临时仓库为例,仓库为单层,砖柱砖墙结构,两边倾斜式屋面,高度5m至7m。该工程的地基全部为厚度7m以上的回填土,且回填土未经严格的压实、碾压,该工程于2006年底完工。完工仅1个月就出现地基下沉,墙体、圈梁、过梁产生了明显的裂缝,经过专家的仔细检查,主要原因是地基下沉及仓库地基工程设计不合理。原设计方案为独立扩大砖基础,砖柱间用混凝土和扩大带形砖基础连接。根据专家意见,在遵循临时仓库“既要保证仓库使用功能,又要把造价降到最低”的原则下,有如下几种处理方式:

(1)钢筋混凝土箱式基础;

(2)摩檫桩加通长带形基础;

(3)钢筋混凝土灌注桩基础。

经过上面几种设计方案的工程预测成本的定性分析,第2种方案为最佳。首先选用长3mf100的松木沿墙体方向布置双排木桩,排距50cm,间距2m,在松木桩间用碾压机压实并回填碎石,形成深度约50cm的碎石桩,桩面统一高程浇筑C20钢筋混凝土,钢筋布置为512@200@200,混凝土厚度为30cm,宽度适当加大,达到1m。每隔5m设置一个扩大砖柱,砖柱基础底部直接坐落于带型钢筋混凝土基础上面。

这种方法简单,易操作,造价低,根据以上方法经过处理,可使用时间预测在2a以上。1a后未发现因不均匀沉降造成建筑物破坏。这种基础处理方式的创新之处在于灵活应用各种基础形式,混合应用,充分考虑建筑物的等级,在保证使用功能的情况下尽量降低工程造价。

1.4基础防潮层失效

防潮层若出现开裂或抹灰不密实的情况,就无法有效阻止地下水沿着基础向上渗透,使墙体潮湿。外墙在受潮之后,经冻融及盐碱的作用,会造成砖墙表面逐层疏松、脱落,大大影响了居住环境的美观以及结构强度。

施工过程中,防潮层应该被当作一个独立的隐蔽工程项目进行,在建筑物整体基础工程完工之后再进行具体操作。防潮层的施工应在基础房心回填之后再进行,以防止在填土时,对防潮层造成一定程度的破坏。若图纸设计未对防潮层作相关的具体规定,应使用2cm厚1:2.5的水泥砂浆掺入适量防水剂的方法。

二、提高基础施工质量的方法及建议

2.1建立水泥粉煤灰碎石桩复合地基

水泥粉煤灰碎石桩复合地基的主要成份是水泥、碎石、砂、粉煤以及水,是一种高粘结强度柱,在基底以及桩顶间装设相对厚度的褥垫层,达到确保桩和土可以一起承担负荷,从而使桩、桩间土以及褥垫层能够形成复合地基。桩端持力层最好选用承载力较高的土层。水泥粉煤灰碎石桩复合地基的主要特征是承载力的提升幅度较大、适用范围较广、地基变形较小等。

2.2利用重锤加强付浅层地基的夯实

为了使浅层地基的表面能够形成一层较均匀的硬壳层,达到一定厚度的持力层,需使用重锤的力量进行协助,重锤自由下落会产生较大的夯击能力,从而夯实浅层地基。这种方式可以通过一定大的压力以及冲力给地基形成较大的作用,使地基达到加固的效果;使土的压缩性进一步缩小,从而提升地基的强度;加强了地基的抗液化能力,从而大程度降低及消除了黄土的是湿陷性。另外,此方法还能使土层均匀,以预防后期会出现的差异沉降。施工重点:在施工前要进行试夯,以确定一些相关技术参数,如底面直径及落距、夯锤的重量、最后下沉量和相应的夯击遍数及总下沉量等;夯实的坑底面以及前槽的标高应该比设计标高要高一些;夯实时,地基土的湿度要控制在最优温度范围内;若是大面积夯实,应按照顺序进行;若基底标高不一样时,要先深后浅;完成后,要及时将夯松的表层土清除或将浮土在差不多1切的落距夯实到设计标高。

2.3采用预压排水固结法加强对地基加固的处理

排水固结法的主要用途是处理地基的稳定及沉降等问题。若想加快固结,最好的方法是在天然土层中增加排水的途径,从而缩短排水的距离,然后设置竖向排水井,以达到加速地基固结的效果,缩短预压工程的预压期,使其能够在最短的时间内达到最好的固结效果,从而使沉降能够提前完成;还可以加快地基土抗剪强度的增长,使地基的承载能力提升的速率一直比施工荷载增长的速率要大,以确保地基的稳定性。排水固结法一般适用于处理饱和以及软弱土层,若是渗透性极低的泥炭土要慎重对待。

三、结束语

工程质量管理工作中的重点内容是建筑基础施工质量控制,其是质量防控工作中的重中之重,不管是业主甲方、施工方还是监理单位,在建筑基础施工质量控制过程中,都要结合各方面的管理和控制来保证其施工的质量。

参考文献

[1]陈仲颐.基础工程学[m].北京:中国建筑工业出版社,1990.

建筑基础问题篇4

关键词:桩基础;施工技术;措施

中图分类号:tV52文献标识码:a

桩基是一种古老的基础型式。桩工技术经历了几千年的发展过程。现在,无论是桩基材料和桩类型,或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展,已经形成了现代化基础工程体系。在某些情况下,采用桩基可以大量减少施工现场工作量和材料的消耗。众所周知,桩基础是将上部荷载传递给桩侧和桩底端以下的土(或岩)层,采用挖、钻孔等非挤土方法而成的桩,在成孔过程中将土排除孔外,桩孔周围土的性质并无改善。桩支承于坚硬的(基岩、密实的卵砾石层)或较硬的(硬塑粘性土、中密砂等)持力层,具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力,足以承担高层建筑的全部竖向荷载(包括偏心荷载)。桩基具有很大的竖向单桩刚度(端承桩)或群刚度(摩擦桩),在自重或相邻荷载影响下,不产生过大的不均匀沉降,并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。凭借巨大的单桩侧向刚度(大直径桩)或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力,抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载,保证高层建筑的抗倾覆稳定性。桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩,在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下,桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力,从而确保高层建筑的稳定,且不产生过大的沉陷与倾斜。“基础不牢,地动山摇”,桩基础对于现代的高层建筑、桥梁以及高架桥的修建都是非常重要的,因此对于桩基础的施工技术需有关部门给与高度重视。

1桩基础施工准备

桩基础的施工过程具体可分为施工前准备阶段和沉桩阶段。

1.1桩基础施工前阶段

1.1.1在施工前,对桩基施工的现场进行全面踏勘,以便为编制施工方案提供必要的资料,也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。施工现场及周边环境的踏勘现场踏勘调查的主要内容包括:查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件;查阅地质勘察报告,了解施工现场成桩深度范围内土层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标;了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目前使用情况;了解沉桩区域附近地下管线(煤气管、上水管、下水管、电缆线等)的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等,了解施工现场区域内人为和自然地质现象,地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。

