時間:2022-03-22 14:44:34
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑基礎(chǔ),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:建筑基礎(chǔ)、腐蝕、機理分析、防腐措施
1引言
建筑基礎(chǔ)埋置于地下,有可能會受到腐蝕性水和污染土的侵蝕,引起基礎(chǔ)混凝土開裂破壞、鋼筋受到腐蝕,導(dǎo)致基礎(chǔ)的耐久性降低。因此,對于腐蝕環(huán)境下的建筑基礎(chǔ),必須進行防腐蝕設(shè)計。
2混凝土腐蝕機理分析
2.1碳化作用
空氣中或溶于水中的CO2與水泥石中的Ca(OH)2、水化硅酸鈣(3CaO.2SiO2.3H2O)等起反應(yīng),導(dǎo)致混凝土中堿度降低和混凝土本身的粉化。混凝土碳化受多種因素影響,混凝土的材料、配比、環(huán)境條件如溫度、濕度、CO2濃度等對其都有影響,碳化作用對混凝土的腐蝕作用是最明顯的,其主要反應(yīng)式如下:
Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O
CO2+H20H2CO3
Ca(OH)2+H2CO3CaCO3+H2O
2.2氯鹽腐蝕
氯鹽腐蝕是沿海混凝土建筑物和公路混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕破壞最重要的原因之一。氯鹽既可能來自于外部的海水、海霧、化冰鹽;也可能來自于建筑過程這使用的海砂、早強劑、防凍劑等。它可以和混凝土中的Ca(OH)2.3CaO.2A12O3.3H2O等起反應(yīng),生成易溶的CaCl2和帶有大量結(jié)晶水、比反應(yīng)物體積大幾倍的固相化合物,造成混凝土的膨脹破壞,其反應(yīng)式如下:
2Cl+Ca(OH)2CaCl2+2OH-
2Ca(OH)2+2C1-十(n-1)H20CaO.CaCl2.nH2O
3CaCl2+3CaO.Al2O3.6H20+25H2O3CaO.Al2O3.3CaCl2.31H2O
2.3硫酸鹽的腐蝕
硫酸鹽也是破壞混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的一個重要因素,硫酸及硫酸鹽溶液進入混凝土的毛細孔中,硬化時水分蒸發(fā),濃度提高,直接結(jié)晶,體積膨脹或直接與水泥石成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成結(jié)晶,體積膨脹,從而導(dǎo)致混凝土脹裂破壞。在海水、湖水、鹽沼水、地下水、某些工業(yè)污水及流經(jīng)高爐礦渣或煤渣的水中常含有鈉、鉀、銨、鎂等硫酸鹽,與Ca(OH)2起置換反應(yīng),生成硫酸鈣。生成物的體積比反應(yīng)物大1.5倍以上,呈針狀結(jié)晶,引起很大的內(nèi)應(yīng)力。其破壞特征是在表面出現(xiàn)幾條較粗大的裂縫。反應(yīng)式如下:
4CaO.Al2O3.12H2O+3Na2SO4+2Ca(OH)2+2OH2O3CaO.Al2O3.CaSO4.31H20+6NaOH
Ca(OH)2+SO42-十2H2OCaSO4.2H2O+2OH-
2.4酸的腐蝕
在硫酸、鹽酸等生產(chǎn)車間和受酸雨危害的地區(qū),混凝土構(gòu)筑物受到強烈的腐蝕作用。酸對混凝土的腐蝕主要是酸能與水泥石中的Ca(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)生成可溶性的鈣鹽,破壞了水泥石中的堿度,使水化硅酸鈣等其它水化產(chǎn)物自行分解,而且鹽酸還能直接與這些水化產(chǎn)物反應(yīng)生成可溶性鈣鹽,使單位體積內(nèi)Ca(OH)2和CSH(B)含量減少。混凝土孔隙率增大,力學(xué)性能劣化。酸還可以與混凝土中的某些成分發(fā)生反應(yīng)生成非凝膠性物質(zhì)或易溶于水的物質(zhì),使混凝土產(chǎn)生由外及內(nèi)的逐層破壞。另外,酸還可以促使水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣的水解,從而破壞了孔隙結(jié)構(gòu)的膠凝體,使混凝土的力學(xué)性能劣化。
2.5堿的腐蝕
堿對混凝土的腐蝕主要表現(xiàn)在與空氣中的CO2在混凝土表面或孔隙中產(chǎn)生強烈的碳化作用,其反應(yīng)式如下:
CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
CO2+2KoHK2CO3+H2O
水分蒸發(fā)后碳酸鹽結(jié)晶:
Na2CO3+10H2ONa2CO3.10H2O
K2CO3+15H2OK2CO3.15H2O
當(dāng)混凝土沒有蒸發(fā)表面時,主要表現(xiàn)為堿骨料反應(yīng)。所謂堿骨料反應(yīng)是指混凝土原材料中的水泥、外加劑、混合材和水中的堿(Na2O或K2O)與骨料中的活性成分(氧化硅、碳酸鹽等)發(fā)生反應(yīng),生成物重新排列和吸水膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力誘發(fā)產(chǎn)生裂縫,最后導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。
根據(jù)反應(yīng)機理,堿骨料反應(yīng)又可分為三種類型:①堿硅酸反應(yīng),堿與骨料中的活性SiO2反應(yīng),生成堿硅凝膠,堿硅凝膠吸水膨脹后產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土開裂,堿硅酸反應(yīng)發(fā)生最為普遍,危害也最為嚴重;②堿碳酸鹽反應(yīng),堿與骨料中的碳酸鈣鎂反應(yīng),將白云石轉(zhuǎn)化為水鎂石和粘土,水鎂石結(jié)晶重排和黏土吸水膨脹產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致破壞;③堿硅酸鹽反應(yīng),從機理上說仍屬于堿硅酸反應(yīng),但膨脹進程緩慢。堿骨料反應(yīng)發(fā)生需要兩個條件:首先混凝土原材料中含堿量高,現(xiàn)在大多數(shù)國家規(guī)定骨料中的堿不超過O.6%或混凝土含堿量不超過30kg/ms;第二是有水分和空氣的供應(yīng),越是潮濕的環(huán)境堿骨料反應(yīng)越容易發(fā)生硅灰、粉煤灰和高爐礦渣均可緩解、抑制堿骨料反應(yīng)的發(fā)生。
3鋼筋腐蝕機理分析
由于腐蝕性介質(zhì)Cl-的作用,使鋼筋表面原有的鈍化膜被破壞,由鈍化狀態(tài)轉(zhuǎn)化為活性狀態(tài),產(chǎn)生鋼筋的銹蝕,而鋼筋銹蝕是一個電化學(xué)過程,是腐蝕電池作用的結(jié)果。因為氯離子半徑很小,穿透力強,很容易吸附在鋼筋陽極區(qū)的鈍化膜上,取代鈍化膜中氧離子,使鋼筋起保護作用的氫氧化鐵變?yōu)闊o保護作用的氯化鐵,氯化鐵的溶解度比氫氧化鐵的溶解度大得多,由于氯離子到達鋼筋表面的不均勻性,特別是氯離子作用在鋼筋局部區(qū)域時,則局部區(qū)域為陽極,形成了大陰極小陽極的腐蝕,這種坑蝕或局部腐蝕對結(jié)構(gòu)的危害較大。
一般的電化學(xué)反應(yīng)表達式為:
陽極反應(yīng):Fe一2e:Fe2-
陰極反應(yīng):O2+2H2O+4e一4OH-
綜合反應(yīng):2Fe+O2+2H2O:2Fe(OH)2(伴有電流)
從化學(xué)成分來看,銹蝕物一般為Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe3O4.H2O、Fe2O3等,其體積比原金屬體積增大2~4倍,由于鐵銹膨脹,對混凝土保護層產(chǎn)生巨大的輻射壓力,其數(shù)值可達30MPa(大于混凝土的抗拉極限強度),使混凝土保護層沿著銹蝕的鋼筋形成裂縫(俗稱順筋裂縫)。這些裂縫進一步成為腐蝕性介質(zhì)滲入鋼筋的通道,加速了鋼筋的腐蝕。鋼筋在順縫中的腐蝕速度往往要比情況快,等到混凝土表面的裂縫開展到一定程度,混凝土保護層則開始剝落,最終使構(gòu)件喪失承載能力。新晨
4防腐蝕的措施
4.1原材料的選擇
4.1.1水泥
由于各種水泥的礦物質(zhì)組份不同,因而對各種腐蝕性介質(zhì)的耐蝕性就有差異,正確選用水泥品種,對保證工程的耐久性有重要意義。在水泥品種的選擇上,應(yīng)注意以下幾個方面:
1)選擇低水化熱水泥
2)避免使用早強水泥和早強劑
3)選擇有害堿含量低的水泥,以防止發(fā)生堿骨料反應(yīng)。
4)選擇鋁酸三鈣(C3A)較低的水泥,雖然鋁酸三鈣(C3A)具有高強效應(yīng),但它能與硫酸鹽土產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生體積膨脹,引起混凝土開裂。此外,合理使用粉煤灰、礦渣等礦物摻和料,這也是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。
4.1.2粗、細骨料
混凝土中所采用粗細骨料,應(yīng)保證致密,同時控制材料的吸水率以及其它雜質(zhì)的含量,確保材質(zhì)狀況。為了改善粗細骨料的顆粒級配,在允許的最大粒徑范圍內(nèi)應(yīng)盡量選用粒徑較大的粗骨料,可減少骨料的空隙率,也有助于提高混凝土的耐久性。另外,為了避免產(chǎn)生堿骨料反應(yīng),《工業(yè)建筑防腐設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,可采用花崗巖、石英石和石灰石,但是不得采用有堿骨料反應(yīng)的活性骨料。
4.1.3攪拌及養(yǎng)護用水
考慮其對混凝土及砂漿強度的耐久性影響,應(yīng)正確選擇混凝土攪拌及養(yǎng)護用水,檢查其雜質(zhì)情況,目前主要采用自來水,嚴禁采用海水和井水。
4.1.4外加劑
在拌制混凝土過程中摻入外加劑,可以改善混凝土性質(zhì),如提高混凝土密實性或?qū)︿摻畹淖桎P能力,從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,如阻銹劑、密實劑、加氣劑、減水劑等。由于外加劑的化學(xué)組成中的氯鹽可能使混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋脫鈍,給結(jié)構(gòu)物帶來隱患。在選擇外加劑時需對其中氯鹽的含量進行檢測,并做相關(guān)實驗。
4.2控制混凝土的水灰比和水泥用量
提高混凝土自身的防腐性能,主要提高其密實性和抗中性化能力,在腐蝕環(huán)境下,一般混凝土的強度等級不得小于C30,對于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),其強度等級應(yīng)提高一個等級。
水灰比的大小是決定混凝土密實性的主要因素,它不但影響混凝土的強度,也嚴重影響其耐久性,故必須嚴格控制。
保證足夠的水泥用量,同樣可以提高混凝土的密實性和耐久性。單位水泥用量較高的混凝土,拌和物比較均勻,可減少混凝土搗實過程中出現(xiàn)的局部缺陷;并且能保持鋼筋周圍有足夠的堿度,使鋼筋鈍化膜不容易破壞。《工業(yè)建筑防腐設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定了最小水泥用量(kg/m3)和最大水灰比,在施工過程中應(yīng)嚴格執(zhí)行。
4.3混凝土保護層的厚度
保護層厚度對鋼筋的防腐蝕具有重要的作用。首先,增大保護層厚度可使腐蝕介質(zhì)到達鋼筋表面的時間明顯推遲。根據(jù)調(diào)查,若保護層厚度減少1/4,則混凝土中性化層到達鋼筋表面的時間可縮短一半。其次,增大保護層厚度可增強抵抗鋼筋銹蝕產(chǎn)生的脹裂力。
當(dāng)然,也不能一味地增大保護層厚度,因為保護層太厚時,受彎構(gòu)件橫向裂紋會增大,涂料保護層也易脫落。
《工業(yè)建筑防腐設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定了鋼筋的混凝土最小保護層厚度,在施工過程中應(yīng)嚴格保證。
4.4基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁的表面防護措施
對處在強、中等腐蝕性環(huán)境中的基礎(chǔ),應(yīng)設(shè)碎石灌瀝青或瀝青混凝土的耐腐蝕墊層,厚度不應(yīng)小于100mm。基礎(chǔ)和墊層表面及基礎(chǔ)梁表面的防護措施有:環(huán)氧瀝青或聚氨酯瀝青涂層、樹脂玻璃鱗片涂層、聚合物水泥砂漿、瀝青冷底子油兩遍加瀝青膠泥涂層等,設(shè)計時應(yīng)根據(jù)環(huán)境的腐蝕性等級,按《工業(yè)建筑防腐設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定選用。
4.5鋼筋的防護措施
采用電化學(xué)保護。電化學(xué)保護分為陰極保護和陽極保護。陰極保護是一種經(jīng)濟有效的防護措施,應(yīng)用范圍廣泛。而陽極保護是將被保護的金屬構(gòu)件與外加直流電源的正極連接,當(dāng)電流通過時迅速發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),形成鈍化區(qū),使金屬構(gòu)件得到保護。
對鋼筋進行涂(鍍)層保護。鋼筋的表面防護分為金屬和非金屬表面防護。鍍鋅是常用的金屬表面防護,環(huán)氧樹脂和聚合體樹脂用于非金屬表面防護。
使用環(huán)氧涂層鋼筋。鍍鋅鋼筋、包鋼鋼筋以前很少使用,合金鋼鋼筋(耐蝕鋼筋)在日本有一定的發(fā)展,美國、加拿大一些國家對不銹鋼鋼筋、環(huán)氧涂層鋼筋在工程上應(yīng)用廣泛。近年,我國也制定了環(huán)氧涂層鋼筋產(chǎn)品標準,并開始在工程中應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:建筑,基礎(chǔ),設(shè)計
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
建筑基礎(chǔ)在建筑工程占有極其重要的地位,其設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣對建筑工程的穩(wěn)定性有巨大影響。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的不斷提高,建筑施工技術(shù)和建筑材料的不斷更新和進步,人們對建筑物的功能要求也越來越高了,不僅要滿足基本的使用功能,同時還要滿足抗震等一些特殊的要求,這也就提高了人們對建筑物基礎(chǔ)設(shè)計的要求。
1 建筑的基礎(chǔ)設(shè)計需考慮的因素
高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計對保證建筑物的正常使用和安全至關(guān)重要,是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容。高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)應(yīng)綜合考慮地基土質(zhì)情況、上部結(jié)構(gòu)形式、有無抗震設(shè)防要求、場地環(huán)境和施工技術(shù)等因素。基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑上部的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)模、荷載、整體剛度、對不均勻沉降的敏感性以及建筑下部工程地質(zhì)條件、地層結(jié)構(gòu)、各土層的物理力學(xué)性質(zhì)、地基承載力、地下水位埋深與水質(zhì)、當(dāng)?shù)貎錾畹纫蛩匾虻刂埔诉M行。當(dāng)然,施工技術(shù)和施工材料等其他因素,也是全面考慮基礎(chǔ)形式選擇的條件。
