淺談高層建筑地基沉降及控制措施 附GB55003-2021 建筑與市政地基基礎通用規范下載

引言:

在實際施工過程中,建筑地基的施工質量極易設計不周到以及施工工藝不完善等因素的影響,地基的不均勻沉降導致混凝土結構出現不同程度的裂縫,從而對建筑物的正常使用產生不利的影響。因而加強對建筑地基不均勻沉降造成的裂縫進行分析,滿足建筑地基施工的實際需求,有助于減少建筑物的安全隱患。

1.地基不均勻沉降引起墻體裂縫  

高層建筑的全部荷載最終通過基礎傳給地基,而地基在荷載作用下,其應力隨深度而擴散,深度愈深,擴散愈大,應力愈小;在同-深處,也總是中間最大,向兩端逐漸減小。也正是由于土壤這種應力的擴散作用,使房屋地基產生不均勻沉降。當高層建筑修建在淤泥土質或軟塑狀態的粘性土上時,由于土的強度低、壓縮性大,房屋的絕對沉降量和相對不均勻沉降量都可能比較大。如果房屋設計的比較大,整體剛度差而對地基又未進行加固處理,那么墻體就可能出現嚴重的裂縫。當房屋地基土層分布均勻,土質差別較大時,則往往在不同土層的交接處或同一土層厚薄不一處出現較明顯的不均勻沉降。造成墻體開裂,其裂縫上大下小,向土質較軟或土層較厚的方向傾斜。

   2.建筑物沉降觀測

在高層建筑工程中,必須及時掌握建筑物的沉降情況,以便及時發現影響其下沉的原因,這樣不僅能提前采取措施,保障建筑物使用的安全性,還能給往后合理設計提供寶貴資料。所以,在現代高層建筑建設過程中,不管是在施工階段,還是投入使用后,必須進行沉降觀測。

   2.1布置觀測點

在建筑物沉降觀測中,觀測點的布置與建筑物的大小基礎形式和地質條件等方面是息息相關,其位置和數量能全面的反應建筑的沉降情況,所以,通常來講,在現代民用建筑工程中,是沿房屋的周圍每隔6-12m設立-點另外,在房屋轉角及沉降縫兩側也應布設觀測點。當房屋寬度大于15m時,還應在房屋內部縱軸線上和樓梯間布置觀測點。而在現代建筑中,例如廠房,除承重墻及廠房轉角處設立觀測點外,在最容易沉降變形的地方也應設立觀測點。

   2.2精度選擇

同一測區或同-建筑物隨著沉降量和沉降速度的變化,原則上可以采取不同的沉降觀測等級和精度,因為有的工程由于沉降觀測初期沉降量較大或非常明顯,采用較高精度不僅因費時、費工造成浪費,而且也無必要。而在觀測后期或經過治理以后沉降量較小,采用較低精度觀測則不能正確反映其沉降量。同一測區也有沉降量大的區域和小的區域,采用不同的觀測等級和精度較為經濟,也符合要求。但一般情況下,如果變形量差別不是很大,還是采用同一種觀測精度較為方便。

   3.高層建筑地基加固技術

建筑地基的主要作用是支撐建筑物,可以分散建筑物的載荷,將建筑物的載荷傳導到地基的各個部分,同時地基也是連接建筑物與地面的重要結構,將地基的載荷向下傳遞。在進行建筑物地基基礎施工時,必須防止出現破壞、失穩或者變形的缺陷,因此必須對地基基礎施工進行細節化處理,如果經過地基基礎施工后,建筑物仍然出現下沉或其他缺陷,則需要對建筑物基礎進行加固處理。

   3.1強夯法

在應用強夯法時,首先需進行預壓,應用推土機對平整地基進行預壓,后在于試驗方式以及施工材料有效的集合,將其夯點的定位進行非常準確的測量。如果在其地基間的水量非常高,那么就可以應用沙石填充以及豎并排水等方式,而一般來說砂石的填 充就是在其表面將砂石以及粗砂進行墊層,在一定程度上避免出現設備以及地基的塌陷,對設備正常的運行造成一定的影響,而且還要消除在強夯當中所形成的孔隙水壓。除此之外,要想使進行強夯后所出現的平整場地能夠避免,那么在強夯時就需要以四周往中間的路線進行,而且當夯擊結束了以后,一定要以夯錘再次進行夯擊, 要保證這個地基的受力程度均勻,也在一定程度上使承載力有效的增強。