1.1.2机械设备准备。施工前应根据设计的桩型及土层状况,选择好相应的机械设备,并进行工艺试桩。比如螺旋钻机适用于水位以上粘性土、粉土、沙土、膨胀土等,适用的直径大约为300~2000mm,而震动沉管钻机则适用于淤泥、一般粘土、松散砂土、素填土等,适用直径约为400~500mm。选好合适的机型才能正确的施工。

1.1.3现场准备。要使场地平整,高层建筑物的桩基通常为密布的群桩。另外,在桩机进场前,必须对整个作业区进行平整,以保证桩机的垂直度,便于其稳定行走施工现场首先应清除现场障碍物,成桩前应清除现场妨碍施工的高空和地下障碍物,如施工区域内的电杆、跨越施工区的电线、旧建筑的基础或其他地下构筑物等,这对保证顺利成桩是十分重要的。

1.1.4技术准备。桩基础施工前应:编制施工方案,明确成桩机械、成桩方法、施工顺序、邻近建筑物或地下管线的保护措施等;计划施工进度,根据工程总进度计划确定桩基施工计划(含进度计划,劳动力需求计划及材料、设备需求计划);制定质量保证、安全技术及文明施工等措施;进行工艺试桩,确定合理的施工工艺,确定工艺参数。

1.2沉桩阶段

1.2.1灌注桩成桩

灌注桩成孔方法主要有泥浆护壁成孔、沉管成孔及干作业成孔等几种。在成孔后放置钢筋笼、浇筑混凝土,形成灌注桩。

1.2.2预制混凝土桩与钢桩的沉桩

预制混凝土桩的形式有方桩及管桩两类,钢桩则有H型钢桩及钢管桩两类,它们的沉桩方法主要有锤击打入法、静力压桩法及水冲沉桩法,有时也采用振动沉桩方法。

2桩基施工常见质量问题及原因

2.1单桩承载力低于设计要求的常见原因有:

①桩沉入深度不足;②桩端未进入设计规定的持力层,但桩深已达设计值;③最终贯入度过大;④其他,诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降;⑤勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。

2.2桩倾斜过大的常见原因

①预制桩质量差,其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形,最易造成桩倾斜;②桩机安装不正,桩架与地面不垂直;③桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心;④桩端遇石子或坚硬的障碍物;⑤桩距过小,打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应;⑥基坑土方开挖不当。

2.3出现断桩的常见原因

除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外,其他原凶还有三种:①桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当;②沉桩过程中,桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲,或桩细长又遇到较硬土层时,锤击产生的弯曲等;③锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重,设计贯入度过小,以致于施工时,锤击

过度而导致桩断裂。

3处理措施

3.1补送结合法

当打人桩采用分节连接,逐根沉人时,差的接桩可能发生连接节点脱开的情况,此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打,使其下沉,把松开的接头再顶紧,使之具有一定的竖向承载力;其次,适当补些全长完整的桩,一方面补足整个基础竖向承载力的不足,另一方面补打的整桩可承受地震荷载。

3.2补桩法

可采用下述两种的任一种:①桩基承台前补桩。当桩距较小时,可采用先钻孔,后植桩,再沉桩的方法;②桩基承台或地下室完成再补静压桩。此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力,设施简单,操作方便,不延长工期。

3.3纠偏法

桩身倾斜,但未断裂,且桩长较短,或因基坑开挖造成桩身倾斜,而未断裂,可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。

3.4复合地基法

此法是利用桩同作用的原理,对地基作适当处理,提高地基承载力,更有效地分担桩基的荷载。常用方法有以下几种:①承台下做换土地基。在桩基承台施工前,挖除一定深度的土,换成砂石填层分层夯填,然后再在人工地基和桩基上施工承台。②桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时,可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法,形成复合地基基础。

4结论

我国桩基础施工技术相对于美日等发达国家相比还存在着一定的差距,主客观方面都存在着诸多差距。因此应加强对于桩基础施工技术的主观和客观两方面的改进,做好施工前期的准备工作,以及在具体施工时加强监管,防止不应有的偏差和失误产生,以提升桩基础施工管理水平。桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量,在桩基施工过程中,遇到各种意外情况,应及时通过业主、监理与设计部门联系,按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。

参考文献

[1]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[m].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]陈希哲.土力学地基基础[m].北京:清华大学出版社,2004.

建筑基础问题篇5

关键词:pHC问题桩;桩基检测;问题桩的处理

pHC管桩,全称先张法离心高强预应力混凝土管桩(pretensionedSpunHighStrengthConcretepile),是近年来新开发出来的一种预制桩型。因为其卓越的性能,备受高层建筑的青睐。但由于施工人员的疏忽或技术的不达标,pHC管桩的问题也困扰了建筑施工者。

一、pHC管桩的发展状况

pHC管桩的从出现发展到现在已经有了100多年的发展历史。在世界各国中,日本、美国、加拿大、意大利、英国、荷兰、德国、新西兰、俄罗斯,这些国家都是研究和生产使用混凝土桩较多的国家。直到八十年代末期之后,亚洲国家如中国、马来西亚、菲律宾对预压力混凝土管桩的生产应用也开始普及起来。

在我国,预压力混凝土桩的发展较为缓慢,pHC管桩也是借鉴了日本的先进技术后,在钢管混凝土管桩的基础上发展而来。后经过了三十年的发展和推广应用,到目前为止,我国已经拥有了逾百家管桩厂,年生产量上广东就独占了全国总量的五分之二。

在pHC管桩的研究和使用上,日本可以说是该领域的巨擘。在当今全球,日本的pHC管桩技术最为成熟,施工出现的问题也最少。我国在借鉴日本的成功经验的同时,也要加大投入pHC管桩的技术研究和攻关,建立一套完整的pHC管桩技术和施工管理体系,为pHC管桩的应用做好保障。

二、pHC管桩的应用情况

因为pHC管桩具有桩身质量好、耐冲击力性能好、穿透力强、价格便宜、施工快捷且无环境污染等卓越的性能,受到了高层建筑的喜爱。我国在20世纪80年代引入了日本、美国等发达国家的先进技术,成功研制出了pHC管桩,并在20世纪90年代,被国家建设部门大力推广。现在pHC管桩已经作为一种成熟的工程产品,被广泛应用到了工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等大型工程项目当中。

三、pHC管桩技术上和施工上的要求

第一、施工要求

pHC管桩在施工前,对于工程设备有着很大的要求。对这些工程设备的要求是保证pHC管桩正常施工的重要前提。

1、对桩锤的选择。

如果采用打入式的方法,对于桩锤的选择就要从桩直径大小、承载力的高低、入土长度以及施工地质特性、天气条件这几方面进行考虑,要充分掌握各种重锤的特性,根据施工条件,选择施工用重锤;