2 地基基礎(chǔ)方案的類型
基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接構(gòu)件。這是建筑物以及構(gòu)筑物的主要承重部分,所以基礎(chǔ)的設(shè)計和選擇是非常重要的。當(dāng)建筑場地土質(zhì)均勻、堅實、性質(zhì)良好、地基承載力也適宜時,對于一般建筑,可將基礎(chǔ)直接座在淺層天然土層上,稱為天然地基上淺基礎(chǔ)。以下有幾種常用基礎(chǔ)形式及適用情況。砌體結(jié)構(gòu)通常采用的是剛性條形基礎(chǔ)。有灰土條形基礎(chǔ)、毛石混凝土條形基礎(chǔ)以及四合土條形基礎(chǔ)等。如果基礎(chǔ)的寬度超過2.5m 時,也可采用柔性基礎(chǔ)即鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)。框架結(jié)構(gòu)、無地下室、地基土剛性比較強、上部荷載作用也比較小時,適宜選用單獨的柱基,并且要設(shè)置一些柱基間拉梁來承擔(dān)一層墻體,或者是采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)來增強地基的穩(wěn)定性。但在地基剛性比較弱、荷載的作用力也比較大時,為了有效的增強建筑的整體性,避免地基的不均勻沉降,則應(yīng)該選擇十字交叉梁條形基礎(chǔ)。如果上述的基礎(chǔ)強度仍不能滿足建筑設(shè)計的要求,也可以選用梁筏基礎(chǔ)。
框架結(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)的不均勻沉降的要求比較嚴格而且對于基礎(chǔ)的防水功能要求也比較高時,可選用梁筏基礎(chǔ)。它對上部建筑物荷載大、地基軟弱、地下防滲要求高的建筑具有明顯的優(yōu)勢。高層建筑荷載大、高度大,按照地基穩(wěn)定性的要求,基礎(chǔ)埋置深度大,常采用箱形基礎(chǔ),這種基礎(chǔ)由現(xiàn)澆的鋼筋混凝土底板、頂板、縱橫外墻與內(nèi)隔墻組成箱形整體。它剛度大、整體性好,可利用箱形空間作為停車場、商場活動廳、儲藏室、設(shè)備層等。
當(dāng)建筑地基土層軟弱,壓縮性高,強度低,無法承受上部荷載時,需經(jīng)過人工加固處理后作為地基,稱為人工地基。一般采用的加固處理地基的方法,有機械壓實法、強夯法、換土法、預(yù)壓固結(jié)法、擠壓法、振沖法、化學(xué)加固法等。當(dāng)建筑地基上部土層軟弱,設(shè)計天然地基淺基礎(chǔ)不滿足地基強度或變形要求,或是采用人工加固處理地基不經(jīng)濟或時間不允許時,可采用樁基礎(chǔ)或深基礎(chǔ)。當(dāng)處于地震區(qū)高層建筑埋置深度不小于建筑物高度的1 /15,采用淺基礎(chǔ)不能滿足要求,也就只能用樁基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。
常用的深基礎(chǔ)類型包括: 樁基礎(chǔ)、大直徑樁墩基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻、樁箱基礎(chǔ)等等。此處將應(yīng)用廣泛的樁基礎(chǔ)著重介紹。在建筑基礎(chǔ)設(shè)計中,樁型的選擇必須結(jié)合建筑物的實際使用要求、工程地質(zhì)狀況、上部結(jié)構(gòu)類型、施工條件、荷載大小與分布情況、周圍環(huán)境等因素,合理選擇最為合適的樁型,從而保證設(shè)計方案更具可行性。
預(yù)制樁,其中包括: 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、混凝土方形樁等,主要適宜持力層上覆蓋為松軟土層,沒有堅硬的夾層,對密實的中間夾層或碎石土難以穿越,且不能穿越凍脹性質(zhì)明顯土層;持力層頂面的土質(zhì)變化不大,樁長易于控制,減少截樁或多次接樁;水下樁基工程;工期比較緊的工程,因已在工廠預(yù)制,可縮短工期。常用的施工方法有: 錘擊法、靜壓法等,在國內(nèi)的建筑基礎(chǔ)設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。
灌注樁系指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔,并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁,依照成孔方法不同,灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。對于淤泥、粘土、砂層、巖石等各種土層都適用,且能在水位以下施工,施工工藝也比較成熟,承載力大。對于多層、小高層等建筑,可以考慮用小直徑的摩擦樁或摩擦端承樁,利用上部土層的樁側(cè)及樁端阻力,單樁豎向承載力可達100t~300t左右。對于高層、超高層等建筑,可以考慮采用大直徑的端承樁,穿過軟弱土層并錨入基巖,以巖層作為持力層,單樁豎向承載力可達300t~1 000t左右甚至更高鋼樁,其中主要包括: H型鋼樁、鋼管樁等,但是由于整體工程費用較為昂貴,一般工程中不宜采用。在建筑基礎(chǔ)設(shè)計中,如果場地的硬持力層相對較深,如果采用超長摩擦樁、混凝土預(yù)制樁、灌注樁存在工藝或技術(shù)方面的難題,可考慮在設(shè)計方案中采用鋼樁,其可以穿過較硬的土層、風(fēng)化巖層。
3 建筑基礎(chǔ)設(shè)計的注意事項
在建筑基礎(chǔ)設(shè)計中,結(jié)合筆者的經(jīng)驗,總結(jié)了以下注意事項:
1) 基礎(chǔ)設(shè)計中必須考慮建筑上部結(jié)構(gòu)的荷載,以及基礎(chǔ)與地基之間的共同作用,并采取有效的強化措施,以加強上部結(jié)構(gòu)的實際剛度與強度;
2) 對于已經(jīng)選定的建筑基礎(chǔ)設(shè)計方案,應(yīng)按照建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計等級,選擇最具代表性的場地進行現(xiàn)場試驗與測試,以檢驗各種設(shè)計參數(shù)與加固措施的實際效果,避免在施工中遇到各類問題;
3) 在建筑基礎(chǔ)設(shè)計過程中,必須按照基礎(chǔ)的承載力確定其面積及樁基埋深等,對于基礎(chǔ)的承載力特征值等進行必要的修正;
4) 在符合規(guī)定的受力范圍內(nèi),如果存在軟弱下臥層的問題,必須經(jīng)過認真的計算與試驗,進行軟弱下臥層承載力的驗算,從而得出正確的設(shè)計方案;
5) 根據(jù)建筑物各部分結(jié)構(gòu)荷載的差異,以及建筑物之間的施工順序與聯(lián)系方法等,在基礎(chǔ)設(shè)計中應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范與地區(qū)經(jīng)驗,對于基礎(chǔ)變形允許值及相關(guān)參數(shù)提出相應(yīng)的設(shè)計要求;
6) 復(fù)合建筑基礎(chǔ)設(shè)計中,應(yīng)滿足建筑物承載力與變形的基本要求,特別是在膨脹土、欠固結(jié)土、可液化土、濕陷性黃土等特殊地質(zhì)條件下進行基礎(chǔ)設(shè)計時,必須綜合考慮土體的實際性質(zhì),選用適當(dāng)?shù)氖┕づc強化工藝。
4 結(jié)論
孫棟明
(浙江昆侖建設(shè)集團股份有限公司)
【摘 要】本文主要從建筑基礎(chǔ)底板混凝土施工的現(xiàn)場準備、供應(yīng)與拌制、澆筑施工、施工中的測溫控制方法、保養(yǎng)與維護等五個方面對建筑基礎(chǔ)底板混凝土施工控制要點進行分析。
【關(guān)鍵詞】建筑基礎(chǔ);底板;混凝土;控制要點
1 建筑基礎(chǔ)底板混凝土施工概述
1.1 基礎(chǔ)底板混凝土的原料選用
在建筑基礎(chǔ)底板混凝土施工中,必須要選擇合適的底板混凝土原料。由于普通水泥的水化熱比較高,如果運用到基礎(chǔ)底板混凝土施工中去,水泥的水化熱不容易散發(fā),導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部溫度較高,使其與混凝土的外部溫度產(chǎn)生較大的溫度差,使混凝土的內(nèi)部出現(xiàn)壓應(yīng)力,外部則會出現(xiàn)拉應(yīng)力,二者出現(xiàn)嚴重差值時就會出現(xiàn)裂縫。
在進行細骨料的選用時,必須要選用含砂率合理的細骨料,其中中砂的平均粒徑一般要大于0.5 mm,其含泥量要小于5%。相對于細砂所拌制的混凝土來說,其平均粒徑較大的中砂所拌制的混凝土能夠更好地降低用水量,同時能夠減少混凝土中水泥的用量,降低水泥的水化熱和收縮性。而在粗骨料的選用上,一般要選擇粒徑較大并且具有良好級配的石子,其粒徑一般在5~25mm,含泥量小于1%,這種碎石所拌制的混凝土具有較好的和易性,抗壓強度也比較高,能夠降低水泥的水化熱,促使混凝土的溫度降低。
1.2 混凝土的配合比
建筑工程中基礎(chǔ)底板混凝土的配合必須嚴格按照國家的要求和有關(guān)技術(shù)進行設(shè)計,通過實驗室適配,來確定混凝土的配合比,進行水泥水化熱的測定和驗算,另外還要注意水泥的供應(yīng)情況,使其符合施工的要求。在建筑基礎(chǔ)底板混凝土施工中,合理地選擇原料,通過“雙摻”技術(shù),優(yōu)化配合比,降低混凝土的內(nèi)部溫度升高,延遲溫峰的出現(xiàn),確保混凝土的質(zhì)量,使其具有良好的工作性能。
2 建筑基礎(chǔ)底板混凝土施工控制要點
2.1 施工現(xiàn)場的準備
在建筑基礎(chǔ)底板混凝土施工之前,必須要明確各部門工作人員的職責(zé),對基礎(chǔ)底板表面的柱、墻鋼筋上做好標記,將基礎(chǔ)底板的積水坑和地坑利用組合鋼模板支模,其它的地方則可以利用木模板支模。同時還要準備好保溫所需的草袋子和塑料布,為施工做好充分準備,促使混凝土施工順利進行。
2.2 基礎(chǔ)底板混凝土的供應(yīng)和拌制
為了保證混凝土的出罐溫度,在進行混凝土拌制時,其采用的石子必須要放在能夠遮陽的棚舍中,避免太陽的暴曬,同時還要經(jīng)常用水進行沖刷,使其處于一種低溫狀態(tài)。其中在地下水和冰水的使用中,其水溫最好控制在10%以下,從而降低拌和物的溫度。拌制混凝土?xí)r,為了減少計量出現(xiàn)誤差,可以利用全自動微機設(shè)備來進行混凝土的攪拌計量,同時嚴格按照規(guī)范值來進行計量,其中砂石3%,水泥2%,水外的添加劑2%。尤其要注意的是,混凝土的攪拌時間不能夠少于120s,并且還要控制好混凝土的運輸時間,把握好混凝土澆筑速度,及時地反饋信息,降低水泥罐車的等待時間,確保混凝土的正常供應(yīng),避免由于供應(yīng)不及時而出現(xiàn)冷縫現(xiàn)象。
2.3 混凝土的澆筑施工
混凝土澆筑作為工程建設(shè)中的重要組成部分,對建筑工程的質(zhì)量有著巨大的影響。在施工時必須要做好以下幾點:
(1)在進行混凝土澆筑的時候,應(yīng)該分段分層進行施工,促使混凝土的高度能夠均勻上升,根據(jù)“一個坡度,薄層澆筑,循序漸進,一次到頂”的原則實施施工。在澆搗施工中,要避免混凝土的自然流淌過大以及混凝土的供應(yīng)比較遲緩而出現(xiàn)的冷縫現(xiàn)象。混凝土必須具備相應(yīng)的混凝性,同時混凝土的流淌坡度要保持在1:8內(nèi),斜面的分層厚度控制在200~250mm 以內(nèi),從而促使下層混凝土在初始凝結(jié)之前,上層混凝土就會將其覆蓋,且澆筑線呈現(xiàn)s狀,要特別注意澆筑的溫度要不能大于28℃,并且澆筑帶的擺動方向要一致。
(2)由于混凝土在泵送的過程中,會形成流淌斜坡度,對此,在澆筑帶的不同區(qū)域可以分別設(shè)置三道振動器,其中第一道振動器應(yīng)該設(shè)置在混凝土卸料點上,由振搗手負責(zé)振搗出管的混凝土,促使混凝土能夠順利流入底層;第二道則要設(shè)置在混凝土的中間位置,并且由振搗手將斜面混凝土進行密實;第三道布置在坡腳以及底層鋼筋的地方,由振搗手負責(zé)將混凝土流入到底層鋼筋中去,從而保證底層鋼筋混凝土的密實度。其中混凝土的澆筑時間不宜過快,應(yīng)嚴格按照澆筑的順序進行,確保混凝土在澆筑時其自由下落的高度不能超過1.5m,混凝土的橫向流動值要控制在1m 以下。
(3)建筑基礎(chǔ)底板通過混凝土進行泵送的時候,會產(chǎn)生很多的水分,導(dǎo)致流動性混凝土在實施澆筑時,上涌的漿水和泌水就會順著混凝土的坡腳流入到坑底。對此,混凝土在進行土墊層施工的時候,必須要形成一定的坡度,使大量泌水能夠從土墊層流淌到附近的積水坑和排水溝,同時通過這些積水坑將泌水排放到基坑外。如果混凝土的坡腳離后澆帶、底板面的標高以及頂端模板較近的話,在澆筑過程中,振搗手可以將其方向進行改變,使其與斜坡面成為一個積水潭,利用軟管及時地排除泌水。
(4)建筑基礎(chǔ)底板混凝土澆筑以后,底板表面的浮漿相對比較厚,因此,施工單位在混凝土初凝之前要在地板上撒一層1~3cm 的碎石,并用振動器將其振實,利用刮尺將其刮平,同時在初凝以后,還要進行兩次搓壓,用保溫材料將其覆蓋,實現(xiàn)養(yǎng)護管理,從而避免混凝土的表面出現(xiàn)裂縫。
2.4 建筑基礎(chǔ)底板混凝土施工中的測溫控制方法
混凝土在施工的時候,混凝土的內(nèi)部熱量不能很好地散發(fā)出來,而外部的散熱速度又相對較快,尤其在夜間和下雨的時候,這樣很容易導(dǎo)致混凝土的外部和內(nèi)部之間產(chǎn)生較大的溫度差,從而造成混凝土的表面出現(xiàn)有害裂縫。同時混凝土在硬化以后會隨著溫度的降低而收縮,由于地基的限制,便會產(chǎn)生巨大的外約束力,使混凝土超過了當(dāng)前混凝土的強度,出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn),根據(jù)混凝土的水化熱規(guī)律,并結(jié)合工程的實際情況,制定合理、科學(xué)的溫控方案,將混凝土的溫差控制在25℃以內(nèi)。
根據(jù)混凝土的底板厚度和澆搗方向來設(shè)置測溫點,在混凝土澆搗施工完成后的前三個小時內(nèi),每隔一個小時測溫一次;在4~6h中,每兩個小時測溫一次;6h以后的,可以每四個小時測溫一次。通常情況下,在10~14h以后,就可以停止測溫。另外還要做好每個測溫點的記錄工作,如果發(fā)現(xiàn)混凝土的溫度差大于22℃的時候,要及時向有關(guān)部門匯報,及時解決問題。目前我國最常用的測溫儀為XX—16型,測溫探頭可以采用WZC—010銅熱電阻來進行測溫。同時還配以導(dǎo)線,將導(dǎo)線和銅熱電阻進行焊接,用環(huán)氧樹脂將其封閉,能夠很好地處理老化工作,有效避免滲水。
2.5 建筑基礎(chǔ)底板混凝土的保養(yǎng)和維護
(1)混凝土在完成澆筑和二次抹面壓實施工階段以后,可以先在混凝土的表面覆蓋一層塑料布,接著再在上面用草袋子覆蓋,及時對其覆蓋保溫。
