地基防水論文范文
時間:2023-03-24 10:46:32
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篇1
(一)思想認識不足
從總體上來看,雖然一些地方水利建設在不斷進步之中,但與水利經濟發達地區相比差距很大,主要體現為:一是對水利經濟建設信心不足,水利經濟發展的目標不明確,勁頭也不足。二是對水利經濟談的比較多,落實的卻很少。三是一直將水利經濟看成是“副業”,都是小打小鬧,沒有整體規劃。四是市場意識淡薄,服務意識差。
(二)沒有穩定的投入
水利經濟發展投入不足,主要體現在:一是政策不清晰,對水利經濟發展沒有明確的投入規劃。二是在項目上只考慮如何擴大建設,不考慮建成后如何進行規范化、科學化、系統化的管理,如何使項目進入良性循環中,在設計階段也存在很多不合理的問題。三是項目立項時,責任人為了爭取更多資金,故意虛報自有資金,結果導致項目資金嚴重不足,只能依靠貸款來支撐,對工程項目建設初期極為不利。
(三)經濟結構不合理
在傳統經濟體制背景下,水利企業缺乏對市場的適應性,大多是在市場上搞拾遺補缺發展起來的,數量多、規模小,缺乏拳頭產品,品牌優勢不明顯。目前,水利經濟傳統項目不少受到經濟市場的擠壓,發展道路越來越艱難。而具有水利經濟優勢、受國家政策支持的水利項目剛剛起步,在經濟總量中的比重明顯較低,不足以承托整個經濟走向。
(四)職工隊伍素質整體不高
規模小、工作艱苦、地域偏僻的特點使許多人才望而卻步,再加上沒有有效的用人機制,所以水利系統的人才問題也是制約發展的主要問題。同時,水利企業又是國家的事業單位,靠關系進來的家屬子女不在少數,這部分人要么專業不對口,要么文化程度低,發揮的作用并不明顯。而經營者大多是搞水利出身,搞專業非常優秀,但不一定適合管理,真正懂經營、善管理的專業人才不多。
二、對促進地方水利經濟發展的思考
(一)放下思想包袱,快速更新觀念
在新形勢下,水利經濟發展要依靠“三種觀念”、“五個意識”。“三種觀念”指資本觀念、資源促進發展觀念和干部職工積極參與市場的觀念。應積極倡導這三種觀念,形成科學發展觀,為水利經濟發展創造良好的思想環境。“五個意識”是指機遇意識、競爭意識、創新意識、效益意識和管理意識。機遇意識是指水利企業要有獨到的眼光和判斷力,能第一時間捕捉到市場經濟發展動態,主動尋找和把握機遇。競爭意識是指水利企業善于運用政策和周圍環境增強自身競爭力。效益意識是一切以經濟效益為前提,項目建設投資要作科學性論證。管理意識是向管理要效益,建立和完善責任制,調動各個方面的積極性與創造性。
(二)依托行業優勢做活水電大文章
近年來,各級水利部門通過與市場經濟的接觸,逐漸意識到依托行業優勢來發展水利經濟的重要性。隨著經濟發展的日趨國際化,水利部門要不斷變換思路,強調發展自己熟悉的項目,在不斷縮小的利潤空間中,以降本增效來獲得效益。從行業上講,要充分發揮水利人員、資金、技術、場地的作用,大力開發水資源,如興建水庫、建設泵站、發展小水電等。小水電開發是一項重要的工程項目,應依照“政府引導、市場運作、招商辦電”的新思路,改變政府一家獨占的傳統做法,依靠民間投入,加大小水電開發力度,從而獲得更多經濟效益。
(三)加快科技創新,提高企業素質
科技是第一生產力,創新是科技發展的根本動力。在復雜的市場經濟中,任何領域都不可能保持純粹的一種成分或一種形式,水利企業要加強體制創新,吸引其他市場主體參與進來。水利企業要有憂患意識,不斷推進科技進步,依靠人才優勢、技術優勢、設備優勢,增強企業競爭力。只有不斷提高水利科技在經濟發展中的貢獻率,才能最大限度地發揮水利資源的優勢,實現水利經濟的可持續發展。
(四)培養一批高素質的現代化水利人才
篇2
關鍵詞:地下室;防水;技術;處理;設計
1做好地下室防水設計