2、对桩架的选择

对桩架的选择必须要参考桩锤,桩架的设置、安装,还有桩架的准备工作,对于打桩施工的工作效率,影响重大;

3、做好施工前的勘探和测试工作

对打桩施工的工地,要对地质情况、地形情况及周围建筑物情况进行详细的勘探,并且做好相应的预防措施,以免突况的发生。根据施工的要求,用白灰和钢筋头进行定点桩位测试;

4、管桩的运输和保存

管桩在起吊和运输过程中,要注意它的防护,防止管桩在运输过程中出现碰损,影响打桩施工。管桩的保存也要引起施工人员的注意,管桩从制造成型到静态施工时,要将运输装运过程中的碰撞和震动降到最低。管桩在保存时,要保存的时间尽可能的长,这样可以保证管桩的质量;

5、检查整修

管桩的在施工时,要保证管桩的质量,检查管桩是否有质量问题。施工后要做好打桩设备的清洁工作,方便以后的使用。

第二、技术要求

对技术的要求,是保障pHC管桩能够正常施工的根本条件。按照技术要求施工,不但可以如期完成工程,还可以延长机械的使用寿命。反之不仅延长工期,还会影响到工程的质量问题。

1、吊桩、插桩

在吊桩和插桩的过程中,管桩和桩位必须正确对接,以确保接下来的打桩工作能顺利进行。如果出现桩位与管桩的位置不合,要及时修正;

2、捶打或沉桩

使用锤桩打入式,要根据土层的软硬程度,适当地调整捶打的力度、起锤高度以及沉速的快慢。在锤桩或者静沉时,要保证管桩、桩帽、桩锤三者在一条直线上,确保锤桩或沉桩能够一次成型,避免出现断桩的问题;

3、接桩、送桩

接桩时要注意两桩之间中心线对齐,焊接面与中心线垂直,事先清洁好焊接面上泥污铁锈等。接桩时,要在接桩的桩头上安装导向箍,在对齐焊接之后才可以将导气箍卸下。送桩时必须采用送桩器。

4、割桩

割桩时必须使用专业的切割机,明令禁止人工割桩的行为。

四、pHC管桩施工出现的问题及原因

第一、pHC管桩施工时产生的问题

1、断桩

断桩是指桩身因受外力作用或其它原因,使局部出现裂缝。这种现象出现轻则造成管桩出现竖向或横向的裂缝,重则是管桩局部完全裂开,拉断钢筋。

2、桩身脱节

由于桩体节与节之间的焊接不牢固或则因为其他原因,导致桩身在连接处断开,这就是桩身脱节。桩身脱节与桩身断裂不同,但是在处理方法上存在着相同之处。

3、桩头碎裂

桩头碎裂是管桩顶端出现碎裂现象。这类事故多是因为在锤桩过程中重锤不符合规格,导致管桩顶部被锤裂。

4、桩身倾斜

一般情况下,桩身偏离与桩顶偏位桩身断裂这些现象一起产生。在插桩时,桩位与桩身没有在一条直线上,或因桩底地质强度不一致,锤桩沉桩时桩底向较软一方滑移发生了倾斜角度。

5、桩身抬高

桩身抬高指的是基桩在沉桩或锤桩时,由于挤土效应或其他外力因素的影响,桩身被迫上移的现象。

第二、出现这些问题的原因

出现上述的问题,多是因为pHC管桩在生产、运输、保存以及施工时,存在不符合规范的现象,使得在沉桩或压桩时出现断桩、移位等事故。主要原因有:

第一、pHC管桩生产时不达标

在管桩生产时,不合理的节约,使得混凝土配合比出现问题,加上可能出现原材料质量不合格的情况等等,都容易造成管桩出现断裂等事故。

第二、施工勘察不到位

pHC管桩并非适合所有地形,进行pHC管桩施工之前,一定要事先进行施工地质勘查,根据考察结果考虑是否使用pHC管桩。

第三、施工原因

施工原因产生的pHC问题桩事故,归纳起来就是:桩锤选择的不合理、管桩捶打过程中技术处理不得当、运输时造成桩身出现裂缝等。

第四、施工完成后的挖土和堆土不得当

在沉桩结束后,沉桩区的基坑要被挖开。在实际施工中因为一些不可抗因素,没有按照对称、分层、均匀的施工标准进行施工,使得管桩出现了偏位或被剪断,甚至因开挖机械的选择和使用不当造成断桩。

五、pHC问题桩的补强方法

对于pHC问题桩的处理办法有很多,出现偏斜和桩顶偏位可以进行纠偏的方法;对于桩身抬高、沉桩深度不够,可以采用复打、复压的方法进行处理。

pHC问题桩其实就是偏位和断裂的pHC管桩。对于处理这些问题,检查必须要及时,处理要得当。现有的补强方法主要有三种:

1、浅处断裂,可以采用挖孔桩的工艺,将断裂处取出,并放置钢筋笼,浇筑部分混凝加固;

2、填芯处理法:在缺陷位置上下位置安置若干长度的钢筋笼并浇筑混凝土。这种处理方法有两种,分别是高压注浆添芯法和普通振捣添芯法。

3、补桩或其他的加固办法。

结束语

综上所述,pHC管桩在施工时,一定要结合管桩的受力特征,采取相对应的措施。在沉桩过程中,当压桩力达不到规范的要求时,首先要分析原因,找出问题关键,不能盲目地增加桩长;断桩处理与接桩施工要按照设计与施工规范进行正确施工与检测,确保补强效果。

参考文献:

[1]刘昌祀.迅速发展中的国外预制混凝土桩[J].中国建筑防水材料,1992(2)

[2]刘坤义.某码头工程pHC管桩竖向裂缝检测方法与加固补强[J].引进与咨询,2006,(8)

建筑基础问题篇6

关键词:建筑工程;桩基础;沉降;应对措施

在建筑工程中,桩基础是其建设的重点项目,桩基础工程属于隐蔽工程,其主要建设在地下,可以说桩基础的施工质量将直接影响到建筑工程的整体质量。而在建筑工程中,桩基础最容易出现的问题就是沉降问题,这一问题的出现不仅会严重影响到建筑工程的整体质量,也会依法严重的安全事故,因此,需要采取有效的措施,来应对桩基础出现的沉降问题,从而可以有效的保障建筑工程的整体施工质量。

1工程概况

某建筑工程占地面积达到了39562平方米,其地基呈现矩形形状,该建筑工程的桩基主要采用的是桩承台基础所搭建,承台中所采用的桩基主要是钻孔灌注桩,该桩基的钻孔直径为450mm,桩基的长度在33.5m,在生产工艺上,该建筑工程中的桩基础对于地面的平整度有着较高的要求,因此,该建筑工程主要采用的无缝设计方式进行桩基础设计,地面采用的板块材料为钢筋混凝土,该结构的底层厚度在200mm左右,而前部的面层厚度则为45mm,在两面都配有钢筋。该建筑工程的地面地基主要采用的是粉喷桩复合型地基进行搭建,该地基桩柱的长度为17m,桩柱的直径为550mm,每个桩柱之间的距离均在1.5m。利用搭接的方式来对柱基承台进行修建。在建筑完工并交付使用的三年之后,对建筑的桩基础情况进行勘察,发现并没有出现沉降的现象。