(2)由于剛剛澆筑的混凝土水化熱度相對較快,必須要用塑料布進行覆蓋,有效避免混凝土的表面出現(xiàn)干縮和裂縫現(xiàn)象,從而實現(xiàn)保溫和保養(yǎng)。同時在混凝土的接縫處也要進行搭接覆蓋,并將其蓋嚴,防止混凝土的水分蒸發(fā),使混凝土的表面保持在濕潤狀態(tài)下。
其中混凝土終凝結(jié)束以后,澆水養(yǎng)護必須要控制在14天左右。尤其要注意柱、墻插筋等部位的養(yǎng)護工作,一定要覆蓋的特別嚴實。
(3)在停止測溫時,必須要經(jīng)過工程項目部門以及技術(shù)人員的同意,才能結(jié)束測溫工作,并把混凝土塑料薄膜的保溫層逐層掀掉,從而促使混凝土能夠有效地散熱。
(4)在制作和養(yǎng)護混凝土試塊時,應(yīng)該把混凝土試塊放在底板混凝土的上面,并用與底板一致的覆蓋物進行覆蓋,將其覆蓋嚴密,避免出現(xiàn)貫穿裂縫。
【關(guān)鍵詞】小高層建筑;樁筏基礎(chǔ);基礎(chǔ)設(shè)計
基礎(chǔ)是房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分,房屋所受的各種荷載都要經(jīng)過基礎(chǔ)傳至地基。由于小高層建筑層數(shù)多、上部結(jié)構(gòu)荷載較大,導(dǎo)致使其基礎(chǔ)具有埋置深度大,材料用量多,施工周期長,工程造價高等特點。為此,小高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)滿足以下幾方面的要求:
(1)基礎(chǔ)的總沉降量和差異沉降量滿足規(guī)范規(guī)定的允許值;
(2)滿足天然地基或復(fù)合地基承載力及樁基承載力的要求;
(3)地下結(jié)構(gòu)滿足建筑防水的要求;
(4)預(yù)先估計在基礎(chǔ)施工過程中對毗鄰房屋或市政設(shè)施的影響,并盡可能避免或減輕這種影響和干擾。
1 基礎(chǔ)的選型
應(yīng)選用整體性好、能滿足地基的承載力和建筑物容許變形要求并能調(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式。天然地基上的筏形基礎(chǔ)比較經(jīng)濟,宜優(yōu)先采用;必要時也可采用箱形基礎(chǔ);當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件好、荷載較小,且能滿足地基承載力和變形的要求時,也可采用交叉梁基礎(chǔ)或其它基礎(chǔ)形式;當(dāng)?shù)鼗休d力和變形不能滿足設(shè)計要求時,可采用樁基或復(fù)合地基。
基礎(chǔ)是否發(fā)生傾斜是小高層建筑是否安全的關(guān)鍵因素。小高層建筑由于質(zhì)心高、荷載大,對基礎(chǔ)底面一般難免有偏心,故在沉降過程中,建筑物總重量對基礎(chǔ)底面形心將產(chǎn)生新的傾覆力矩增量,而此傾覆力矩增量又產(chǎn)生新的傾斜增量,傾斜可能隨之增長,直至地基變形穩(wěn)定為止。因此,為減少基礎(chǔ)產(chǎn)生傾斜,應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)豎向荷載重心與基礎(chǔ)平面形心相重合,當(dāng)偏心難以避免時,應(yīng)對其偏心距加以限制。《高層規(guī)程》規(guī)定,在地基土比較均勻的條件下,箱形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)的基礎(chǔ)平面形心宜與上部結(jié)構(gòu)豎向永久荷載重心重合。當(dāng)不能重合時,偏心距e宜符合下式要求:
――與偏心方向一致的基礎(chǔ)地面邊緣抵抗矩();
A――基礎(chǔ)底面面積()。
對低壓縮性地基或端承樁基的基礎(chǔ),可適當(dāng)放寬偏心距的限制。按上式計算時,裙房與主樓可分開考慮。
2 基礎(chǔ)的埋置深度
小高層建筑基礎(chǔ)必須有足夠的埋置深度,這主要是考慮了以下幾方面的因素:
2.1 增大基礎(chǔ)埋深可保證高層建筑在水平荷載(風(fēng)和地震作用)作用下的地基穩(wěn)定性,減少建筑的整體傾斜,防止傾覆和滑移,利用土的側(cè)限形成嵌固條件,保證小高層建筑的穩(wěn)定;
2.2 由于基礎(chǔ)增大埋深,可使地基的附加壓力減小,且地基承載力的深度修正也加大,則可以提高地基的承載力,減少基礎(chǔ)的沉降量;
2.3 增大基礎(chǔ)埋深,可使地下室外墻與土體之間的摩擦力和被動土壓力增大,從而限制了基礎(chǔ)在水平荷載作用下的擺動,使基礎(chǔ)底面上反力分布趨于平緩;
2.4 地震作用下結(jié)構(gòu)的動力效應(yīng)與基礎(chǔ)埋置深度關(guān)系較大,增大埋深,可使阻尼增大,結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)減小,而且土質(zhì)越軟,埋置深度越大,地震反應(yīng)減小得越多。因此增大埋深有利于建筑物抗震。實測表明,有地下室的建筑地震反應(yīng)可降低(20―30)%。
基礎(chǔ)的埋置深度對房屋造價、施工技術(shù)措施、工期以及保證房屋正常使用等都有很大的影響。基礎(chǔ)埋置太深,還會增加房屋的造價;而埋置太淺,通常又不能保證房屋的穩(wěn)定性。因此,基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)實際情況選擇一個合理的埋置深度。當(dāng)基礎(chǔ)直接擱置在基巖上時,可以不考慮埋深的要求,但一定要做好地錨,保證基礎(chǔ)不發(fā)生滑移。
3 小高層建筑常用基礎(chǔ)形式
3.1 筏形基礎(chǔ)設(shè)計
筏形基礎(chǔ)也稱為片筏基礎(chǔ)或筏式基礎(chǔ),是小高層建筑中常用的一種基礎(chǔ)形式,它適用于小高層建筑地下部分用做商場、停車場、機房等大空間房屋。筏形基礎(chǔ)具有整體剛度大,能有效地調(diào)整基底壓力和不均勻沉降,并有較好的防滲性能;
3.1.1 筏形基礎(chǔ)尺寸的確定
筏形基礎(chǔ)的平面尺寸應(yīng)根據(jù)地基土的承載力、上部結(jié)構(gòu)的布置及其荷載的分布等因素確定。在確定基礎(chǔ)平面尺寸時,為避免基礎(chǔ)發(fā)生過大的傾斜和改善基礎(chǔ)受力狀況,應(yīng)使基礎(chǔ)平面形心與上部結(jié)構(gòu)豎向荷載重心之間的偏心距滿足要求。
當(dāng)滿足地基承載力時,筏形基礎(chǔ)的周邊不宜向外有較大的伸挑擴大。當(dāng)需要外挑時,其外挑長度一般不宜大于同一方向邊跨柱距的1/4―1/3,同時宜將肋梁伸至筏板邊緣;周邊有墻的筏形基礎(chǔ),其外挑長度一般為1m 左右,也可不外伸。
3.1.2 筏形基礎(chǔ)的基底反力及內(nèi)力計算
筏形基礎(chǔ)的設(shè)計方法,根據(jù)采用的假定不同可分為剛性板方法和彈性板方法兩大類。彈性板方法又可分為經(jīng)典解析法、數(shù)值分析法(如有限差分法、有限單元法和樣條函數(shù)法)和等代交叉彈性地基梁法等;彈性板方法雖未考慮上部結(jié)構(gòu)的作用,但考慮了地基與基礎(chǔ)的相互作用,與實際情況較為符合。
當(dāng)?shù)鼗帘容^均勻,上部結(jié)構(gòu)剛度較好,平板式筏形基礎(chǔ)的厚跨比或梁板式筏形基礎(chǔ)的肋梁高跨比不小于1/6,柱間距及柱荷載的變化不超過20%時,小高層建筑的筏形基礎(chǔ)可僅考慮局部彎曲作用,按倒樓蓋法(即剛性板方法)進行計算。按剛性板方法計算時,假定基礎(chǔ)底板相對于地基而言是絕對剛性的,則筏形基礎(chǔ)的內(nèi)力可按基底反力直線分布進行計算。當(dāng)不符合上述條件,如地基比較復(fù)雜、上部結(jié)構(gòu)剛度較差,或柱荷載及柱間距變化較大時,筏形基礎(chǔ)的基底反力宜按彈性板方法進行計算。
梁板式筏形基礎(chǔ)內(nèi)力計算當(dāng)框架的柱網(wǎng)在縱橫兩個方向上尺寸的比值小于2,且在柱網(wǎng)單元內(nèi)不再布置次肋梁時,可將筏形基礎(chǔ)近似地視為一倒置的樓蓋,地基凈反力作為荷載,筏板按雙向多跨連續(xù)板計算,肋梁按多跨連續(xù)梁計算,如下圖所示。由于基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用,致使基礎(chǔ)端部處的基底反力增加,
3.2 箱形基礎(chǔ)設(shè)計
箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土頂板、底板、外墻和內(nèi)墻組成的空間整體結(jié)構(gòu),是小高層建筑中廣泛采用的一種基礎(chǔ)形式。它具有很大的剛度和整體性,能有效地調(diào)節(jié)基礎(chǔ)的不均勻沉降,常用于上部結(jié)構(gòu)荷載大,地基軟弱且分布不均勻的情況;由于箱形基礎(chǔ)的埋置深度較大,周圍土體對其具有嵌固作用,因而可以增加建筑物的整體穩(wěn)定性,并對結(jié)構(gòu)抗震有較好的效果。
3.2.1 箱形基礎(chǔ)的一般規(guī)定
箱形基礎(chǔ)的高度應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的承載力和剛度要求,并根據(jù)建筑使用要求確定。為了使箱形基礎(chǔ)具有一定的剛度,能適應(yīng)地基的不均勻沉降,滿足使用功能上的要求,減少不均勻沉降引起的上部結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力,一般不宜小于箱基長度(不計墻外懸挑板部分)的1/20,且不宜小于3m。
3.2.2 箱形基礎(chǔ)基底反力計算
確定基底反力是箱形基礎(chǔ)設(shè)計的關(guān)鍵問題,由于影響基底反力的因素較多,如土質(zhì)、上部結(jié)構(gòu)的剛度、荷載分布和大小、基礎(chǔ)埋深、尺寸和形狀等,精確地確定箱形基礎(chǔ)基底反力是一非常復(fù)雜和困難的問題,可以按照彈性地基上的梁板理論計算,不僅工作量大,且計算結(jié)果與實測值比較差別較大,因此,至今尚沒有一種可靠而實用的計算方法。
實測結(jié)果表明,在軟土地區(qū),縱向基底反力一般呈馬鞍形,反力最大值離基礎(chǔ)端部的距離約為基礎(chǔ)長邊的1/9―1/8,最大值為平均值的1.06―1.34 倍(圖(a));在第四紀粘性土地區(qū),縱向基底反力分布曲線一般呈拋物線形,最大反力值約為平均值的1.25―1.37 倍(圖(b))
3.2.3 箱形基礎(chǔ)內(nèi)力分析
箱形基礎(chǔ)頂板和底板在地基反力和水壓力及上部結(jié)構(gòu)傳下來的荷載作用下,上部結(jié)構(gòu)剛度對基礎(chǔ)內(nèi)力有較大影響,由于上部結(jié)構(gòu)參與共同作用,分擔(dān)了整個體系的整體彎曲應(yīng)力,基礎(chǔ)內(nèi)力將隨上部結(jié)構(gòu)剛度的增加而減小,但這種考慮共同作用的分析方法計算上比較復(fù)雜,距實際應(yīng)用還有一定的距離。目前在實際工程中是根據(jù)具體的上部結(jié)構(gòu)體系分別采用下述兩種計算方法。
(1)按局部彎曲計算
考慮到整體彎曲的影響。縱橫方向支座鋼筋尚應(yīng)有1/3 至1/2 的鋼筋連通,且連通鋼筋的配筋率分別不小于0.15%(縱向)、0.10%(橫向),跨中鋼筋按實際需要的配筋全部連通。
(2)同時考慮局部彎曲和整體彎曲計算
對不符合上述要求的箱形基礎(chǔ),應(yīng)同時考慮局部彎曲和整體彎曲作用。計算整體彎曲時應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)與箱形基礎(chǔ)的共同作用。
3.3 樁基礎(chǔ)設(shè)計
樁基礎(chǔ)是小高層建筑中廣泛采用的一種基礎(chǔ)形式,適用于上部結(jié)構(gòu)荷載較大,地基在較深范圍內(nèi)為軟弱土且采用人工地基無條件或不經(jīng)濟的情況下。樁基礎(chǔ)由承臺和樁身兩部分組成,承臺承受上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載,并把它分布到各根樁,在通過樁傳到深層土上;因此,在承受豎向荷載時,樁基礎(chǔ)的作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載通過樁尖傳到深層較堅硬的地基中,或通過樁身傳給樁身周圍的地基中;對于水平荷載,主要是依靠承臺側(cè)面以及樁上段周圍土體的擠壓力來抵抗。
樁基承臺是上部結(jié)構(gòu)與樁之間相聯(lián)系的結(jié)構(gòu)部分,樁基承臺的構(gòu)造,除滿足抗沖切、抗剪切、抗彎承載力和上部結(jié)構(gòu)的要求外,承臺的寬度不應(yīng)小于500mm。邊樁中心至承臺邊緣的距離不宜小于樁的直徑或邊長,且樁的外邊緣至承臺邊緣的距離不小于150mm;對于條形承臺梁,樁的外邊緣至承臺梁邊緣的距離不小于75mm。承臺的最小厚度不應(yīng)小于300mm。承臺的配筋,對于矩形承臺其鋼筋應(yīng)按雙向均勻通長布置(圖(a)),鋼筋直徑不宜小于10mm,間距不宜大于200mm;對于三樁承臺,鋼筋應(yīng)按三向板帶均勻布置,且最里面的三根鋼筋圍成的三角形應(yīng)在柱截面范圍內(nèi)(圖(b));承臺梁的主筋除滿足計算要求外,尚應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范關(guān)于最小配筋率的規(guī)定,主筋直徑不宜小于12mm,架立筋不宜小于10mm,箍筋直徑不宜小于6mm(圖(c))。承臺混凝土強度等級不應(yīng)低于C20,縱向鋼筋的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于70mm,當(dāng)有混凝土墊層時不應(yīng)小于40mm。
4 小高層基礎(chǔ)設(shè)計實例
4.1 工程概況
某住宅樓,地下一層,地上8層(其中地下一層為人防地下室;地上均為住宅)。住宅樓為框架―剪力墻結(jié)構(gòu),建筑總面積為5665。建筑物耐久年限為50年;建筑類別為一類;建筑耐火等級為一級;建筑抗震烈度為8度。
4.2 基礎(chǔ)設(shè)計
4.2.1 基礎(chǔ)選型
本設(shè)計上部結(jié)構(gòu)荷載適中,但地基土軟弱,持力層較深,用天然淺基礎(chǔ)或僅作簡單的人工地基加固仍不能滿足要求,該上部建筑物對沉降要求嚴格。因此選用樁基礎(chǔ),又由于上部結(jié)構(gòu)是框架―剪力墻結(jié)構(gòu),承受荷載的既有框架柱又有剪力墻,故優(yōu)先考慮樁筏基礎(chǔ)。本設(shè)計采用平板式樁筏基礎(chǔ)。
4.2.2 樁筏基礎(chǔ)設(shè)計
此樁筏基礎(chǔ)采用不考慮共同作用的計算方法,即上部結(jié)構(gòu)視為柱底(墻底)固端約束的獨立結(jié)構(gòu),用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求出外荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力和柱底及墻底反力,然后將求出的柱底(墻底)固端力作用于基礎(chǔ),假設(shè)外荷載全部由樁承擔(dān),由外荷載和單樁承載力確定樁數(shù),再按材料力學(xué)要求或構(gòu)造要求確定承臺的尺寸和配筋。