   3.2基礎加深加固技術

基礎加深加固技術是指在原基礎底面下面增設墩式基礎,使基礎底面能夠坐落在更好的土層上面,從而滿足承載力和變形的要求,簡單地說,就是在需要加固的建筑物的基礎下面挖坑,然后在坑里澆筑混凝土墩來對基礎進行加固,又叫墩式托換,坑式托換。這種加固方法一般適用于地下水位較低、地基淺層有較好持力層等場地。澆筑的混凝土墩受坑下地基土的承載力大小和托換加固結構的荷載影響,可以是連續的或間斷的。當設置間斷式混凝土墩時,應當符合建筑物荷載對坑底土層的地基承載要求。如果間斷式混凝土墩無法給予建筑物足夠支撐的時候,此時就要采用連續混凝土墩。總的來說基礎加深加固技術是一種施工簡便、受力明確的加固技術,由于是在建筑物外圍進行,因此施工期間建筑物可以繼續使用。缺點就是不能在流動性土層或地下水位很高的土層中使用,而且施工周期比較長。

   3.3灌漿加固技術

灌漿加固技術屬于比較常用的地基基礎加固技術,灌漿加固技術是通過改善土壤結構加固建筑物。灌漿加固技術的基本設備包括鉆機、壓灌漿設備等,施工時將鉆機安裝在設計區域的地層上,之后通過高壓灌漿設備將預制水泥化學灌漿導入土質結構中,水泥化學灌漿會與土壤發生化學反應,水泥化學灌漿與土壤產生膠結等現象,利用凝結、擠壓等作用改善土質結構,從而提高建筑物的整體穩定性。灌漿加固技術需要進行前期準備,包括土質勘測、水泥化學灌漿配制等,操作人員進行灌漿加固施工時必須嚴格遵守操作標準,確保施工操作有效性。

   3.4靜力樁加固技術

靜力樁加固技術將建筑物的承載載荷作為反力,利用自重設備將靜力樁壓入土層結構中,重新優化土壤土質結構,最大限度消除土壤中的結構間隙,從而實現建筑物加固施工。靜力樁加固技術中的基樁銜接處必須用預埋角鐵焊接,保證靜力穩定,如果焊接出現缺陷,可能導致建筑物失穩。除此之外,在進行施工操作時,必須嚴格控制液壓壓力,使液壓壓力達到設計標準,同時最好終樁后續工作,將終樁與原始基樁進行焊接,提高地基整體強度,另外,可以通過澆筑注硅承使地基連為一體,將建筑載荷有效傳遞至硬質土層。

   3.5粉煤灰碎石樁加固技術

粉煤灰碎石樁加固技術其原理是將粉煤灰、石屑、碎石等材料與定最的水泥混合攪拌形成具有高強度的水泥樁,與軟土層形成穩定的復合地基。具有制作簡單、靈活性、形成的地基比較穩定等優點。但是這種加固技術在施工中經常出現堵管的問題,導致管道壓力過高而使輸料管的爆裂。其堵管的主要原因是使用了過長的泵送連接軟管,如果混凝土的和易性較低就會引|起軟管的堵塞,力較低時堵管就必須重新成孔,導致材料大量浪費及再次成孔的困難;使用了彎曲半徑過小的泵送軟管,造成軟管局部出現堵塞,力積聚提升速度較慢,使得混凝土不能夠及時排出。

結束語:

綜上所述,在現代建筑工程中,引起地基不均勻沉降的原因有很多,其帶給建筑物的影響較大,對建筑物的破壞是無法進行修復的。但是,如果在設計和施工階段都采取好解決措施,做好地基加固施工,這樣就會很好的預防和控制建筑物的不均勻沉降,這也是參建個單位必須引|起重視的問題。

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