(1)進行防水設計應明確建筑地下室防水工程的目的:確保地下水和滯留水不滲入室內,給予室內正常的生產、工作、生活和儲藏環境。防水層保護好地下結構,不能讓地下水浸泡鋼筋混凝土結構。一旦結構滲水,會導致鋼筋銹蝕、斷截面減小、膨脹,混凝土裂縫增大、抗壓強度減弱,建筑基礎受損,建筑壽命降低,最終危及安全。(2)地下室防水設計必須遵循“防、排、截、堵相結合,剛柔相濟,因地制宜、綜合治理”的原則,努力達到防水可靠、經濟合理的目的。在設計前應充分掌握地下工程所在地及其附近地下水運動規律和狀況(近期和遠期),確定設計最高地下水位標高,同時結合地質、地形、地下工程結構、防水材料供應及當地施工條件等全面研究地下工程防水方案。地下鋼筋混凝土外墻、底板均應采用抗滲混凝土,抗滲等級應根據防水混凝土的設計壁厚和地下水的最大水頭比值。(3)獨立式全地下室工程應做全封閉,附建式全地下室或半地下室防水設置,則應高出室外地平標高至±0.000m以上,卷材防水和涂膜防水層可在室外平坦處改用防水漿完成設防高度。(4)地下室最高水位高于地下室地面時,地下室設計應考慮整體鋼筋混凝土結構,保證防水效果;在特殊要求下可采用架空地面和夾壁墻。(5)地下室外防水層宜采用軟保護層,如聚苯板或聚乙烯板等。
2質量保證措施
(1)聚氯酯防水涂料保證質量的關鍵是:配合比正確,攪拌充分,根據氣候條件隨拌隨用;薄涂多刷,確保厚度,涂刷均勻,養護充分。(2)嚴把材料關,防水材料的資料(包括產品合格證、防水材料準用證及防偽標志等)要齊全,材料進場后應現場進行抽樣復檢。(3)嚴格按照施工規范施工,施工前對全體操作人員進行技術交底,精心進行施工。(4)基層要滿足防水施工要求,經有關人員驗收合格后,方可進行防水涂料施工。(5)在澆注混凝土保護層過程中,不慎損壞的防水層要及時修補。
3地下室防水技術處理中若干問題
(1)混凝土的泌水處理。大體積大流動性混凝土在澆筑和振搗中,上涌的泌水和浮漿會跟著混凝土坡面流到坑底,并隨混凝土向前推進。在支模時,應在混凝土澆筑前進方向二側模底部留孔排出泌水和浮漿。當混凝土坡腳接近盡端模板時,要立即改變混凝土澆筑方向,由盡端往回澆,另外加強二側混凝土的澆筑,使最后混凝土的澆筑形成四面會合,這樣泌水和浮漿可以集中排除。(2)混凝土的表面處理。大體積泵送混凝土,排除泌水和浮漿后,表面仍有較厚的水泥漿,在澆完4~5h后,要用長括尺括平,在初凝前用滾筒來回碾壓數遍,待接近終凝前,用木蟹再打磨一遍,使收水裂縫閉合。(3)混凝土養護。大體積混凝土的內外溫差大,必須做好養護工作。本工程澆筑時氣溫高達35。,只進行保濕養護。采用澆水養護并覆蓋塑料薄膜,防止混凝土水份蒸發和表面脫水而產生干縮裂縫,養護時間不少于14d。4施工安全注意事項
(1)施工用的材料必須用密封的容器包裝,存放材料的庫房和施工現場應通風良好。(2)存料、配料和施工現場必須嚴禁煙火。(3)每次施工用完的機具要及時用有機溶劑清洗干凈。(4)材料庫房及施工現場應配備消防器材。
5工程實例分析
某通訊大廈地下室兩層,東西長74.8m,南北寬34.61m,主樓基礎底板厚900mm,反梁高1300mm,寬900mm。地下室底板抗滲等級C30/S8,其擋土墻及分隔墻混凝土強度等級為C30,剪力墻為C60,柱為C60,梁板為C30?;炷翞檠a償收縮混凝土,其中有C30/S8和C60/S8,加強帶C35/S8,底板混凝土澆筑宜在50h內完成。一級防水等級,防水混凝土抗滲等級為S8,防水達到不滲水,圍護結構無明顯濕漬標準。
(1)混凝土墻加強帶設置:南北外墻在底板加強帶對應位置設豎向加強帶,帶寬2000mm,筋長4000mm,增加水平溫度筋13%。
(2)外墻水平施工縫處理采用階梯縫加粘BW止水條。鋼筋保護層采用砂漿墊塊,板上皮鋼筋采用鋼筋馬凳,間距1.5m~1.8m,支腿上應纏繞BW止水條,外墻上預留的套管、穿膛螺絲等均要焊止水板。
(3)底板用24磚墻模便于鋪設卷材防水。支模一次性支到地梁上皮,外墻到1400高,混凝土一次澆筑。(4)模板采用15厚多層板,用100×50木方和腳手架管作楞。模板按縫寬大于0.5mm用海綿條嵌實,采用寬膠帶封縫處理。模板要確保不漏漿、不變形、不失穩,做到易加固、易拆除。
篇3