4.2.3 樁型選擇、施工工藝和承臺埋深
樁型選擇端承摩擦樁,施工工藝選擇鉆孔灌注樁(采用泥漿護壁),承臺底面埋深6.3m。
4.3 初步選擇樁斷面及持力層,估算單樁承載力,確定樁數(shù)并進行平面布置
4.3.1 選擇樁端持力層,估算單樁承載力
樁基持力層宜選擇在壓縮性較低的土層中,且需綜合考慮樁基承載力的要求以及布樁條件。分別選擇第層(粉質(zhì)粘土)、第層(粉質(zhì)粘土)、第層(粉質(zhì)粘土)作為樁端持力層,樁長分別為20m、26m、33m。按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94―94中的經(jīng)驗公式確定單樁承載力標準值。
然后分別計算個樁長下所需樁數(shù)
4.3.2 樁數(shù)的初步確定及其平面布置
按照以下原則進行樁的平面布置①盡可能使群樁橫截面的形心與長期荷載的合力作用點重合;②盡量將樁布置在靠近承臺(筏板)的邊緣部分,以增加樁基的慣性矩;③保持樁矩=(3~4)d左右為宜,樁在平面上的布置多采用行列式。初步選定樁長10m,樁徑400mm的樁,極限承載力為629.9kN,樁數(shù)20根。
4.3.3 筏板尺寸
板厚取1.4m(待沖剪驗算后最終確定),縱向外伸350mm(到外柱外邊緣),橫向外伸取800mm(到外柱外邊緣)。其下設(shè)100mm后的素混凝土墊層。
4.4 樁頂作用效應(yīng)驗算
4.4.1 上部荷載及基礎(chǔ)自重完全由樁來承擔(dān)(即不考慮底板下土的分擔(dān)作用),樁頂反力按直線型分布計算
樁頂作用效應(yīng)滿足
4.4.2 群樁中單樁豎向承載力的驗算
在荷載作用下,存在群樁效應(yīng)問題,群樁承載力并不等于單樁承載力之和。根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94的規(guī)定
(式7)
經(jīng)計算10m的樁不能滿足要求,改選12m長的樁滿足要求。單樁承載力為735.6kN。
4.5 樁筏基礎(chǔ)沉降驗算
對于樁-筏基礎(chǔ)的整體沉降計算,現(xiàn)行規(guī)范沒有給出明確的規(guī)定。目前主要有兩類計算方法。一類是從樁-筏基礎(chǔ)的受力機理出發(fā)得到“簡易理論法”;一類是從彈性理論出發(fā)得到的半經(jīng)驗半理論公式。本設(shè)計采用的沉降計算的簡易理論方法。首先根據(jù)外荷P與地基總抗力T的大小關(guān)系確定計算模式。 一種模式為P>T的實體深基礎(chǔ)模式;一種模式為P≤T 的復(fù)合地基計算模式。經(jīng)計算知本設(shè)計為P≤T的復(fù)合地基計算模式。整體最終沉降量
其中:為樁身壓縮量; 為樁段平面一下壓縮厚度范圍內(nèi)的壓縮量。按軸心受壓構(gòu)件軸力按三角形分布計算;按分層總和法計算。計算結(jié)果為7.84cm,滿足規(guī)范中要求高層建筑整體沉降量不大于20cm的要求。
5 結(jié)論
小高層建筑由于既能適應(yīng)現(xiàn)代居住生活要求,又可以在一定的程度上提高土地利用率、節(jié)約土地資源,得到人們的青睞。建筑基礎(chǔ)作為上部結(jié)構(gòu)和地基之間的紐帶,其質(zhì)量優(yōu)劣直接關(guān)系到上部結(jié)構(gòu)的安全與否。設(shè)計人員在進行小高層基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑物所處的地區(qū)、業(yè)主的要求以及地質(zhì)條件,在滿足國家規(guī)范及強制性條文的要求下,進行恰當(dāng)?shù)倪x型,科學(xué)的計算和驗證分析進行基礎(chǔ)的設(shè)計。隨著人們對地基基礎(chǔ)研究的不斷深入,小高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計也會取得新的發(fā)展。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:建筑基礎(chǔ);施工技術(shù);問題;分析
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A
基礎(chǔ)就是建筑主體的根基,如果出現(xiàn)問題,就有可能引發(fā)一些重特大安全事故與質(zhì)量事故,甚至造成非常嚴重的人員傷亡及重大財產(chǎn)損失,所以在施工過程中,必須將基礎(chǔ)建設(shè)這一關(guān)把好。目前我國建筑物中以多層或者高層建筑物為主,而這些建筑物中所采用的基礎(chǔ)類型多為箱形基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ),本文將在下面對現(xiàn)這三種基礎(chǔ)類型在施工中經(jīng)常遇到的問題及技術(shù)進行分析。
1、箱形基礎(chǔ)
1.1箱形基礎(chǔ)建設(shè)施工中常見問題分析
在多層或者高層建筑物中大部分都修建人防以及地下車庫,而箱形基礎(chǔ)則是最佳選擇,因此被大量運用于這些建筑中。然而箱形基礎(chǔ)因為存在溫差、外部約束、收縮等原因?qū)е潞芏嘞湫位A(chǔ)中的混凝土產(chǎn)生裂縫或者滲漏現(xiàn)象,其中大多數(shù)都是由該基礎(chǔ)澆筑造成的,箱形基礎(chǔ)通常采用一些大體形的混凝土,所選底板也比較厚,在底板被澆筑完后,因為水化熱,使混凝土溫度升高。澆筑完混凝土約3至4小時,板內(nèi)溫度可達到最大。而這時底板面混凝土早已凝固,一旦表面溫度和板內(nèi)溫度相差超過一定范圍,就會在表面產(chǎn)生一些不規(guī)則形狀的裂縫。實踐中,頂板處出現(xiàn)的一些裂縫通常是混凝土產(chǎn)生收縮而引起的,如果在施工中振搗密實,且及時定期養(yǎng)護,該類裂縫是完全可以防止的。
1.2針對箱形基礎(chǔ)易出現(xiàn)問題所采取有效措施
根據(jù)墻板面出現(xiàn)裂縫的不同原因,在設(shè)計時可以根據(jù)相應(yīng)規(guī)范之規(guī)定,設(shè)計好永久伸縮縫,與此同時,控制好混凝土墻面板的長度,按每30至40米或者20至30米設(shè)置寬約1米的后澆帶,這樣可以有效削弱收縮應(yīng)力,等到施工后期時再將各墻段澆筑成一個整體。在實際施工中,一定要合理分布鋼筋,以降低混凝土自身收縮度,控制裂縫繼續(xù)發(fā)展。在進行混凝土澆筑時,一定要控制好相應(yīng)的配合比,同時在混凝土內(nèi)摻一些鋼纖維、尼龍纖維來提高混凝土自身的抗裂性。應(yīng)選用水化熱比較低的水泥品種,像礦渣硅酸類鹽水泥,或者粉煤灰硅酸類鹽水泥,最大程度地縮短混凝土所產(chǎn)生的坍落度,消除干縮裂縫。另外,施工過程中,對已經(jīng)澆好混凝土應(yīng)及時進行保溫或者降溫,可以用草包或者薄膜覆蓋,或者體內(nèi)安置冷卻水管,以減少表面溫度的降低或者升高,嚴格控制內(nèi)、外溫差,并使之達到一定的要求。
2、樁基礎(chǔ)
2.1樁基礎(chǔ)建設(shè)施工中常見問題分析
(1)樁基礎(chǔ)易出現(xiàn)偏差
在對樁基礎(chǔ)進行施工過程中,由于測量放線時有可能出現(xiàn)偏差,再加上沉樁技術(shù)不到位或者鉆孔機沒位于水平位置,或者施工現(xiàn)場未及時整平或者壓實,在鉆孔過程中沉降不均勻、鉆孔中碰到障礙物等,均有可能使樁基礎(chǔ)出現(xiàn)偏差。
(2)斷樁
斷樁也是樁基礎(chǔ)建設(shè)過程中比較常見的問題,斷樁的原因多數(shù)是因為地形相對復(fù)雜或者地質(zhì)構(gòu)造自身的特點所造成的。當(dāng)管樁快速穿過較軟覆蓋層而到達堅硬巖層時,阻力會加大,這時因慣性速度突然降低,加上軟覆蓋層本身給管樁帶來的阻力比較小,錘子沖擊力會直接作用在樁身處,導(dǎo)致樁身易出現(xiàn)斷裂。
2.2針對樁基礎(chǔ)易出現(xiàn)問題所采取有效措施
在對樁基礎(chǔ)進行施工之前,應(yīng)把施工現(xiàn)場整平及壓實,同時將鉆孔機調(diào)至水平狀態(tài),并保證鉆孔機在實際工作中始終在水平狀態(tài)下作業(yè)。一旦在鉆井過程中發(fā)現(xiàn)類似的障礙物,就應(yīng)更換為沖擊鉆來進行施工。在用沖擊鉆進行施工時,其沖程一定不要過大,同時要確保受力均勻,方向一致,開始錘擊時,應(yīng)采取較小的落距,盡可能選擇二次成孔來確保孔的垂直度。如果需要對樁采取矯正措施,所使用的工具,其力度一定不可以過大過猛。另外,樁基套管在打入以后,如果拔管速度過快,即在混凝土尚未流出樁基套管時,樁孔周圍一些土塊會迅速回縮,這樣就會形成斷樁。要解決該問題,必須控制好拔管速度和拔管時間,當(dāng)提起導(dǎo)管時應(yīng)測量砼內(nèi)灌注深度以及已拆卸的導(dǎo)管長度,依據(jù)該情況,認真計算出提拔長度,絕對不可以未經(jīng)測量及計算進行盲目拔管,需要注意的是通常一次僅能拆卸掉一節(jié)導(dǎo)管。
3、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)
3.1地下連續(xù)墻基礎(chǔ)建設(shè)施工中常見問題分析
開挖時滲漏問題是基礎(chǔ)建設(shè)過程中易出現(xiàn)的問題。地下連續(xù)墻基礎(chǔ)都是使用的鋼筋與混凝土構(gòu)成的,通常墻體比較厚,在開挖后,其墻體防水效果較好,但是由于整個墻圍護結(jié)構(gòu)是一幅一幅小槽段來組成的,導(dǎo)致在槽段連接處,經(jīng)常因為處理不當(dāng)帶來槽段接頭處出現(xiàn)滲漏問題。另外,在提拔鎖口管時也經(jīng)常出現(xiàn)問題,主要原因是拔鎖口管過程中,所拔時間控制缺乏合理性而引起的;將基礎(chǔ)砌到室內(nèi)地平部分時,基礎(chǔ)標高經(jīng)常易出現(xiàn)偏差問題。
3.2針對地下連續(xù)墻基礎(chǔ)易出現(xiàn)問題所采取有效措施
(1)解決滲漏問題與提拔鎖口管困難問題的有效措施
在對地下連續(xù)墻基礎(chǔ)進行施工過程中,一定要控制好拔起鎖口管的時間,即必須等到混凝土出現(xiàn)初凝狀態(tài)后才能進行,且要慢慢提升,以避免因拔出鎖口管而導(dǎo)致混凝土向拔空部位流,影響到接頭防水的實際效果。在安裝鎖口管時要控制好垂直度,即其中心必須和中心線吻合。上端口處用鋼扁擔(dān)來楔實,將鋼扁擔(dān)的兩頭牢牢卡在鑿好的槽內(nèi),避免澆混凝土?xí)r發(fā)生鎖口管移動現(xiàn)象。在槽段接頭地方不能夾泥,在施工時應(yīng)采用專門接頭刷進行上下刷,刷至接頭沒有泥為止。另外,應(yīng)嚴格控制好導(dǎo)管埋入到混凝土里的深度,杜絕導(dǎo)管出現(xiàn)拔空現(xiàn)象。一旦產(chǎn)生拔空導(dǎo)管,則應(yīng)立即對混凝土面標高進行測量,把混凝土表面上的一些淤泥吸凈,再重新澆混凝土。開管后必須把導(dǎo)管往下插入原來混凝土下方處約1米。如如果在開挖后產(chǎn)生接頭滲漏現(xiàn)象,這時應(yīng)立即用軟管引流、水泥封者或者化灌漿等進行堵漏。除此之外,在施工中還易出現(xiàn)提拔鎖口管難的問題,這是因為控制不當(dāng)所引起的,所以在實際施工時,提拔鎖口管必須要與澆筑混凝土相結(jié)合,澆筑混凝土記錄作為鎖口管提拔時間相應(yīng)控制依據(jù),然后結(jié)合水下方混凝土實際凝固速度和施工實踐,在澆筑完混凝土以后約2至3小時后開始起拔,以后每間隔30分鐘提拔1次。依據(jù)攪拌站所提供的混凝土實際初凝時間,等澆筑完混凝土6至8小時后,一次性將鎖口管全部拔出,且及時將其清潔及疏通。
(2)控制基礎(chǔ)標高出現(xiàn)偏差有效措施
防止基礎(chǔ)標高出現(xiàn)偏差,首先應(yīng)控制好基礎(chǔ)層的標高,及時將其控制到一個合理偏差范圍內(nèi)。對基礎(chǔ)進行砌筑前,應(yīng)普查一遍基礎(chǔ)標高,對局部低凹地方,可以用細石性混凝土將其墊平。皮數(shù)桿可運用2cm×2cm小斷面方術(shù)或者鋼筋來制作。在實際使用時,必須將皮數(shù)桿夾砌到基礎(chǔ)內(nèi)中心位置。對于寬大基礎(chǔ)的砌筑,則應(yīng)采取雙面掛線方式,確保橫向水平。另外,對填芯磚進行砌筑時,應(yīng)用小面積鋪灰方式,然后隨鋪隨砌,其頂面不能比外側(cè)處跟線磚高。
結(jié)語:地基與基礎(chǔ)均屬于地下隱蔽式工程,在建筑工程實際竣工以后很難檢查,如果發(fā)生事故,就會很難補救,有的甚至可能造成非常嚴重后果。綜上所述,研究并分析地基與基礎(chǔ)建筑工程事故出現(xiàn)的原因,同時運用有效的措施對工程事故進行預(yù)防是非常有必要的。
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1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土材料問題
高層建筑物在施工過程中的質(zhì)量保證依賴于高品質(zhì)的原材料。受原材料市場信息的限制,我國大部分地區(qū)的建筑物施工材料都是施工單位自行購買,施工單位在購買原材料的過程中,由于自身對原材料的認識水平有限或受經(jīng)濟利益的驅(qū)使,在采購原材料的過程中會出現(xiàn)購買劣質(zhì)原材料的現(xiàn)象,劣質(zhì)原材料用于高層建筑物的施工會造成建筑物出現(xiàn)崩裂或坍塌的隱患,嚴重影響建筑物的質(zhì)量和人們的生命安全。
2建筑基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量通病的防治措施