2建筑工程中桩基础沉降问题分析

在本建筑工程中,地面地基中主要采用的是粉喷桩复合地基进行施工,对地面地基形成了加固作用。而要想有效的使得粉喷桩复合地基的承载力得到提升,就需要对粉喷桩桩柱的水和泥浆的配合比进行合理的调整,同时将水泥土的质量进行有效提升,并对其置换率进行合理的配置,从而可以最大限度的提升粉喷桩复合地基的承载能力。然而,在软土饱和的情况下,软土的塑性相对来说比较高,在利用搅拌机对其进行搅拌的过程中,其不会被轻易的搅碎,这样就会使得软土无法与水泥粉之间充分的混合,进而无法达到水泥土的实际应用需求。另外,在施工的过程中,人为的因素对于粉喷桩的成桩质量有着最直接的影响。例如,施工人员在实际施工的进程中,没有严格的按照相关的操作工序进行施工,或者是施工的时候没有进行合理的喷粉,这样就会使得地基的加固效果大打折扣,而且还会在一定程度上损坏了原来的土层形状,从而降低了地基的承载能力。就该建筑工程而言,粉喷桩复合地基在施工上并没有达到相应设计的需求。

该建筑建筑主体结构的沉降主要是指柱基的沉降,柱基沉降山桩端持力层和下卧层的沉降两部分组成。但是从柱基沉降的现状看.柱基的沉降以及差异沉降超过了设计计算值。造成这种现象的主要原因是地面板的沉降量大于柱基的沉降量,而地面板与承台的连接采用搭接方式,使得地面板的沉降在承台处受到限制。当地面板的沉降超过一定的限度后,就会把地面的一部分荷载施加给柱基,加剧柱基的沉降,当柱基自身荷载加卜地面荷载大于柱基所能承受的极限承载力时,会导致主体结构的破坏。而建筑地面实际对每根柱基施加的荷载并不一致,这样就造成主体结构的不均匀沉降。

3对应措施探究

3.1主要施工技术工艺

经过多方面的查阅研究资料,对该建筑的沉降做出了使用tSC桩成桩的施丁技术来进行处理,为了验证tSC桩成桩工艺在主建筑地基土中成桩的可行性和成桩质量的可靠性。我们在建筑内选定了一块空闲场地进行了tSC桩的成桩试验,试验桩数5根。经过试桩检测发现.效果完全满足预想的加固设计,所以经过多方协定后决定使用该方法对该多层建筑的基础进行处理,主要施工技术工艺如下。

3.1.1地面板开孔。桩位铡放后,用金刚石钻进在地面板开孔,钻头选用150mm的金刚石钻头,钻进深度大于地面板的厚度(290mm)。

3.1.2旋喷钻头钻进。地面板开孔完成后,将工程钻机就位,安装旋喷钻头,启动高压注浆泵开始钻进。为使钻进顺利进尺,确保钻进效率。钻进进尺应和注浆泵的泵压和泵量相匹配。现场试验结果,当泵压(5-10mpa)、泵量(120-150L/min)时,钻进效率较高。旋喷钻进深度达到要求后,停钻准备压灌粉煤灰砂桨。

3.1.3压灌粉煤灰砂浆成桩。钻孔达到设计深度后,用循环液清孔,并检测孔径和孔底沉渣是否满足要求。提出钻杆换上注浆钻头放人孔底,自下而上压灌粉煤灰砂浆成桩。为保证成桩的完整性,钻杆的提升速度应水泥砂浆的泵送量相适应.以保持注浆钻头在浆液面1m以下。

3.1.4tSC桩与地面板的连接。相关研究资料表明.当托换桩与地面板形成刚性连接时,能够获得较好的托换效果。因此,要使地面荷载通过tSC桩传到地面下较好的土层,必须让地面板和桩头形成很好的连接。tSC桩成桩后,在桩内放人一根127mm的无缝钢管,使tSC桩板地面板形成刚胜连接。

3.2地面抬升试验

3.2.1地面抬升平整度控制标准。地面板面积较大,柱与柱之间高程不一致.很难制定整体平整度控制标准。为此,我们根据现场实际情况,制定了以下平整度控制标准,以便指导施工作业。为确保地面抬升的均匀性,根据建筑平面布置图将地面划分为l12个抬升地块,每个地块范围为18x150;每地块承台处现地而标高程为地面平整度测借的基本依据,即将承台处现地面高程视为不变高程;四角承台现地面高程的平均值为抬升基准;每地块内最终高程差异不大于±20mm;对差异沉降较大的相邻承台,连续地块实现平滑过渡,抬升基准以相邻承台地面之间的连线为基准,地块内各点以两侧承台连线形成的连线为基准。

3.2.2注浆孔的布设及要求。为减少对混凝土地面的破坏,住浆孔布设时应避开地面板45°线,而且孔的直径应尽可能的小,现场采用的钻孔直径为63mm。现场试验时,根据设备、堆载以及生产情况,对注浆孔的布设进行了相应调整。

3.2.3抬升注浆修复过程中的抬升观测。在注浆抬升的过程中为随时准确地反馈地面变形值,采用量程为50mm的百分表进行观测,并随时提供抬升数据,当抬升量达到设计抬升高度时。停止注桨。注浆同时,应对注浆区附近货架及设备基础进行观测,发现异应立即停止注浆并进行及时处理。

结束语

综上所述,建筑工程中桩基础的施工质量直接影响到建筑工程的整体施工质量,而在桩基础中,最常见的问题就是沉降问题,这一问题的出现不仅会降低建筑工程的质量,而且会会使得建筑工程存在严重的安全隐患,因此,需要采用合理的应对措施对桩基础沉降问题进行解决。本文通过工程实例展开分析,在对加固后的桩基础进行检测后,并在原有的桩基础上进一步的进行了加固处理,另外,也对承台的承载力情况以及沉情况进行了具体的分析,就观察所得,该建筑承台的最大沉降量可达到3mm,其加固的效果较为理想。本工程的加固处理方式,为后期的类似工程加固处理奠定了良好的经验基础。

参考文献

[1]邓友生,龚维明.基于mindlin位移解的超大群桩基础沉降计算[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2012(3).

[2]赵明华,邹丹,邹新军.基于荷载传递法的高承台桩基沉降计算方法研究[J].岩石力学与工程学报,2013(13).