按堵口分類,堵口可分成兩類,即堵水口和堵旱口。顧名思義堵水口指的是,在泥沙較多的河灘上,泥沙的逐年累積使河床被抬高,當河床高于兩岸時,就會形成決口。這樣的決口如不及時堵口,會形成河道奪流,使河流改道,造成無法預知的險情。這時需要采用科學的方法堵口和攔截,使河道水流回到原來的流道,下面會介紹堵水口的施工技術。堵旱口的情況在長江、淮河流域時有發生。這些地方的河床低于兩岸地面,決口分流很少,洪水期過后,就會自動形成斷流。在這種情況下只需要等河道自然斷流后,再來堵復即可。
2堵口前的準備工作
2.1水文觀測
(1)定期的檢測口門的水位、水深、流速和寬度、流量等等數據,并且用縱橫斷面圖記錄下來。(2)定期檢測口門的水下地形,地下土質情況,并用水下地形圖和地質剖面圖記錄下來。(3)制定口門的水文預報方案,定期的記錄水文和流量。(4)要定期關注勘查口門上游下游的河流變化走勢,預測水流的發展趨勢。
2.2修筑裹頭
裹頭是用來堤防決口和扒口的一種保護措施,可防止口門被沖刷而擴大。主要的做法是在口門兩端的堤頭或者是河道截流圍堰壩頭修筑裹頭來防護,裹頭的修筑可利用混凝土,塊石或土石袋,竹籠,鐵絲籠或柳石枕等材料,要看具體的口門情況來制定裹頭修筑方案,這項施工技術在中國已有千余年歷史。在具體情況中當堤防決口后,要及時對兩端的堤頭采取保護措施。如果在汛期初期決口,流量持續增多大,并且口門以后還可能會有類似情況發生時,為了減少裹頭施工的困難和防止口門被沖深,需要就地做裹頭,等情況好轉在進行二次施工來保護口門。若是在汛期末期,后面不會再有大的束流沖擊,那么可以迅速做裹頭,防止口門擴大。裹頭施工應根據堤頭的土質、水的深度和水的流速來進行具體方案設計。在水流較為緩慢的且土質比較好的條件下,先在堤頭打樁,在樁內沿邊釘上柳把、秸稈料等等,在樁與堤頭之間填土。在不打樁的情況下,可直接用投編織袋和拋石來做裹頭防護。當水深并且水流湍急土質較差的情況下,可挖斷堤身在堤頭拋排枕或鋪土工軟布,沿著裹頭部位向下挖1-2m。做裹頭要計算流速、準備足量搶護料物,做好口門坍塌時救險的準備,裹頭的長度依照口門的水勢情況在裹頭迎水和背水部分進行維護。
3水利工程施工中堵口的方法
3.1拋石堵口法
在潰口處直接拋石料,依據水流的速度和決口寬度,拋石不宜太小,拋石的速度也有相應的要求。
3.2鉛絲籠
利用鉛絲籠或者竹絲籠來裝石料來填補決口,當石料較小,無法直接拋擲時,可將石料裝入鉛絲籠或竹絲籠拋入覺口中來進行堵口。在石料細碎情況下,可用混凝土將石料進行合攏,對于決口較大者,可以將幾個拋頭體連在一起,同時拋投,可應付比較大的決口。
3.3埽捆進占
埽捆進占是指用柳枝、樹枝或蘆葦扎成直徑為0.1-0.2m的把子,內包石料,捆成尺寸合適的埽捆,將其繩索系在埽捆的兩端,推入水中固定在堤壩的木樁上。向前推進,直到閉氣,再填土加厚。要注意埽捆合攏厚用土帶壓住背水面。
3.4打樁進占
打樁進占法適合堵口水深在1.5m左右的情況下。具體操作方法是口門兩端加裹頭后,在壩兩側沿著軸線打排樁,排樁的平均間距是0.5m,樁之間用鉛絲或者木料鏈接,樁深度為土下2-3m。在具體情況里,為了抵抗水壓,在間隔三四根樁時會加一根撐樁,并且在迎水面鋪上一層層草、土、柳枝和豎立的埽捆。
3.5沉船堵口
當決口處水流較為湍急,水勢無法掌控,且急切需要緊急救險時就可采用沉船堵口的方法。沉船堵口是指,在空船里裝土,當土體重量超過船體時船就會下沉,將船下落到制定決口的位置,再在船身背面固定拋土帶和土料用來堵住決口,攔截水流。一般而言船的數量和大小都依照決口口門的大小而定,將沉船在口門處排成“一”字形,便于充分利用空間。沉船堵口屬于十分緊急的搶堵任務,但是在開始之前一定要做精確嚴密的準備工作,比如對口門處的地形、地質和縱橫斷面的水力都要進行勘察和測量。堵口準備工作做好后,堵口一定要快,同時注意施工質量和人員安全。
3.6埽工
埽工的做法是用秸稈、柳梢或蘆葦層層鋪勻,并以碎石和土壓蓋,卷成埽捆好幾捆連接在一起,就成了護岸工程。埽工是中國特有的護岸方法,用于護岸、截流、堵口或修筑堤壩等工程。
4水利工程施工中堵口的基本原則和注意事項
4.1按堤壩的決口破損程度