2.1對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼材焊縫的檢測檢測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼材焊縫的質(zhì)量,是從源頭上杜絕危害建筑物和人民生命財產(chǎn)安全的問題的有效措施。隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展,現(xiàn)階段我國用于檢測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼材焊縫質(zhì)量問題的技術(shù)有激光檢測技術(shù)和紅外熱像檢測技術(shù),下文針對這兩種技術(shù)做出具體的介紹。(1)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼材焊縫的激光檢測使用激光對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行鋼材的焊縫與焊接檢測的過程中,需要使用到的儀器設(shè)備為線激光器和CCD相機。線激光器主要用于向鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)射激光束,CCD相機主要用于接收激光束反饋的質(zhì)量信息。這兩種設(shè)備的聯(lián)合使用,可以將激光檢測的整個過程有理有力的反映出來,能較好地說明鋼結(jié)構(gòu)的檢測質(zhì)量。在實際的焊接焊縫檢測過程中,將激光束固定于不等厚度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的上方二十厘米左右,使激光束與鋼筋混凝土面板呈六十度夾角,而后將CCD相機以同樣的方法固定在能接收到激光反饋信息的位置。待二者的相對位置固定完畢后,將激光束在等待檢測的鋼板焊縫部位來回慢速移動,使鋼板的質(zhì)量信息通過CCD相機的作用充分地反映給檢測人員。技術(shù)人員根據(jù)該鋼板的成像反應(yīng),判斷鋼板焊接的質(zhì)量。通常情況下,焊縫截面直線擬合值為0.9,鋼材截面直線擬合值高于或等于0.9時,鋼材焊接質(zhì)量有保證,若鋼材截面直線的擬合值低于0.9,則鋼材焊接的質(zhì)量有待進行一步完善。(2)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼材焊縫的紅外熱像技術(shù)檢測紅外熱像技術(shù)是一種新興的無損傷的鋼材焊縫檢測技術(shù),該技術(shù)能適應(yīng)不同鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的檢測,且檢測的可靠性較高。紅外熱像檢測儀以超聲波作為熱激勵源,通過攜帶能量的超聲脈沖對鋼結(jié)構(gòu)進行照射,超聲波對鋼結(jié)構(gòu)進行穿透的過程中,由于受鋼材焊縫質(zhì)量的影響,超聲波會與鋼結(jié)構(gòu)分子產(chǎn)生摩擦,質(zhì)地均勻的鋼結(jié)構(gòu)焊縫處利于超聲波的通行,其產(chǎn)生的摩擦力小,質(zhì)地非均勻的鋼結(jié)構(gòu)不利于超聲波的通行,其產(chǎn)生的摩擦力大。摩擦力大的區(qū)域會在紅外熱像檢測儀上形成顏色較暗的區(qū)域,該區(qū)域代表的位置即為焊縫質(zhì)量不合格的位置。經(jīng)過激光檢測和紅外熱像技術(shù)檢測后的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其質(zhì)量比檢測前有較大的保證。在運用這兩種技術(shù)進行檢測的過程中,一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不過關(guān)的鋼材焊縫,可以根據(jù)實際情況作出改進,避免鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)投入使用后造成更大的安全問題。
2.2保證施工過程中的原材料質(zhì)量保證高層建筑物在施工過程中的原材料的質(zhì)量可以從以下幾個方面做出改進:第一,檢測水泥的各項指標。用于高層建筑物施工的水泥必須符合相應(yīng)的國家標準,有具體的生產(chǎn)單位和生產(chǎn)日期以及水泥成分說明。水泥成分不達標或是超過了使用日期,都會影響建筑物墻體或地基的質(zhì)量,影響建筑物的使用壽命。因此,對不達標的水泥應(yīng)不予使用;第二,在選擇墻體或地基填充材料的過程中,應(yīng)選擇質(zhì)地堅硬且大小適中的粗砂料。質(zhì)地堅硬的填充材料具有耐磨性和耐腐蝕性,不會因為建筑物日積月累的使用而出現(xiàn)崩裂或垮塌的情況,大小適中且形狀規(guī)則的填充材料有使建筑物美觀的效果。第三,在驗收階段應(yīng)嚴格按照國家的相應(yīng)標準對建筑物各項環(huán)節(jié)的質(zhì)量情況作出測試。對進入工地的水泥和鋼筋進行驗收時要查看水泥和鋼筋的質(zhì)量證明書,認真填寫驗收報告單,驗收任務(wù)應(yīng)具體到責(zé)任人,若驗收過程中出現(xiàn)問題,視情節(jié)的輕重作出相應(yīng)的懲罰。
3結(jié)束語
本文是對建筑基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量通病和防治措施的探究,將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的施工質(zhì)量問題作為了建筑物質(zhì)量問題的通病進行了研究,并提出了相應(yīng)的防治與管理技術(shù)的探究,希望能為我國建筑業(yè)的發(fā)展做出貢獻。
作者:武洪祥單位:江西省高安市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站
為了能夠使地基與基礎(chǔ)設(shè)計更趨合理,更加安全,應(yīng)該綜合考慮建筑物所處的地形、地質(zhì)、水文、氣候等自然環(huán)境條件及上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的共同作用。本文列舉了建筑工程基礎(chǔ)的主要形式,然后詳細闡述了建筑工程軟土路基的處理方法。
關(guān)鍵詞:建筑基礎(chǔ)選型;軟土地基處理;樁基礎(chǔ);排水固結(jié)中圖分類號:TU471.8文獻標識碼:A
建筑基礎(chǔ)選型應(yīng)滿足的要求
基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分,建筑所受的各種荷載都要經(jīng)過基礎(chǔ)傳至地基。由于建筑層數(shù)多、上部結(jié)構(gòu)荷載很大,導(dǎo)致使其基礎(chǔ)具有埋置深度大,材料用量多,施工周期長,工程造價高等特點。為此,建筑基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)滿足以下幾方面的要求:
基礎(chǔ)的總沉降量和差異沉降量滿足規(guī)范規(guī)定的允許值;
滿足天然地基或復(fù)合地基承載力及樁基承載力的要求;
地下結(jié)構(gòu)滿足建筑防水的要求;
4、預(yù)先估計在基礎(chǔ)施工過程中對毗鄰房屋或市政設(shè)施的影響,并盡可能避免或減輕這種影響和干擾;
5、應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟效益,不僅考慮基礎(chǔ)本身的用料和造價,還應(yīng)考慮土方、降水、施工條件和工期等因素。
6、地震區(qū)的建筑宜選擇對抗震有利的地段,避開不利地段,當(dāng)條件不允許避開不利地段時,應(yīng)采取可靠措施,使建筑物在地震時不致由于地基失穩(wěn)而破壞,或者產(chǎn)生過量下沉或傾斜。
二、建筑工程基礎(chǔ)的主要形式
建筑基礎(chǔ)選型應(yīng)根據(jù)施工場地范圍的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑類型與功能要求、荷載大小、相鄰建筑物基礎(chǔ)情況及該地區(qū)抗震烈度等多方面的因素綜合考慮,再結(jié)合上部結(jié)構(gòu)和地基情況,經(jīng)過多個方案比較選擇經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)型式。根據(jù)目前國內(nèi)對建筑基礎(chǔ)的研究,基礎(chǔ)按構(gòu)造形式可分為:
(一)條形基礎(chǔ)
該基礎(chǔ)是指基礎(chǔ)長度大于其寬度的一種基礎(chǔ)形式。主要是承受抗壓強度,也承受抗拉、抗剪強度,但是抗拉、抗剪強度不高。它主要適用于建造層數(shù)較低的一般民用建筑及輕型生產(chǎn)用房,如果地基承載力較高,且地基比較均勻,層數(shù)還可以適當(dāng)增加。這種基礎(chǔ)的優(yōu)點是造價低、施工快,通過地圈梁的加強,增強基礎(chǔ)的整體剛度,能夠承受上部結(jié)構(gòu)較大的荷載及適應(yīng)較小幅度的地基變形。
(二)獨立基礎(chǔ)
該基礎(chǔ)主要分為柱下獨立基礎(chǔ)和墻下獨立基礎(chǔ)。現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱下獨立基有平臺式、坡面式,預(yù)制柱下為鋼筋混凝土杯形基礎(chǔ)。剛性或柔性獨立基礎(chǔ)較多用于柱下基礎(chǔ)。當(dāng)多層建筑上部結(jié)構(gòu)為框架體系時,如地基承載力較高,地基變形較小,荷載及柱網(wǎng)分布較均勻,宜選用獨立基礎(chǔ),但在縱橫兩個方向宜拉梁適當(dāng)拉接。
(三)筏形基礎(chǔ)
當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)軟弱且建筑物荷載較大,可以采用筏形基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)形象于水中漂流的木筏。在其基礎(chǔ)下又用鋼筋混凝土板連成一片,大大地增加了建筑物基礎(chǔ)與地基的接觸面積,也就是說,單位面積地基土層所承受的荷載減少了,該基礎(chǔ)適合于軟弱地基和上部荷載比較大的建筑物。
(四)箱形基礎(chǔ)
箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土的頂板、底板和縱橫承重隔板共同組成的整體式基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)同筏形基礎(chǔ)一樣有較大的基底面積,是筏形基礎(chǔ)的進一步發(fā)展。適用于軟弱地基、上部荷載比較大和建筑面積不太大的建筑物,其突出的優(yōu)點在于該基礎(chǔ)自身呈箱形,具有很大的整體強度和剛度。當(dāng)?shù)鼗痪鶆蛳鲁習(xí)r,建筑物不會引起較大的變形裂縫。該基礎(chǔ)施工難度比較大,造價比較高,多用于高層建筑。
(五)樁基礎(chǔ)
在工程實踐中,當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載較大,地基軟土層較厚,對沉降量限制要求較嚴的建筑物或?qū)o結(jié)構(gòu)等要求不允許出現(xiàn)裂縫的建筑物,一般情況下采用樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)具有承載力高、沉降量小的特點,可以節(jié)省基礎(chǔ)材料,減少土方工程量,能夠縮短工期,保證建筑物安全。
樁基礎(chǔ)由承臺和樁群兩部分組成。承臺設(shè)于樁頂,把各單樁聯(lián)成整體,并把上部結(jié)構(gòu)的荷載均勻地傳遞給各根樁,再由樁傳給地基。按施工方法不同,把混凝土或鋼筋混凝土樁分為預(yù)制樁和灌注樁兩類。
三、建筑工程軟土地基的施工處理技術(shù)
(一)軟土地基概述
軟土地基,主要是指由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基,是一種具有強度增長緩慢、加荷載后容易變形且不均勻、變形速率大且穩(wěn)定時間長、承載力低、沉降量大等不良工程性質(zhì)的軟弱地基。軟土地基比較容易發(fā)生變形導(dǎo)致流土,能夠造成結(jié)構(gòu)整體沉降或局部沉陷,并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損壞,大大降低其使用性能及安全性。因此,選用軟土作為地基應(yīng)用,必須提前采取切實可行的技術(shù)措施,保證建筑的安全性能和使用性能。
(二)軟土地基處理方法
1、置換法
置換法是將建筑物基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)的淺層軟弱土或不良土挖去,回填其他無侵蝕性的散體材料,如:砂、灰土、碎石、粉煤灰、水泥土等散粒材料,從而加速軟土層的排水固結(jié),防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。提高地基承載力,減少沉降量的一種方法。按回填的材料可分為砂石墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、灰土墊層等,在施工過程中應(yīng)該層層鋪筑,層層夯實。墊層的作用是增強持力層的承載力,并可以通過墊層的應(yīng)力擴散作用,減小墊層下天然土層所承受的壓力,這樣可以減小地基的沉降量。
2、拋石擠淤法
拋石擠淤法主要用于一些常年積水的低洼地帶,這些路面的排水施工比較困難,其表土層的厚度較薄,且呈現(xiàn)出流動的狀態(tài),還包括一些片石可以沉到底部的泥沼以及厚度小于3m的軟土路段。在該方法中所拋投的片石,其粒徑最好不要小于30cm,即使包含粒徑小于30cm的也不能超過總含量的20%。在具體的施工過程中要先從路堤的中部開始,先向前拋投,然后在依次往兩側(cè)展開,從而將淤泥從兩側(cè)擠出,在此基礎(chǔ)上再用重型壓路機反復(fù)碾壓直至壓實,上面再鋪設(shè)一層反濾層,最后填土碾壓,這種加固方法所取得的效果也是很明顯的。
3、排水固結(jié)法
該方法適用于飽和粘土,有機質(zhì)粘土的地基處理。排水固結(jié)法的排水系統(tǒng)由水平排水砂墊層和豎向排水體構(gòu)成,主要起到改變地基原有排水邊界條件,縮短地基孔隙水的排水距離,加速軟土地基固結(jié)過程的作用。
當(dāng)軟土層較薄且靠近地表或土的滲透性較好,施工期較長時,可以在地面鋪設(shè)砂墊層而不設(shè)置豎向排水體。水平砂墊層厚度一般為50cm,采用中砂或粗砂,有機質(zhì)含量不大于1%,不得含有粗塊和其他雜物,含泥量不得超過5%。水平砂墊層寬出路基兩側(cè)各1m,并確保排水暢通。豎向排水常選用袋裝砂井或塑料排水板。塑料排水板法的施工機具主要是插板機。豎向排水與水平砂墊層應(yīng)連通,施工前應(yīng)先鋪30cm厚砂墊層,3%~4%橫坡,然后施工豎向排水體。對塑料排水板(袋裝砂井)處理軟土路基,地基固結(jié)較好,狀態(tài)正常,它既有排水固結(jié)的作用,又能起擠密地基作用,且施工設(shè)備簡單。
4、加載預(yù)壓法
原理是在建造建筑物之前,天然地基在預(yù)壓荷載作用下壓密、固結(jié),地基產(chǎn)生變形,地基土強度提高,卸去預(yù)壓荷載后再建造建筑物,完工后沉降小,地基承載力也得到提高。堆載預(yù)壓有時也利用建筑物自重進行。當(dāng)天然地基土滲透性較小時,為了縮短土體排水固結(jié)的排水距離,加速土體固結(jié),在地基中設(shè)置豎向排水通道,常用形式有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。當(dāng)采用豎向排水通道時,也分別稱為袋裝井法、袋裝砂井法或塑料排水帶法等。適用于軟粘土、粉土、雜填土、沖填土、泥炭土地基等。
使用的主要材料:堆載用料可用土石方或其他填料;墊層材料用滲透系數(shù)大于10-3 m/s、含泥量小于3%、級配較好的中粗砂;豎向排水通道之砂井法需用同墊層材料要求相同的砂,袋裝砂井法還需聚丙烯機織土工物,塑料排水帶法需塑料排水帶。
使用的主要機械設(shè)備:堆載用料的運輸、裝卸機械,也可用人工運輸,靜壓沉管機械、錘擊沉管機械,動力螺旋鉆機,袋裝砂井專用打設(shè)機,塑料排水帶插板機。
5、深層攪拌法
原理是利用深層攪拌機將水泥或石灰和地基土原位攪拌形成圓柱狀、格柵狀或連續(xù)墻水泥土增強體,形成復(fù)合地基以提高地基承載力,減小沉降。深層攪拌法分為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法兩種,也可用它形成防滲帷幕。 適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高、地基承載力不大于120KPa的粘性土、粉土等軟土地基。用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時宜通過試驗確定其適用性。
參考文獻
[1]李海峰.淺談高速公路軟土地基危害及處理方法[J].山西建筑,2010.7.