建筑基础问题篇7

关键词:大体积混凝土;浇筑;

中图分类号:tU37文献标识码:a文章编号:

前言

高层建筑的基础多为桩基、箱基,有时二者结合应用。桩基承台或箱基底板皆属大体积混凝土,这些大体积砼基础结构,在施工时,不但要加以周密组织(做好网络计划),而且还要保证其浇筑后的整体性,更要采取措施防止温度裂缝,这往往是浇筑大体积砼要解决的关键问题。

一、高层建筑基础大体积混凝土的特点高层建筑基础大体积混凝土如箱形基础和筏式底板,有以下特点:(1)均为地下或半地下建筑,有防水要求,钢筋混凝土必须控制裂缝开展,一般不存在承载力不足问题。(2)结构形式常采用现浇钢筋混凝土超静定结构,温差和收缩变化复杂约束作用较大,容易引起开裂。(3)超静定的地下建筑结构,一般都能满足承载力要求,有较大的安全度,控制温度收缩作用是控制裂缝的主要因素。(4)混凝土标号高,水泥用量多,水灰比大,收缩变形较大,经常会出现收缩裂缝。(5)这些结构一般均为配筋结构,其构造配筋率约为0.2%~0.5%,控制裂缝必须考虑钢筋作用。(6)水化热升温较高,降温散热较快,收缩和降温共同作用是引起混凝土裂缝的主要原因。(7)控制裂缝的方法主要是靠改进构造设计,合理配筋及改进浇筑方案,加强养护等方法提高结构的抗裂性能。(8)凡捣制厚大混凝土层时,必须要注意选择水泥的品种,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。还有特性水泥,如耐酸水泥、耐热水泥、抗硅酸盐水泥、膨胀水泥、复合水泥、早强水泥等,是要根据它们的特性选择使用的。二、粗钢筋的连接和钢支架问题分析

高层建筑的基础配筋量都较大,上下两皮都配钢筋,而且每一皮又多为两层,双向配筋,这些钢筋的直径一般较大的为25mm以上,长度较长,一般都需要连接,粗钢筋的连接以对焊最为经济,速度也快,但不能把整根钢筋都在地面上用焊机对焊后再吊下坑去绑扎,因为长度过长无法吊运,人工搬运更困难,因此必须在坑内连接接头。这些接头的连接目前应用较多的是套筒冷压连接和锥螺纹套筒连接。前者要用液压设备使套筒冷压变形,紧紧扣住变形钢筋进行连接;后者要用测力扳手拧动钢筋旋入锥镖纹套筒达到一定的扭矩值。这两种连接方式都能满足要求。但同时也要注意使接头错开,不要在同一截面上。钢筋支架的作用是支撑上皮钢筋和施工荷载,多用粗钢筋或型钢制作,底端与已绑扎好的下皮钢筋点焊固定,隔一定距离彼此间用剪刀撑固定,以防倾倒。

三、模板型式的选择问题分析

大体积混凝土基础模板只有侧模,再就是电梯井等深坑的模板以及后浇带模板。基础侧模多用定型组合钢模板进行组拼,在地面上拼成一定尺寸的大块模板再进行组装。有时基础边线距离红线较近,施工支护结构后往往不再留有施工间隙(一般0.8m左右),这时可采用砖模,即砌筑一砖至一砖半(基础高时)的砖墙,内表抹以水泥沙浆,用作基础侧模。用砖模时,浇筑基础混凝土后不再拆除,因而无法从侧面观察混凝土浇筑质量,为此需要事先取得建设单位和质监部门的认可。有时连砌筑砖模.也不可能,就用木板隔离后浇筑基础混凝土,侧压力直接传给支护结构的挡墙。

四、模板工程施工问题分析模板是保证工程结构外形和尺寸的关键,而混凝土对模板的侧压力是确定模板尺寸的依据。大体积混凝土采用泵送工艺,其特点是速度快,浇筑面集中,不可能同时将混凝土均匀地分送到浇筑混凝土的各个部位,而使某一部分的混凝土升高很大,然后再移动输送管,依次浇筑另一部分的混凝土。因此采用泵送工艺的大体积混凝土的模板应根据实际受力状况,对模板和支撑系统等进行计算,以确保模板体系具有足够的强度和刚度。凡捣制厚大混凝土层时,必须要注意控制每次捣制混凝土的厚度,摊铺混凝土每次不能超过500mm,并注意施工时的操作方法。高层建筑基础大体积混凝土结构垫层面积较大,垫层浇筑后其面层不可能在同一水平面。因此宜在基础钢模板下端统长铺设一根50mm×100mm小方木,用水平仪找平,以确保基础钢模板安装后其上表面能在同一标高上。另外沿基纵向两侧及横向于混凝土浇筑最后结束的一侧,在小方木上开设50mm×300mm的排水孔,以便将大体积混凝土浇筑时产生的泌水和浮浆排出。箱形基础的底板模板,多将组合钢模板按照模板配板设计组装成大块模板进行安装,不足处以异形模板补充。模板要支撑牢固,防止在混凝土侧压力作用下产生变形。有的工程基础底板边线距离支护桩很近,难以支设模板,其底板侧模可用砌砖模代替。然而用砖砌模板混凝土浇筑后无法检查混凝土的浇筑质量,因此事先要与有关质量检查部门联系并取得许可。五、大体积混凝土的浇筑问题分析

采用泵送硅灌筑有利于加快浇筑速度,保证基础的整体性。泵有移动式泵车配布料杆和固定式泵配钢管输送两种。移动式泵车的臂长有限,高层输送有困难,用王基础和低层结构,高层用固定式配接水平与垂直输送钢管。施工过程中,要加强管理,若搅拌站、运输东、泵及输送管等任何一种设备的故障都会造成整个浇筑系统的中断,所以开班前必须对所有设备进行全面检查,还应对砂率、石子粒径、砼的塌落度进行科学的控制。另外,在泵送前用水泥砂浆水平管道,灌筑完毕及时冲洗干净。搅拌第一盘时多加水泥以补偿硅的水泥损失,管道尽量少配弯头,固定要牢固,多采取一些防堵措施。砼多采用斜面分层一次浇筑到顶的浇筑方法,注意不要漏振,要及时排除硅的泌水,保证浇筑质量,在浇筑时还要注意保护测温用的元件和线路。

六、防止产生温度裂缝的技术措施分析

大体积混凝土要着重防止产生温度裂缝,否则,轻则削弱截面,降低防水能力;重则破坏基础结构的整体性,降低承载能力。一旦产生温度裂缝再进行修补和加固是十分困难的。

造成温度裂缝的原因是水泥水化热,水泥水化热量大,浇筑后使混凝土内部温度升温过高,造成过大的内外温度差(大于25℃),产生内约束,在混凝土浇筑初期会使混凝土产生裂缝。混凝土内部温升过高,降温时降温很大,会产生较大的收缩,由于外约束的作用,在降温阶段也会产生温度裂缝。为此,要防止产生温度裂缝,设法降低水泥水化热是十分重要的。所以要选用水化热低的水泥品种(如矿渣硅酸盐水泥),而且要尽量降低水泥用量,在这方面可采用60d的混凝土强度(即混凝土60d才达到设计强度,而不是通常的28d);掺加减水剂和粉煤灰;选用大直径的粗骨料和中粗砂等。掺加一定数量的微膨胀剂(如Uea),对防止产生温度裂缝很有效。大体积混凝土浇筑后还需要测温。测温用热电偶测温元件,事先埋设于混凝土内有代表性的部位,用导线与测量仪器相连。混凝土浇筑产生水泥水化热后,就可及时测出混凝土内各点的升温值,以此来控制内外温差,避免混凝土开裂。

参考文献:

[1]赵志络,赵帆.高层建筑施工[m].北京:中国工业出版社,1997.