堤壩如果沒有完全潰決,毀壞程度不是很嚴重時,可用大體積的物料抓緊搶堵,比如上述提到的沉船堵口法和加土袋搶堵都可以。若口門已經很大了,則不需再做無用功,強行堵住決口。
4.2選擇合適的堵口時間
堵口時間也關系到施工的難易程度,一般多選擇在汛期之后或者是枯水的季節進行施工。這樣做不但能減少材料被淹沒的損失還能節省施工時間,讓兩岸居民及早恢復生產生活。
4.3當決口多且大小不一時
當決口很多并且大小不一時,堵口工作無疑增添了難度,這時一般遵循,先堵小口再堵大口,先堵下游再堵上游的原則來堵決口。這是因為若不先堵大口,巨大的水流量會將小口沖大,小口也會變成大口,為施工帶來不必要的麻煩。同樣如果先在上游堵口,下游水的分流量勢必會增加,到時候可能會發生,下游口門被沖深拓寬的危險。
4.4選定合選擇攏口
在堵口壩線上,選擇水深適度并且地基比較好的地方,作為合攏口。在選定的路段上鋪上拋石,等到堵口距離恰當時,集中合攏。
4.5堵口施工要安排妥當
篇4
關鍵詞:地質勘查 水文地質 問題 解決方法
中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:
在地質勘查過程中,水文地質問題始終是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題。由于沒有足夠的重視,導致地下水引起的各種工程危害時有發生。因此,在地質勘查中應當詳細查明水文地質問題,評估地下水對工程和建筑物的作用及影響。如何為設計和施工提供必要的水文地質資料以消除或減少水文地質問題對工程的危害,是我們當前需要探討的問題。
一、進行水文地質勘查應著重關注的相關內容
在過去的地質勘查工作當中,水文地質勘查的內容往往比較單調和孤立,而沒有結合施工需要以及基礎設計綜合評價地下水對工程設計以及施工的具體影響甚至危害。因此,因水文地質問題造成的各種建筑質量事故屢見不鮮??偨Y以往的經驗和教訓,筆者認為在今后在地質勘查中,對水文地質問題的勘查主要考慮以下內容:一是應重點勘查地下水對巖土體和建筑物的作用和影響,預測可能產生的危害,并提出相關的防治措施;二是地質勘查密切結合建筑物地基基礎類型的需要,查明有關水文地質問題,提供所需的相關水文地質資料;三是應從工程角度,按地下水對工程的作用與影響,提出不同條件下應當著重勘查的水文地質問題,如:對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中水對混凝土及混凝土內鋼筋的腐蝕性,應著重勘查地下水活動對上述巖土體可能產生的軟化、崩解、脹縮等作用。當基礎下部存在承壓含水層,應對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進行計算和評價。在地下水位以下開挖基坑,應進行滲透和富水性試驗,并著重勘查由于人工降水引起凍土沉降、邊坡失穩進而影響物穩定性的可能。
二、地質勘查中水文地質存在的相關問題
(一)地下水升降變化引起的問題
1、水位下降產生的相關問題。地下水位的降低多是由于人為因素造成的,如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降,常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題,對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。
2、水位上升產生的相關問題。水位上升的原因是多種多樣的,其主要受地質因素如含水層結構、總體巖性產狀;水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響,有時往往是幾種因素的綜合結果。水位上升對工程可以產生很多影響,如:土壤沼澤化、鹽漬化,巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強;斜坡、河岸等巖土體產生滑移、崩塌等不良地質現象;一些具特殊性的巖土體結構破壞,強度降低、軟化;引起粉細砂及粉土飽和液化、出現流砂、管涌等現象;地下洞室充水淹,基礎上浮、建筑物失穩。