【關(guān)鍵詞】 建筑基礎(chǔ);施工質(zhì)量;控制
建筑基礎(chǔ)質(zhì)量好壞主要是由設(shè)計、施工、驗收三大環(huán)節(jié)質(zhì)量情況所決定,其中,施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量情況最為關(guān)鍵。在基礎(chǔ)施工過程中,影響施工質(zhì)量的主要因素包括兩種,一是偶然因素、二是異常因素。其中,前者指的是隨機性因素所導(dǎo)致的質(zhì)量問題,對于建筑基礎(chǔ)施工質(zhì)量的影響通常較小;后者包括原材料質(zhì)量不達標、施工組織設(shè)計不科學(xué)、施工人員作業(yè)不規(guī)范、施工環(huán)境不滿足規(guī)定要求、設(shè)備不規(guī)范等,異常因素對于建筑基礎(chǔ)施工質(zhì)量的影響通常較大。
1.建筑基礎(chǔ)施工常見質(zhì)量問題分析
建筑基礎(chǔ)施工質(zhì)量優(yōu)劣關(guān)乎建筑工程整體質(zhì)量合格與否,因此,必須保障建筑基礎(chǔ)施工質(zhì)量,但是,當(dāng)前我國建筑基礎(chǔ)施工過程中仍存在諸多質(zhì)量問題,主要包括如下方面:
1)打樁時由于施工人員操作有欠規(guī)范,致使樁孔回填有欠均勻、打樁松密度不一,由于樁自身密度松散,因而極易出現(xiàn)斷裂等情況。在基礎(chǔ)施工之前,雖然設(shè)計人員必須對打樁深度、樁尺寸等加以嚴密地計算,但施工過程中常常會受特殊地質(zhì)情況的影響,如粘性土飽和度、地下水水位、碎石等,導(dǎo)致樁身受到嚴重擠壓,致使樁身實際尺寸同設(shè)計尺寸存在較大的偏差。
2)施工操作過程未依據(jù)施工設(shè)計指導(dǎo)性文件的要求開展,導(dǎo)致建筑基礎(chǔ)施工融合度差,在合格率控制方面難以滿足要求。
3)基礎(chǔ)施工中防潮層可能存在失效等問題。由于受外界因素的影響,防潮層極易開裂,或由于抹灰不均勻、不嚴密,導(dǎo)致難以有效阻擋地下水的滲透,致使墻體潮濕情況嚴重。具體施工過程中,施工方應(yīng)將防潮層作為獨立的項目展開施工。
4)基礎(chǔ)施工中還會存在基礎(chǔ)軸線產(chǎn)生位移等問題,究其原因是由于大放腳作業(yè)時難以有效把握分寸,無法提高準確性,極易出現(xiàn)偏差,而導(dǎo)致后續(xù)基礎(chǔ)施工過程中出現(xiàn)軸線發(fā)生位移等情況。
5)施工中也可能存在基礎(chǔ)標高出現(xiàn)偏差等問題,主要由于基礎(chǔ)下部沙層及基座所需沙土、混凝土等標高間存在較大的差距,因此,在砌筑過程中難以有效控制標高。基礎(chǔ)砌筑過程中,受大放腳尺寸過大等因素的影響,導(dǎo)致基礎(chǔ)皮數(shù)桿難以全面貼近,因而影響了對各基礎(chǔ)、皮數(shù)桿間標高差距的準確觀察,具體施工過程中,砌筑方法不科學(xué)也極易導(dǎo)致冒高現(xiàn)象發(fā)生。
2.加強建筑基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制的要點分析
2.1加強對施工現(xiàn)場各項工序的管理
基礎(chǔ)施工前必須對是否滿足開工條件進行全面檢查,確保開工之后能夠連續(xù)、順利地施工,同時,保障基礎(chǔ)施工質(zhì)量。具體而言,是對工程實施計劃以及施工方案明確與否,工程質(zhì)量指標、控制方法明確與否,原材料、機械設(shè)備、施工人員及管理人員是否落實進行確定,同時,還必須對儀器配備是否齊全進行檢查,對施工圖、標準試驗等基礎(chǔ)資料全面與否進行檢查。此外,還應(yīng)對工序交接情況進行檢查,建立完善的制度化控制方案,并堅持落實。就關(guān)鍵工序或?qū)A(chǔ)施工質(zhì)量存在重大影響的環(huán)節(jié),除了加強自檢、互檢以外,還應(yīng)專人對工序交接情況進行檢查,保障工序的合格性,使后續(xù)施工開展奠定基礎(chǔ)。
2.2注重控制測量的精確度
在基礎(chǔ)施工過程中,特別是基礎(chǔ)樁位施工中,對工程測量技術(shù)的要求更高,必須提高測量的準確度。以施工規(guī)范要求為依據(jù),將承臺樁位偏差降至最低水平。在土方開挖、底板基礎(chǔ)施工過程中,必須依據(jù)設(shè)計要求,進行土方開挖,盡可能防止對工作面土層進行撓動。周密的測量能夠有效控制開挖深度,以防超挖、亂挖情況發(fā)生。此外,鋼筋定位、放線也是工程測量的重點之一。對于面積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的基礎(chǔ)工程而言,必須確保測量防線的科學(xué)性,確保墻柱插筋的質(zhì)量,以防出現(xiàn)偏位、移位等問題。
2.3樁基施工質(zhì)量控制
采用樁機進行吊樁時,樁、樁架垂直方向之間的距離應(yīng)在4m之內(nèi),偏吊距離在2.5m以內(nèi)。吊樁過程中應(yīng)注意慢起,樁身應(yīng)從兩個方向分別系上纜索,通過人工控制,確保樁身的穩(wěn)定性。在吊樁之前,應(yīng)先將錘升至足夠位置,并進行固定,以防吊樁過程中樁錘突然墜落。起吊過程中確保吊點準確,速度均勻,確保樁身的平穩(wěn)性,必要時可設(shè)置纜風(fēng)繩。將樁身附著物進行清除,在起吊之后嚴禁人員通過。吊樁、運樁過程中存在干擾時,必須立即停止運樁。矯正樁時切忌用力過猛。打樁時錘擊切忌偏心,開始時落距應(yīng)小,若樁身存在傾斜,樁頭損壞、斷裂時,必須停止錘擊進行處理。套送樁過程中,確保送樁、樁錘、樁三者處于同一軸線上。拔送過程中選擇合適的繩扣,操作過程中應(yīng)緩慢進行加力。拔出樁后,地面的孔洞應(yīng)進行回填。樁管達到設(shè)計深度之后,將樁帽、樁錘升至4m以上加以鎖定,對樁管、混凝土澆注情況進行檢查。采用成孔鉆機進行作業(yè)時,必須確保安置的平穩(wěn)性,以避免鉆機突然出現(xiàn)傾倒,或鉆具下落導(dǎo)致安全事故發(fā)生。
2.4竣工驗收質(zhì)量控制
基礎(chǔ)施工竣工后,必須進行驗收,對施工質(zhì)量達標與否進行確認,確保施工質(zhì)量同設(shè)計圖紙相符。在驗收之前,施工方應(yīng)加強自檢,檢查之后及時對質(zhì)量問題進行糾正,質(zhì)量達標后進行驗收,驗收工作人員要以設(shè)計文件為依據(jù),對基礎(chǔ)施工質(zhì)量是否符合國家標準要求及質(zhì)量標準要求進行審核,一旦檢查出問題,要求施工方立即返修。
3.結(jié)束語
總而言之,基礎(chǔ)施工質(zhì)量好壞對于建筑工程項目整體建設(shè)至關(guān)重要,因此,必須明確掌握建筑基礎(chǔ)施工中常見的質(zhì)量問題,采取有效的措施加強建筑基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制,逐步提高建筑基礎(chǔ)施工水平,以保障建筑工程后續(xù)建設(shè)的順利開展,保證建筑工程的整體質(zhì)量。
參考文獻
關(guān)鍵詞:高層建筑 基礎(chǔ)設(shè)計優(yōu)化方案要點
中圖分類號:TU208文獻標識碼: A
高層建筑緩解了我國日益增長城市人口住房壓力,也滿足了大部分人口對居住的需求。針對日益增長的高層建筑需求,基礎(chǔ)設(shè)計更是成為增強建筑穩(wěn)定性、提高建筑安全性的重要保障。下面將對高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計中涉及到的問題和要點進行分析,并提出基礎(chǔ)設(shè)計的優(yōu)化方案。
一、高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的要點
1、基礎(chǔ)設(shè)計要點
在基礎(chǔ)設(shè)計之前,不論是什么類型的建筑設(shè)計必須對相關(guān)的資料進行了解,主要包括地質(zhì)資料和建筑上部結(jié)構(gòu)資料。對資料的要求可根據(jù)實際情況的不同而有所區(qū)別,尤其是高層建筑應(yīng)提供更加詳細的資料,在制定設(shè)計方案的時候要根據(jù)地基類型的不同來預(yù)測可能發(fā)生的問題,研究土層的分布和地下水的活動規(guī)律,以及對周圍的建筑物進行調(diào)查。詳細的來說,每一個成功的基礎(chǔ)工程都離不開如下幾方面的因素:
(1)埋深應(yīng)能夠防止基礎(chǔ)地面下的物質(zhì)向側(cè)面擠出;
(2)如果建筑的土質(zhì)中有季節(jié)性體積變化去,應(yīng)使埋深在其以下;
(3)確保建筑基礎(chǔ)能夠抵抗滑動、土破壞、傾覆、轉(zhuǎn)動等方面的破壞;
(4)確保土壤中盡量不含有銹蝕或腐蝕的物質(zhì),并且具有安全性;
(5)基礎(chǔ)設(shè)計方案應(yīng)能具有變化的空間,以便再出現(xiàn)重大變化時能夠進行變更;
(6)基礎(chǔ)設(shè)計方案應(yīng)是經(jīng)濟、合理的;
(7)基礎(chǔ)施工中使用的材料或工藝應(yīng)符合環(huán)境保護的基本要求。
二、高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的模型
從我國的地理環(huán)境上分析,很多的軟土、液化土等分布在城市房屋建設(shè)的地帶上,給高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計帶來了更多的挑戰(zhàn)和難題。當(dāng)前我國的設(shè)計規(guī)范還沒有統(tǒng)一,因此必須借助模型的幫助,來為設(shè)計師做出各種精確計算,確保基礎(chǔ)設(shè)計的正確性和穩(wěn)定性。當(dāng)前最常使用的地基基礎(chǔ)計算的模型工具為文克爾模型和彈性半無限體模型。
文克爾模型主要針對基底反力與變形的線性關(guān)系進行系數(shù)計算。彈性半無限體模型將地基作為彈性連續(xù)介質(zhì),考慮到土的擴散能力。設(shè)計師普遍對文克爾模型的接受度較高,而彈性半無限體模型由于計算起來較復(fù)雜,在實際的基礎(chǔ)設(shè)計中并不是很實用,接受度較低。其中需要注重指出的是,雖然地基受到重力的作用可以被看做彈性勻質(zhì)體,但是一些特殊的軟土質(zhì)結(jié)構(gòu)在建筑上部的重壓下,也會產(chǎn)生一定的變形,因此不能夠按照靜態(tài)來分析的情況。
上面介紹的兩種模型雖然存在著些許的不足,無法計算出最科學(xué)、最合理的結(jié)果,因此,當(dāng)務(wù)之急是研制和開發(fā)新的計算模型,解決當(dāng)前基礎(chǔ)計算中的偏差。
三、優(yōu)化高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的方案,提高高層建筑的使用功能和質(zhì)量
1、基礎(chǔ)設(shè)計中沉降縫的設(shè)計
為防止建筑物各部分由于地基不均勻沉降引起房屋破壞所設(shè)置的垂直縫稱為沉降縫。當(dāng)房屋相鄰部分的高度、荷載和結(jié)構(gòu)形式差別很大而地基又較弱時,房屋有可能產(chǎn)生不均勻沉降,致使某些薄弱部位開裂。為此,應(yīng)在適當(dāng)位置如復(fù)雜的平面或體形轉(zhuǎn)折處、高度變化處、荷載、地基的壓縮性和地基處理的方法明顯不同處設(shè)置沉降縫。通常,為了防止建筑物出現(xiàn)不均勻沉降而引起的裂縫,都會在差異出設(shè)置垂直縫隙,將建筑物分為若干單元。沉降縫不但應(yīng)貫通上部結(jié)構(gòu),而且也應(yīng)貫通基礎(chǔ)本身。沉降縫應(yīng)考慮縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)非均勻沉降傾斜和地面高差的影響。但是,在高層的基礎(chǔ)設(shè)計中卻不適合設(shè)置沉降縫,沉降縫的設(shè)置會對地下室土層產(chǎn)生影響,增加多余的壓力負擔(dān),增加基礎(chǔ)設(shè)計的難度,不利于高層建筑的安全性和穩(wěn)定性。
2、基礎(chǔ)設(shè)計中地下空間的設(shè)計
由于高層建筑的樓層較高、壓力較大,因此在施工的過程中會經(jīng)過詳細的測量和精確的計算來確定地下深埋的程度。對地下空間的利用,可以有效的提升整個高層建筑物的使用效率,提高建筑物的經(jīng)濟效益。當(dāng)前對地下空間的應(yīng)用主要有地下停車場、地下室、地下機房、人防設(shè)施等幾個方面:
(1)地下停車場的設(shè)置:
由于當(dāng)前我國各大城市中私家車的使用頻頻增加使得當(dāng)前居民對車位的需求增加,地上的停車位已經(jīng)無法滿足人們對車位的需求,因此很多高層建筑都將地下空間建造成地下停車庫來提高停車位的數(shù)量,提升地下空間的利用效率。
(2)地下室的設(shè)置:
地下室功能是高層建筑中較為常見的地下空間利用方式,通過出售地下室來為人們更多的儲藏空間,來增加高層住宅的使用功能,給人們提供更加便捷的生活。
(3)其他設(shè)施的設(shè)置:
人防設(shè)施和建筑內(nèi)部的機房可以根據(jù)土質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點來進行增加和安置。
通過對地下空間進行合理的開發(fā)和利用,使得建筑物的使用功能得到提升。并且,出售地下室和停車位也可以給房地產(chǎn)開發(fā)商和物業(yè)公司帶來很大的經(jīng)濟收益,對于居住者來說也相對于增加了住宅的使用面積,通過對地下室和車位的應(yīng)用,也滿足了居住者對于儲藏、停車的基本要求,豐富了人們的生活享受,給人們更加全面的生活體驗。
3、高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的優(yōu)化方案選擇