建筑基础问题篇8

Keywords:foundation;Basicselection;Raftfoundation;thebasement;embeddedfixedend;anti-uplift

中图分类号:tU47文献标识码:a文章编号:

0引言

地基基础与地下室结构设计是一项复杂的工作,设计是否合理关系到工程的安全、造价、施工、等方面。本文对地下室嵌固端的确定、地下室关键部位计算与选型等若干常遇问题进行了解析。

1高层建筑结构计算分析时嵌固部位的确定及相关问题

1.1地下室顶板作为上部结构嵌固部位的条件

(1)地下室顶板应避免开设大洞口;地下室在地上结构的相关范围的顶板应采用现浇梁板结构,相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构;其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。楼面框架梁应有足够的抗弯刚度,地下室顶板部位的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上柱下端实际承载力之和。

(2)结构地上一层的侧向刚度,不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍;地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。

(3)地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点除应满足抗震计算要求外,尚应满足下列规定之一:1)地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对应纵向钢筋的1.1倍,且地下一层柱上端和节点左右梁端实配的抗震受弯承载力之和应大于地上一层柱下端实配的抗震受弯承载力的1.3倍;2)地下一层梁刚度较大时,柱截面每侧的纵向钢筋面积应大于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍;同时梁端顶面和底面的纵向钢筋均应比计算值增大10%以上;

(4)地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积,不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。

1.2嵌固部位的不同结构设计的相关问题

(1)如不能满足上述1条款条件,则嵌固部位应取至地下二层顶板(有地下二层)或基础顶面(有一层地下室)。

(2)当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。依理相推,当地下二层顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下二层抗震等级应与上部结构相同,地下二层以下的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分,抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。

(3)如地下二层顶板做为嵌固部位时,应将建筑底层的剪力墙约束边缘构件向下延伸至地下二层顶板。建筑物高度H仍应从室外地面算起,与嵌固部位无关并。实际工程中可考虑嵌固部位下移导致地震作用放大等不利因素,适当提高结构的性能设计目标。

(4)抗震设防的剪力墙底部加强部位高度为墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者的较大值。加强部位高度指地面以上的,地下部分向下延伸按规定确定加强范围。

(5)室外地坪至±0.000处的距离,对一层地下室或多层地下室均应小于第一层地下室层高h的1/3,否则,H的取值,应向下增加一层的高度。

(6)当嵌固端由±0.000移至地下二层顶板时,考虑到地下一层顶板对上部结构实际存在的嵌固作用(受地下室周边挡土墙及墙外填土影响),将地下一层顶板和地下二层顶板分别作为上部结构的嵌固端进行相应的分析计算,并取不利值包络设计。此时,地下一层顶板厚可适当降低至160mm,梁可不满足嵌固部位的要求。

(7)对超高层建筑,宜做嵌固端移至基础顶面的补充计算,对结构取不利值进行包络设计。

(8)在坡地上建房,应将最低边地面作为室外地面考虑有关基础埋深、房屋适用高度、抗震等级等,有侧向土压边应将土压力作为水平外荷载参与整体计算。

2多、高层主楼地下室及地下车库楼盖结构选型及计算

高层建筑地下室的层数取决于使用功能、地基情况和地区性。地下室楼盖当采用梁板式时,为满足机电管线通行、汽车库净高等要求,对8.4m左右的柱网间距,层高最少可取3.6m;当采用无梁楼板加平托板柱帽时,对8.4m左右的柱网间距,层高最少可取3.1m。地下车库顶部有覆盖土层时,为减少影响有效空间,无梁楼盖的平托板柱帽可部分上反。

《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)表4.1.1中第8项的消防车荷载,系指消防车直接行驶于楼板上时,其轮压折合成等效均布活荷载。当地下一层顶板之上有覆土或其它填充物时,消防车轮压应按照覆土厚度折合成等效荷载,不应直接采用35Kn/m2。当为普通室外地面时,地面活荷载可取5Kn/m2(包括可能停放消防车的室外地面),绿化庭院荷载宜取10Kn/m2。当地下车库顶部有较厚覆土时,顶板荷载即以恒载为主,此时荷载分项系数取由永久荷载效应控制组合的分项系数。

楼盖结构的不同类型,与层高大小有直接关系,层高不同对基础埋深、内外墙高度、基坑护坡、土方多少、施工降水、工期等影响各不相同。

3地下室外墙的计算与构造

3.1地下室外墙的计算

(1)地下室外墙承受的荷载:1)水平荷载——侧向土压力、地下水压力、室外地面活载、人防等效静荷载;2)竖向荷载——上部及地下室结构的楼盖传来的重量和自重;

(2)计算地下室外墙水压力时,当水位不急剧变化时水压力按永久荷载考虑;当水位急剧变化时水压力按可变荷载考虑。

(3)计算地下室外墙的土压力时,当地下室施工采用大开挖方式、无护坡桩或连续墙支护时,地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,静止土压力系数Ko,对一般固结土可取1-sinφ(φ—土的有效内摩擦角),一般情况取0.5。计算钢筋混凝土侧墙受弯及受剪承载力时,土压力引起的效应为永久荷载效应。当考虑由可变荷载效应控制的组合时,土压力的荷载分项系数取1.2;当考虑由永久荷载效应控制的组合时,其荷载分项系数取1.35。

(4)地下室外墙截面设计中,竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用,墙体配筋主要由垂直于墙面的水平荷载产生的弯矩确定,而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用,仅按墙板弯曲计算墙的配筋。

(5)地下室外墙可按考虑塑性变形内力重分布计算弯矩,有利于配筋构造及节省钢筋用量。考虑塑性变形内力重分布,只在受拉区混凝土可能出现弯曲裂缝,但由于裂缝较细微不会贯通整个截面厚度,对防水仍有足够抗渗能力。地下室外墙裂缝宽度按当地要求控制。

(6)地下室外墙可根据支承情况按双向板或单向板计算水平荷载作用下的弯矩。在工程设计中,一般按楼板和基础底板作为外墙板的支点按单向板(单跨、两跨或多跨)计算,在基础底板处按固端、顶板处按铰支座。