現(xiàn)階段,由于我國各個城市所處的地理位置、地理環(huán)境、土質(zhì)條件、氣候條件的不同,因此高層建筑的地基承載力也存在著不同的差異,在對基礎(chǔ)設(shè)計的方案進行選擇的時候,要根據(jù)不同地區(qū)的特點來進行方案的優(yōu)化。關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)計的選擇,大多是由土質(zhì)條件所決定的,例如,在地質(zhì)條件較差的上海和天津等地,在進行高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的時候就要采用價格較高的材料,而對廣州和北京等地質(zhì)條件較好的城市,就可以采用經(jīng)濟實惠的材料。地基條件較好的山區(qū)(如重慶等城市)就可以選用經(jīng)濟的獨立基礎(chǔ)。
隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)代的計算機具備了模擬技術(shù),在進行基礎(chǔ)設(shè)計的時候可以率先通過計算機模擬來實現(xiàn)高層建筑設(shè)計方案的結(jié)果模擬,從而對各個方案進行對比和分析,最終選擇最適合、最佳的高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計方案,實現(xiàn)對方案的優(yōu)化和選擇。并且,不同方案的選擇,所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益也不同,也同樣影響著工程造價,因此,方案的優(yōu)化和選擇不僅僅是對建筑物的安全性和穩(wěn)定性有著重要影響,也直接影響著建設(shè)單位的經(jīng)濟收益和投資風(fēng)險。
四、結(jié)語
高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計的優(yōu)化是以精確的地質(zhì)勘探為基礎(chǔ)的,只有詳細的了解了地質(zhì)的情況才能夠進行高層建筑的地基設(shè)計。除此以外,還要考慮到建筑結(jié)構(gòu)本身承載力的要求和建筑的豎向壓力的影響等。對于高層建筑來說,不同的基礎(chǔ)設(shè)計方案決定了不同的工程造價和不同的經(jīng)濟收益,在保證了高層建筑的穩(wěn)定性和安全性之后,要選擇造價最合理的基礎(chǔ)設(shè)計方案,確保建筑的經(jīng)濟收益保持在合理的范圍內(nèi)。高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的優(yōu)化不僅僅是滿足了房產(chǎn)開發(fā)商和建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟效益,同時也豐富了設(shè)計人員的專業(yè)知識,給設(shè)計人員以新方法、新工具的啟迪。設(shè)計人員也要吸收更多國內(nèi)外先進的高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的方案,總結(jié)經(jīng)驗與教訓(xùn),不斷的完善當(dāng)前的基礎(chǔ)設(shè)計方法,滿足現(xiàn)階段我國不斷增長的城市住房需求和對高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的需求。
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關(guān)鍵詞:高層建筑;基礎(chǔ)設(shè)計選型;分析方法;適用條件
1 高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計選型的重要性
1.1 高層基礎(chǔ)如果設(shè)計方法不對或者選型不當(dāng),將嚴重影響建筑物的安全性。不恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)設(shè)計,可能因承載力不足引起建筑物的不均勻沉降,導(dǎo)致建筑物開裂或傾斜,引起難以修復(fù)的工程質(zhì)量問題。
1.2 選擇合理的基礎(chǔ)形式是降低工程造價的一個有效措施。基礎(chǔ)工程在建筑工程造價中占有很大的比重,通常情況下可以達到25%左右,在結(jié)構(gòu)復(fù)雜或者地質(zhì)情況復(fù)雜時,所占比重還會有所增加。因此,選擇合理的基礎(chǔ)形式能夠有效降低工程造價。
1.3 合理選擇基礎(chǔ)形式對縮短施工工期具有重要意義。據(jù)統(tǒng)計,基礎(chǔ)工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右,因此正確選擇合理的基礎(chǔ)形式對節(jié)省施工工期有很大的意義。
2 高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計分析方法
經(jīng)過工程技術(shù)人員多年的實踐與研究,高層建筑地基、基礎(chǔ)共同作用的事實已被人們所認同。目前,最理想的分析方法是上部結(jié)構(gòu)與地基、基礎(chǔ)共同作用的分析方法。在這種方法中,地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)之間,同時滿足接觸點的靜力平衡和接觸點的變形協(xié)調(diào)兩個條件,即將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三者看成是一個彼此協(xié)調(diào)的整體進行分析。
3 高層建筑基礎(chǔ)選型
3.1 基礎(chǔ)選型的依據(jù)。在一般情況下,高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計選型時應(yīng)考慮以下因素的影響:
①地質(zhì)條件的影響。地質(zhì)條件是影響高層基礎(chǔ)選型的一個非常重要因素,雖然建設(shè)場地的地質(zhì)條件在多數(shù)情況下是隱蔽的、復(fù)雜的和可變的,但目前的工程勘察和技術(shù)手段,一般能做到相對的準確。作為設(shè)計人員,對提供的地質(zhì)資料要能夠進行準確分析和正確判斷,進而能夠合理地進行基礎(chǔ)設(shè)計,并在施工過程中根據(jù)具體的地質(zhì)條件變化修改設(shè)計。②上部建筑結(jié)構(gòu)形式的影響。不同的上部結(jié)構(gòu),對地基不均勻沉降的敏感程度也不相同,對地基不均勻沉降越敏感的上部結(jié)構(gòu),則應(yīng)選擇剛度較大的基礎(chǔ)形式。因此要根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)形式(框架、框架剪力墻、剪力墻結(jié)構(gòu)等)選配合理的基礎(chǔ)型式。③要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點,荷載大小,建筑物層數(shù),高度、跨度大小等因素來選擇最佳的基礎(chǔ)形式。④高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)滿足建筑物使用上的具體要求。
例如要滿足人防、地下車庫、地下商場等各種建筑類型的具體要求。⑤高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計還要滿足構(gòu)造的要求。例如箱型基礎(chǔ),要滿足埋深、高度,基底平面形心與結(jié)構(gòu)豎向靜荷載重心相重合,偏心距、沉降控制等要求。⑥抗震性能對基礎(chǔ)選型的影響。高層建筑對地震作用更加敏感,在地震作用下,基礎(chǔ)可能出現(xiàn)過大變形、不均勻沉降和傾覆,所以在基礎(chǔ)選型時,一定要充分考慮到地震作用的影響。⑦周圍已有建筑物對基礎(chǔ)選型的影響。周圍已有建筑物對基礎(chǔ)選型影響也很大,如與已建建筑物間距過小時,若采用筏型或箱型基礎(chǔ),在深基坑開挖時,是否會對已有建筑物的基礎(chǔ)或主體造成局部下沉、開裂等;如基礎(chǔ)采用預(yù)制樁,打樁時的震動能否造成已有建筑物開裂或女兒墻、雨篷等構(gòu)件的傾覆、倒塌、墜落等。⑧施工條件對基礎(chǔ)選型的影響。施工隊伍素質(zhì)能否保證施工質(zhì)量;材料、設(shè)備、機具等能否就近購買或租賃;施工期間的氣候條件等都是影響基礎(chǔ)選型的因素。⑨工程造價對基礎(chǔ)選型的影響。應(yīng)在滿足功能的前提下,選用造價最經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)計方案。
3.2 幾種常見基礎(chǔ)類型的適用條件分析。
3.2.1 筏型基礎(chǔ)。是高層建筑常用的基礎(chǔ)形式之一。它的適用條件為:①對于軟土地基,當(dāng)使用條形基礎(chǔ)不能滿足上部結(jié)構(gòu)的容許變形和地基容許承載力時;②當(dāng)高層建筑的柱距較小,而柱子的荷載較大,必須將基礎(chǔ)連成一整體,才能滿足地基容許承載力時;③風(fēng)荷載或地震荷載起主要作用的高層建筑,欲使基礎(chǔ)有足夠的剛度和穩(wěn)定性時。
3.2.2 箱形基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)是高層建筑中廣泛使用的一種基礎(chǔ),具有很大的剛度和整體性。對地基的不均勻沉降起到調(diào)節(jié)或減小的作用。因此適用于上部荷載大而地基土又比較軟弱的情況。
3.2.3 樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)也是高層建筑中常用的一種基礎(chǔ)形式。它的適用條件為:①淺表土層軟弱,在較深處有能承受較大荷載土層作為樁基礎(chǔ)的持力層時;②在較大深度范圍內(nèi),土層均較軟弱,且承載力較低時;③高層建筑結(jié)構(gòu)傳遞給基礎(chǔ)的垂直和水平荷載很大時;④高層建筑對于不均勻沉降非常敏感和控制嚴格時;⑤地震區(qū)采用樁基礎(chǔ)可提高建筑物的抗震能力時。
3.2.4 柱下獨立基礎(chǔ)。它的適用條件為:當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)、無地下室、地基土質(zhì)較好、荷載較小、柱網(wǎng)分布較均勻時,可采用柱下獨立基礎(chǔ)。在抗震設(shè)防區(qū),其縱橫方向應(yīng)設(shè)連系梁,連系梁可按柱垂直荷載的10%引起的拉力和壓力分別驗算。
【關(guān)鍵詞】高層建筑 基礎(chǔ)設(shè)計 探討
一、前言
高層建筑基礎(chǔ)選型的主要依據(jù)
在基礎(chǔ)工程設(shè)計中,根據(jù)各地區(qū)不同的地質(zhì)條件,選擇合理的基礎(chǔ)形式,是個關(guān)鍵問題。一般情況下應(yīng)考慮以下條件:高層建筑基礎(chǔ)首先應(yīng)滿足基礎(chǔ)本身的強度要求,上部荷載分布應(yīng)盡量均勻;基礎(chǔ)應(yīng)支承在較堅固或較均勻的地基上,應(yīng)考慮持力層及其下臥層的整體穩(wěn)定性,同一棟建筑不宜采用多種不同類型的基礎(chǔ)形式;應(yīng)滿足建筑物使用上的要求,因此,應(yīng)考慮深基坑開挖和地下水抽排對周圍建筑物的影響,以及地下水造成施工難度的增加和對工程質(zhì)量的影響。
二、高層建筑基礎(chǔ)選型
在高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計中,常用的基礎(chǔ)類型有嵌巖樁基礎(chǔ)、天然地基鋼筋混凝土塊式或筏式基礎(chǔ)以及樁筏基礎(chǔ)等。在基礎(chǔ)選型時必須考慮建設(shè)場地的地質(zhì)條件,合理選擇基礎(chǔ)持力層,同時還應(yīng)考慮施工周期,工程投資等綜合因素。
1、嵌巖樁基礎(chǔ)
在高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計中,由于上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的荷載大,故常用的設(shè)計方法是選擇以一定厚度的中風(fēng)化巖層或穩(wěn)定的微風(fēng)化巖層作持力層,通過嵌巖樁將上部結(jié)構(gòu)荷載傳至巖層。采用嵌巖樁基礎(chǔ)持力層變形幾乎趨向于零,樁尖承載力大,同時還可考慮樁側(cè)與土的摩擦力,按經(jīng)驗公式計算,單樁承載力高,較容易滿足上部結(jié)構(gòu)荷載對基礎(chǔ)承載力要求,且設(shè)計計算簡單,但亦存在著施工周期較長,特別是樁施工完后要等樁的混凝土強度達到設(shè)計要求的強度時方可對樁身質(zhì)量進行檢測,對施工工期有一定的影響,工程造價也略微偏高。
2、天然地基鋼筋混凝土塊式或筏式基礎(chǔ)
我國廣東省部分地區(qū)由于特定的地質(zhì)歷史條件,形成了一種典型的上軟下硬的巖土地層,該地層結(jié)構(gòu)硬塑殘積層或強風(fēng)化軟巖埋深較淺,較為適合選擇作具有兩層地下室的高層建筑基礎(chǔ)持力層。選擇采用天然地基作基礎(chǔ)持力層時,需特別注意考慮地基承載力確定及地基變形驗算問題。天然地基塊式或筏式基礎(chǔ)具有施工方便、工期短、節(jié)約投資等優(yōu)點,建議設(shè)計人員在條件允許情況下盡量選用。
3、樁筏基礎(chǔ)
在我國沿海城市如上海、海口、汕頭等,其巖土地層結(jié)構(gòu)的特點是基巖層埋深較深,嵌巖樁基礎(chǔ)幾乎無法實施,只能采用摩擦樁基礎(chǔ),但摩擦樁承載力較低,不一定能滿足高層建筑上部結(jié)構(gòu)荷載對基礎(chǔ)承載力的要求,因此樁筏基礎(chǔ)是這部分地區(qū)高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的重要選擇。樁筏基礎(chǔ)的基本原理是樁土的協(xié)同工作,樁與土在沉降及收縮固結(jié)過程中相互協(xié)調(diào)達到穩(wěn)定的平衡狀態(tài),筏板底土層與摩擦樁共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。
三、高層建筑箱(筏)形墓礎(chǔ)設(shè)計建議
通過對一 些工程高層建筑箱(筏)基與地基共同作用計算資料和實測研究資料的分析可知,高層建筑箱(筏)基采用共作用方法設(shè)計可使設(shè)計結(jié)果更符合實際,今提出一些設(shè)計建議。
1、地基強度校核:當(dāng)場地具有比較穩(wěn)定的地下水位,高層建筑箱(筏)形基礎(chǔ),埋深5m左右的地基強度可按下式校核,以進一步挖掘地基的潛在能力。
P- Pw =py≤R (1 )
上式中:P-— 基底平均總壓力
Pw — 基底的水浮力;
py- 基 底的有效壓力;
R— 經(jīng) 過修正后的地基容許承載力。
2、地基反力確定:地基反力的確定對高層建筑箱形基礎(chǔ)的設(shè)計十分重要。對于矩形箱形基礎(chǔ),根據(jù)實測地基反力分布的特點。自重應(yīng)力階段的地基反力分布與結(jié)構(gòu)竣工時的地基反力分布基本相同的事實,在引用箱基反力系數(shù)表時可以這樣來計算結(jié)構(gòu)竣工時任一區(qū)格i的地基反力Pi
Pi= aiP1+ P (2)
上式 中 :P1—自重應(yīng)力階段的平均地幕反力;
P1+ P — 結(jié)構(gòu)竣工時的平均地基反力;
ai— 區(qū)格i的地基反力系統(tǒng)
用上式求得的邊緣地基反力 Pi是小于ai(P1+P )的,因為在箱基邊緣的地基反力系數(shù)大多數(shù)是大于1的,用式(2)求得地基反力分布更平緩些。除此外,亦可用共同作用分析方法來計算地基反力分布和大小。如采用剛性板彈塑性地基模型共同作用分析得到的地基反力可以作為軟土地基設(shè)計用地基反力分布。
3、上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載重心應(yīng)盡量與箱基底板形心重合:為了防止發(fā)生不利于使用的橫向整體傾斜。若重心和形心相差太大,可采用箱基底板懸挑或箱基懸挑的方法。底板懸挑長度與底板厚底之比不宜大于4a。
4、高層框架結(jié)構(gòu)箱基底板鋼筋應(yīng)力的計算高層框架結(jié)構(gòu)箱基底板鋼筋應(yīng)力計算除采用規(guī)范方法外,建議采用共同作用整體計算。為了簡化起見。計算單元可采用箱基加上1-3層上部結(jié)構(gòu)來計算底板鋼筋應(yīng)力。實測和理論分析表明:這樣計算的整體彎曲箱基底鋼筋應(yīng)力是符合實際的。
5、上部結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力問題:共同作用分析表明:上部結(jié)構(gòu)底下兩層的邊墻、邊柱會出現(xiàn)過大內(nèi)力。建議用共同作用方法獲得邊墻、邊柱的內(nèi)力,以進行配筋設(shè)計。否則,用常規(guī)設(shè)計應(yīng)適當(dāng)提高其安全系數(shù)。
四、高層建筑樁箱(筏)甚礎(chǔ)設(shè)計建議
共同作用 的設(shè)計方法正在逐步形成,并在工程中可以使用,有的已在使用。通過對高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)與地基共同作用的工程設(shè)計和實測研究結(jié)果的分析,本文提出如下建議:
1、加大樁間距,減少樁數(shù),充分發(fā)揮筏(或箱)底的地基承載力是可行的。具體設(shè)計時,根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ淘O(shè)計的實踐經(jīng)驗和試驗而定。目前出現(xiàn)的減少沉降樁或疏樁均是共同作用實踐的例子。
2、若仍采用常規(guī)設(shè)計,樁承擔(dān)的荷載可適當(dāng)減小為:
Pp =P -P wA-(5-10)%P =(9 5- 90 )% P -Pw . A
上式 中 :P— 上部總荷載(包括箱(筏)基);
Pp—— 樁 承擔(dān)的荷載;
Pw—— 浮力;
A—— 箱 (筏)基礎(chǔ)平面面積。
3、高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)的容許沉降可適當(dāng)加大,可采用[S]=20-30cm。
4、一般的高層住宅或賓館,當(dāng)標準層的平面面積與箱(筏)平面相同時,內(nèi)樁可排得稀疏些。
5、高層建筑樁箱基礎(chǔ)盡可能采用軸線樁,高層/建筑柱筏基礎(chǔ)盡可能采用柱對樁的排列方法。
6、高層建筑樁箱基礎(chǔ)底板設(shè)計時只計局部彎矩,整體彎矩可略。用26%的總荷載或地下水浮力作為
地基反力來設(shè)計樁箱基礎(chǔ)的箱基底板。
7、高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)沉降計算建議分別計算建筑物竣工時的沉降和最終沉降。
8、當(dāng)箱基內(nèi)墻間隔為3.3~ 3.5m總荷載為250-500KPa時,高層建筑樁箱基礎(chǔ)樁沿軸線布置時,箱基底板厚度H可按下式確定:
H=30 (p≤250KPa)
H=0.12P (250KPA≤P≤500KPa)
上式中:P-- 高層建筑總荷載(KPa) ;
h— 箱基底板厚度(cm),
9、 高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)的底板埋置深度
《高 層 建 筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》指出:對于樁基,基礎(chǔ)埋置深度不宜小于H/18(H為建筑物地面以上的高度)。通過研究建議基礎(chǔ)埋置深度不宜小于H/30。可見,基礎(chǔ)埋置深度不宜小于H/18的建議是保守的。
結(jié)論
樁筏基礎(chǔ)設(shè)計是雙控的,從優(yōu)化角度理解,承載力和沉降僅僅是兩個約束條件。在特定條件下,承載力和沉降往往只是其中一個起主控作用。在深厚軟黏土地地基上的樁筏基礎(chǔ),沉降往往是設(shè)計的主控要素,應(yīng)提倡以沉降控制設(shè)計的設(shè)計思想。樁同工作理論在樁筏復(fù)合基礎(chǔ)設(shè)計中具有明顯的效益。在高層建筑設(shè)計中,基礎(chǔ)方案十分重要,應(yīng)采用穩(wěn)妥可靠經(jīng)濟的方法,充分發(fā)揮地基潛力,降低造價。
【參考文獻】
[1]GB 50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 [s]
關(guān)鍵詞:軟土地基;基礎(chǔ)工程;地基施工
中圖分類號:TU471文獻標識碼: A
前言
房屋建筑與人們的生活息息相關(guān),工程質(zhì)量好壞直接關(guān)系到國家和人民的生命財產(chǎn)安全。而地基工程作為房屋建筑基礎(chǔ)工程中重要的一部分,研究并探討其事故發(fā)生的原因,并采取有效的防治措施對建設(shè)優(yōu)質(zhì)的房屋建筑工程是十分必要且有意義的。
1房屋建筑影響基礎(chǔ)地基工程質(zhì)量的主要因素
從基礎(chǔ)地基質(zhì)量形成的特性及其質(zhì)量事故發(fā)生的特點分析,主要因素可歸納為以下幾點:①地基基礎(chǔ)缺陷的種類及其對建筑物使用、安全、耐久性等方面的影響;②上部結(jié)構(gòu)的整體性、安全度、使用要求等具體情況對地基基礎(chǔ)變形的適應(yīng)性;③地基基礎(chǔ)變形、結(jié)構(gòu)變形的數(shù)值,發(fā)展速度和趨勢;④地基基礎(chǔ)缺陷和加固上部結(jié)構(gòu)的可能性和經(jīng)濟性。
2房屋建筑確保基礎(chǔ)地基工程施工的合理性
2. 1重視工程勘查的準確性
工程勘察通過對地形、地質(zhì)及水文等要素的測繪、勘探、測試及綜合評定,提供可行性評價與建設(shè)所需的基礎(chǔ)資料,是基本建設(shè)的首要環(huán)節(jié)。應(yīng)根據(jù)建筑物場地的特點,建筑物情況合理確定工程勘察的任務(wù)。勘查工作是進行規(guī)劃、設(shè)計、施工必不可少的基本依據(jù),對工程建設(shè)的經(jīng)濟效益有著直接影響,決不能忽視,也不能隨意進行而不考慮是否適用。特別是對復(fù)雜、軟弱的地基,更應(yīng)慎重對待。
另外,要按照相關(guān)規(guī)范要求設(shè)定樁基施工勘察鉆孔深度。因為鉆孔深度如果不符合設(shè)計上對壓縮厚度的需要,或者達不到樁所坐落的土層時,就不可能正確計算出地基的沉降,或樁的正確承載力,也就達不到基礎(chǔ)設(shè)計要求。因此必須按設(shè)計要求確定合適鉆孔深度。如果由于勘查量不足,鉆孔和探坑布點少,再加上鉆孔深度不夠,以致不能表達出土的不均勻性和層理的不一致性,就有可能引起建筑的翹曲和彎折而出現(xiàn)裂縫,容易造成很大的危害。
2.2提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性
地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計必須根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告、上部結(jié)構(gòu)類型及上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)和當(dāng)?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)水平及材料供應(yīng)情況,并結(jié)合現(xiàn)場具體情況,在適用性與經(jīng)濟性的前提下,保證建筑物的主要承重結(jié)構(gòu)在正常使用過程中不發(fā)生裂縫或損壞。施工人員在天然地基上建造大中型工程時,應(yīng)復(fù)核設(shè)計地基承載力的合理性。一旦地基產(chǎn)生較大的沉降或傾斜,必須立即停工,會同勘查、設(shè)計和業(yè)主單位共同研究。采取必要措施,防止地基和建筑物發(fā)生災(zāi)難性破壞。
3房屋建筑基礎(chǔ)地基工程的施工技術(shù)要點
3.1房屋建筑地基基礎(chǔ)的選型
建筑物的全部荷載最終由其下的地基基礎(chǔ)來承擔(dān),所以地基基礎(chǔ)的選型會影響建筑的最終質(zhì)量。如果地基的承載力足夠,則基礎(chǔ)的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。但由于土質(zhì)或荷載的原因,需要采用滿鋪的伐形基礎(chǔ)。伐形基礎(chǔ)有地基接觸面廣的優(yōu)點,但與獨立基礎(chǔ)相比,它的造價要高。基礎(chǔ)的概念都是把集中荷載分散到地基上,使荷載不超過地基的長期承載能力。建筑物如果只有幾層,且在基礎(chǔ)土質(zhì)較好,地下水位較低的粘土,亞粘土上,一般采用作支承、抗滑,用人工挖孔灌注樁。但若在地基非常軟弱,建筑物很高的情況下,則需要采用伐形基礎(chǔ),多數(shù)建筑物的豎向結(jié)構(gòu)墻、柱都可以用各自的基礎(chǔ)分別支承在土地基上。
一般而言軟土地基的地基承載力不足,必須采取措施對軟土地基進行處理。軟弱地基(soft ground)主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。這種地基天然含水量過大,承載力低,在荷載作用下易產(chǎn)生滑動或固結(jié)沉降。因此在勘查時應(yīng)查明軟弱土層的均勻性組成,分布范圍和土質(zhì)泥沙,根據(jù)采用的地基處理方案提供相應(yīng)參數(shù)。在初步計算時應(yīng)先計算房屋結(jié)構(gòu)的大致重量,假設(shè)它均勻地分布在全部面積上,從而得到平均荷載,再與地基本身承載力相比較,如果地基的容許承載力大于4倍的平均荷載值,則用單獨基礎(chǔ)可能比伐形基礎(chǔ)更經(jīng)濟;如果地基的容許承載力小于2倍的平均荷載值,那么建造滿鋪在全部面積上的伐形基礎(chǔ)更經(jīng)濟;如果介于二者之間,則用樁基或沉井基礎(chǔ)。
3.2地基基礎(chǔ)施工技術(shù)及處理措施
在地基基礎(chǔ)施工技術(shù)及處理措施中,首先應(yīng)加強房屋建筑上部結(jié)構(gòu)強度及剛度,增加建筑物對地基不均勻變形的適應(yīng)能力;其次須采取有效措施對地基進行處理,測試已確定的地基處理方法,并為施工質(zhì)量提供相關(guān)依據(jù)。處理好地基之后,參照相關(guān)規(guī)范,建筑地基變形要在規(guī)范要求之內(nèi),并在施工期間進行沉降觀測;如果地基上欠固結(jié)土、膨脹土,濕陷性黃土,則選用適當(dāng)?shù)脑鰪娞钔恋氖┕すに嚒?/p>
在房屋建筑施工中,根據(jù)場地地基持力層土質(zhì)實際情況,基礎(chǔ)形式上部結(jié)構(gòu)布置等條件,綜合確定建筑主體與裙房之間是設(shè)置永久變形縫,還是在施工階段設(shè)沉降后澆帶。在采用天然基礎(chǔ)埋深,一般應(yīng)大于裙房基礎(chǔ)埋深至少2 m,不滿足要求時,應(yīng)計算高層建筑的隱定性,并與高層建筑的架空層貫通,期間設(shè)置了沉降縫,基礎(chǔ)埋深基本相同,沉降縫間采用硬質(zhì)材料充填。
進行房屋基礎(chǔ)處理時,其方案應(yīng)根據(jù)以下相關(guān)條件綜合考慮,選擇合理的基礎(chǔ)型式:工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,建筑物型式與功能要求,荷載大小和分布情況,相鄰建筑基礎(chǔ)情況,施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震裂度等。
4結(jié)束語
上述方法都是針對地基施工時的有效措施,但是在工作中我們應(yīng)該仔細研究,在具體施工操作中,根據(jù)具體情況具體分析,認真選好對應(yīng)的施工方法,以此保證房屋基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定,保證施工質(zhì)量。
參考文獻:
[1].GB50202-2002,建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S]