(7)地下室外墙与基础底板交接处,底板计算时在外墙端一般按铰支座考虑,底板上下钢筋端部没必要弯折,外墙外侧钢筋下端弯折后直段长度按其搭接与底板下钢筋相连,按此构造底板端部实际已具有与外墙固端弯矩同值的承载力。

建筑基础问题篇9

【关键词】基础施工;建筑地基;问题控制

1.引言

建筑物整体结构特点以及荷载传递的特性,决定了建筑物对于底层的依赖,同时说明了地基基础对于建筑物整体是十分重要的。一般而言,地基基础直接影响建筑物的整体质量和工程的投资,控制着整个工程的施工进度。从国内外发生的多起建筑物倒塌事故原因分析来看,地基基础工程存在质量问题都是事故的主要原因,并且值得注意的是地基基础属于地下隐蔽工程,建筑工程竣工时难以检查,投入使用后一旦发生事故,更难以补救,甚至造成严重后果,因此,研究并探讨地基基础工程事故发生的原因,并在地基基础施工时采取有效的防治措施是十分重要的。笔者根据多年的施工实践,对多层建筑基础工程施工中出现的质量问题作些原因分析,并提出相应的质量控制措施。

2.常见地基基础施工问题的控制措施

2.1软弱土体地基基础施工问题及相关措施

地基基础在产出形成过程中,从基坑处理开始直至地基基础完成,后一道工序完全覆盖前一道工序的工程内容,而分部分项工程整体埋藏于地表视线范围以下,其整体具有不可回避的隐蔽性,对于其监测工作也很难开展。通常来说,因地基基础常见问题而引发的建筑物整体质量问题事故,一般会表现为地面部分的梁、柱、板开裂,墙体出现大面积裂缝,地梁、承台倾斜或者出现裂缝,建筑物整体发生倾斜或地面沉陷等情形。作者在实际工程共所遇到的软土地基较多,因此将重点探讨软弱地基基础施工的常见问题。

软弱地基基础的形成主要是因为其土体的压缩性通常由于淤泥质土、杂填土、充填土、淤泥或者高压缩性土层构成,这些都会使得土体的压缩性明显,变形数值大,极易在荷载作用下变形。由于各种软弱土体的物理性能、性质差异较大,虽然施工低于土体性质的条件差别不大,随着是施工现场条件、施工场地的不同,地基基础施工方案的选择也是不同的。软弱地基上地基基础的不均与沉降等问题时:1)可以加强建筑物整体结构刚度或者采用适宜的建筑物结构设计形式;2)针对地基基础的不均匀沉降现象可以及时调整建筑物整体的标高;3)发生地基基础变形问题时可以采取措施控制并减少地基基础的基地附加应力,包括建筑物上部结构采用轻质材料或者轻体结构,来减轻建筑物整体结构自重,或者扩大地基基础底面积。另外可以再施工设计时选用桩基基础、筏板型基础、条形基础等形式来加强地基基础的整体结构刚度。

根据作者参与的工程具体来说,依据地基基础土体中持力层、压缩层的土体性质和地下水位高低的差异,有三种处理措施:

1.人工地基当施工遇到软弱土于地表下浅层部分且土体厚度不大,可通过采用换土垫层、排水固结或场地堆载挤压,解决地基基础持力层承载力小的问题。

2.设置桩柱体的复合地基当地基基础软弱土于基础土体下层,且深度比较大时,可采用这一方法得到解决。

3.灌浆法当地基基础上层土体土质承载能力较高,并且下层软弱土体深度较浅时,选用灌浆法可以解决控制土体沉降量、保证建筑整体结构问题性的问题。

2.2施工材料问题及控制措施

前面提到地基基础是隐蔽型工程,完工后施工所用的材料很难却检查。但是如果施工方不重视材料,那因为基础而存在的质量隐患是不会隐蔽的。作为工程人员都知道,施工材料是保证各类工程整体质量的根本,材料质量是工程施工质量的基础,工程使用原材料不符合规定,工程质量不可能符合要求。根据作者自身体会,多数施工人员对于水泥、钢材以及砂石等材料不能区别优劣,混凝土配合比把控不严谨,对于混凝土的养护不够重视。目前部分施工单位采用不合格或者降低材料的设计标准来进行施工,这样无疑会给工程带来很大的安全隐患,从而引发地基基础常见问题的凸显。

因此,在工程施工质量控制中必须在施工前对材料进行质量控制,保证材料质量,以此提高工程施工质量。对于材料的控制,首先要对材料供应厂家进行必要的审核,选择具有资质的供应厂家进行材料的供应。其次,要对进场原料进行必要的检验,包括:质量检验报告单的检查、外观的检查、理化检验的检查等等,通过一系列的检验来保证进场原料的质量。同时要提高施工人员的的技术水平,避免出现人为地施工失误。

2.3桩基础施工对周围环境的影响

对于目前盛行的高层建筑,其自身载荷较大,对地基处理的要求较高。在建筑密集地区,高层建筑的基础形式多采用桩基础或桩和其他基础形式组成的复合基础。但由于施工工艺和方法的原因,桩基础施工往往会对周围环境产生较大的影响,比如,在施工时产生的振动、挤土效应等。

(1)振动的影响和控制措施

有些桩基础的施工对周围环境影响较大,如在锤击桩的施工中,打桩振动容易造成附近建筑物墙体、地面等出现裂缝;钻孔灌注桩虽可以避免上述不良影响,但当桩穿过砂层时,若未能及时用泥浆护孔,则会造成涌砂、塌孔等,对周围已有建筑物构成威胁。在建筑密集区,对桩基础施工方法进行选择时,应尽量避免采用振动或捶击式桩基础。这样既可以减小噪音,也可以减少因振动对周围环境产生的影响。

(2)挤土效应是指桩入土时挤开相应体积的土体,在桩周土体中产生较高的超孔隙水压力。经扰动的土体极易蠕动,表现为地表、浅层和深层土体发生竖向和水平位移。大量的土移会导致邻近建筑物基础的上抬、结构的变形、地坪和墙面的开裂,损坏地下管线和设施等一系列问题。在场地一侧有邻近建筑物时,应背离建筑物由近向远处打桩;在场地空旷的条件下,应按先中央后周围,由里及外的顺序打桩;区域大时,采用跳打可使邻近建筑物变形趋于均衡,减少差异变形,防止或减少建筑物的倾斜;区域小时,采用间隔打桩,减少土体侧向挤压力。设置垂直排水通道,可加快超孔隙水压力的消散,减少挤土现象。预钻孔打桩及开挖防挤沟,其目的是进一步隔断打桩引起的挤土压力及超孔隙水压的传递途径和减少浅层土的积压,从而可以起到减少对邻近浅埋管线和基础的影响。

3.结语

地基的基础出现的常见问题在土木工程范围内普遍存在,而且其复杂性难以预测。一般而言地基的基础工程造价通常占据建筑物整体造价的25%—35%,所以施工时在保证建筑物整体质量安全下,要寻求最合理的施工方案以降低地基基础的造价。总而言之,地基基础工程在建筑工程全程中占有重要地位,其建设施工过程是十分重要的,对工程施工中所可能出现的问题要引起足够的重视,并且要采取相应的措施进行控制。建筑地基基础在施工中还有很多的问题,鉴于作者的施工经验及理论知识有限,仅从作者的实践经验出发,以作者熟悉的施工领域对作者施工中遇到的问题进行探讨并分析相关的控制措施。

参考文献

[1]赵志缙,赵帆.高层建筑基础工程施工[m].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2]冉瑞乾.建筑基础工程施工[m].北京:高等教育出版社,2008.

[3]杜云,郝庆华.深基坑工程现状[J].焦作工学院学报(自然科学版),2000.

建筑基础问题篇10

关键词:高层建筑;地下室;设计

中图分类号:tU97文献标识码:a文章编号:

abstract:withthedevelopmentofournationaleconomy,highbuildingmoreandmore.Becauseofitshighbuildingarchitecturefunctionandstructuretherequirementsofitself,mostoftheneedtosetupcuttingonelayerorlayersinthebasement.Undergroundengineeringconstructionprojectsinthewholeoftheproportionofthetoomoreandmorebig,sohowtomakethebasementoftheeconomicandreasonabledesignisparticularlyimportant.

Keywords:highbuilding;thebasement;design

一.地下室的设计

1.1基础的选型:

1.1.1《高规》12.1.1条规定,高层建筑基础设计,应综合考虑建筑场地的地质状况及水位、上部结构类型、使用功能、施工条件以及邻近建筑的相互影响,以保证建筑物不致发生过量沉降或倾斜,并能满足正常使用功能要求。还应注意了解邻近地下构筑物及各类地下设施的位置和标高,以保证基础的安全和确保施工中不发生意外问题。

1.1.2基础形式应选用整体性好,能满足地基承载力和建筑物容许变形的要求,并能调节不均匀沉降,达到安全实用和经济合理的目的。

根据上部结构类型、层数、荷载及地基承载力,中小高层建筑地下室基础可采用条形交叉梁基础、满堂筏板、桩筏或箱形等基础形式。筏板基础可以是梁板式和平板式,当建筑物层数较多、地下室柱距较大、基底反力很大时,宜优先采用平板式。当采用梁板式筏基时,基础梁截面大必然增加基础埋置深度,当水位高时更为不利,梁板混凝土需分层浇筑,而且梁支模费事,因而增长工期,综合经济效益不一定比平板好。

1.2抗浮设计

1.2.1《地基规范》3.0.3条规定,岩土工程勘察报告应提供用于计算地下浮力的设计水位。结构抗浮验算必须根据岩土工程勘察单位提供的地下水浮力的设计水位来验算。

1.2.2抗浮验算时永久荷载的分项系数取值,各地区可能与《荷载规范》不同,当有地区标准按当地的标准,无地区标准则按《荷载规范》。验算建筑物抗浮能力必须满足:(建筑物永久荷载/水浮力)≥1.0式中建筑物永久荷载为标准值(不计算可变荷载),按《规范荷载》3.2.5条应乘分项系数0.9。

1.2.3当抗浮设计水位较高,裙房满堂地下室或地下车库需要采用抗浮措施时,应按工程具体情况区别对待。如果裙房满堂地下室或地下车库是独立建筑,与高层主楼基础没有连接成整体,并有一定距离不会因差异沉降造成影响时,抗浮措施可以根据经济技术比较采用:抗浮锚杆、抗拔桩或压重等方法;如果高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接成整体,均采用桩基,通常抗浮可采用抗拔桩的方法来解决,这几年预应力管桩应用也比较普遍,可以节约桩基成本大约15%,提高桩基工期大约10%;如果高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接整体,并且高层主楼采用的是天然地基预估有若干沉降量,裙房或地下车库抗浮宜采用压重(采用素混凝土,重度不小于30Kn/m2钢渣混凝土或砂石料)方法,不宜采用抗拔桩或抗浮锚杆,否则必将与高层主楼之间形成差异沉降而造成底板开裂的影响,尤其如北方很多城市的抗浮设计水位由于考虑南水北调提供的较高,但实际地下水位目前而言都是非常低的,如果抗浮采用抗拔桩或抗浮锚杆,裙房或地下车库与主楼间基础沉降差异将是非常突出的问题。

二.地下室与基础设计应注意的问题

2.1地下室外墙与底板连接构造不合理,外墙钢筋的搭接不符合《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)根据纵向钢筋搭接接头面积百分率修正搭接长度的要求。

2.2地下室外墙设计中应考虑楼梯间,车道等支承条件不同的外墙计算与设计,不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时,应注意外墙上部支座水平力的传递问题。

2.3地下水位较高时,应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算,采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。

2.4高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时,应在抗水板下设褥垫,以保证实际受力与设计计算模型相同。

2.5地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑物应按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)3.0.2条进行地基变形设计。

2.6对建筑在施工期间及使用期间的变形观测要求,设计人普遍不够重视。变形观测工程范围根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第10.2.9条(强条),下列建筑物应在施工期间及使用期间进行变形观测。

a.地基基础设计等级为甲级的建筑物;b.复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物;c.加层、扩建建筑物;d.受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑物;e.需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程。观测的方法和要求,要符合国家行业标准《建筑变形测量规程》(JGJ/t8-97)的规定。

2.7沉降缝基础与偏心基础:砌体结构的沉降缝基础作成下图形式:根据力的平衡原理,大部分基础存在零压力区,所设计基础不能提供设计所需的地基承载力。许多柱边与基础对齐的偏心柱基也同样存在问题。零应力区不能满足《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第4.2.4条的要求。

2.8防潮层以下墙体采用水泥砂浆时应注意验算其强度。(因为水泥砂浆对强度的折减)

2.9个别工程的柱基高度不满足柱纵向钢筋的锚固长度要求。柱基的抗冲切、抗剪不够。

2.10墙下条形基础相交处,不应重复计入基础面积。

2.11砌体结构的地下室问题。

2.12地基承载力应为特征值。

地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定:(《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002第3.0.4条)。

a.按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限其对应荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。b.计算地基变形时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。c.计算挡土墙土压力、基础或斜坡稳定及滑坡推力时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.0。d.在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的荷载效应和相应的基地反力,应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数。

2.13地下一层墙体能否作为筏板的支座问题。这个问题在砖混及混凝土结构中都存在。

2.14基础零应力区的面积问题:高宽比大于4的高层建筑,在地震作用下基础底面不宜出现拉应力;其他建筑,基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。在设计轻钢结构时,应特别注意。

三.结语

总之,只要严格执行操作规程,加强责任心,那么地下室与基础设计中存在的问题是完全可以杜绝的。

参考文献