3、水位頻繁升降產生的相關問題。地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形,當地下水升降頻繁時,不僅使巖上的膨脹收縮變形往復,而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動帶內由于地下水的積極交替,會將土層中的膠結物中的鐵、鋁等成分流失,由于土層失去了膠結物,這就會使得土質變得較為松動。由于含水量的孔隙比逐漸增大,就會造成壓縮的模量和承載力逐漸降低,這就會給巖土工程在處理和選擇上帶來極大的麻煩。
(二)地下水動壓力作用引起的問題
由于地下水在天然的情況下,水動壓力的作用較為薄弱,在一般情況下基本是不會造成什么危害的。但是如果在人為的狀態下進行工程活動,就會改變了地下水的天然動力平衡條件,在一些較為嚴重的移動動水壓力作用下,就會引起嚴重的巖土工程危害,如:流砂、管涌、基坑突涌等。
三、解決地質勘查中水文地質問題的方法
(一)完善水文地質勘查機制
水文地質的勘查機制需要不斷地完善,以期跟上當前工程發展的需要。由于地下水位的升降所產生的問題對未來建筑物的影響相當大,因此在進行水文地質勘查中,要對地下水位升降的具體情況仔細勘查,從工程建筑的角度,分析其影響和作用,并提早做出預測。這就需要一套完善的機制,責任落實到人,如果出現勘查錯誤則直接追查相關責任人,只有這樣,才能保證水文地質勘查不出錯或少出錯。
(二)跟蹤調查水文地質變化,全面掌握變化規律
勘查工作者要對地質勘查的相關情況要全面的掌握,尤其是工程地基的基礎類型,并且對水文地質問題與地基基礎類型相關的問題調查情況,以備工作中的不時之需,如有需要,立刻可以提供充足的資料。不僅要掌握勘查工作中水文地質情況在工程開始時的狀態,更要掌握隨著工程的施工,實時跟蹤其變化的規律,以及可能發生的任何不良反應,提早做出應對措施,保證工程施工的順利進行。
(三)從實際情況出發,落實施工要求
應當結合工程施工地區的實際地質情況,以辯證法的角度,用具體情況具體分析的原則,探明相關水文地質問題,并提供準確的水文地質資料參數。同時積極檢測地下水位,確保水文地質條件對建筑的安全性。
綜上所述,我們可以發現,有必要切實的加強水文地質勘查工作的質量以及對其技術的發展賦予高度的重視。為提高地質勘查的工作質量,在地質勘察中要求必須查明與工程有關的水文地質問題,以消除水文地質問題對工程產生的危害。隨著地質勘察工作的不斷發展,水文地質工作必將受到越來越廣泛的重視,切實做好水文地質工作將對地質勘查水平的提高起極大的推動用。
參考文獻:
1、鄒兆鋼、揣英琦、林立春,地質勘查工作中水文地質存在的問題淺析,科技致富向導,2011(13)
篇5
關鍵詞:獨立基礎;防水板;基底反力分配;基礎設計
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
0 引言
隨著城市化的發展,土地資源越來越稀缺,因此,地下空間的利用越來越重要,地下室、地下車庫及地下停車場成為了必不可少的一部分,即使多層建筑也常設計地下室,以滿足設備用房及設置地下車庫等要求。帶地下室的多高層建筑建筑,基礎一般采用箱形基礎或筏形基礎。當地基土承載力較好時,如果仍采用傳統的箱基、筏基等基礎形式,將造成不必要的浪費,而獨立基礎加構造防水板的做法傳力簡單、明確且費用較低,因此近年來在工程中應用相當普遍。該種基礎形式適用于地質條件較好、上部為框架或框剪結構,柱網尺寸為6~9 m、8~12 層的建筑[1]。
1 獨立基礎加構造防水板的基底反力分配
獨立基礎加構造防水板是一個共同受力的整體,防水板會承擔一定的基礎反力,但一般其地基反力的分配情況往往很難明確。研究表明,獨立基礎加構造防水板的基底反力分布具有一定的空間變化特點和分布規律[1][2][3],基礎尺寸、柱網尺寸、地基壓縮模量、上部結構荷載、防水板的厚度、防水板位置等因素均對獨立基礎基底反力和防水板基底反力的分布有影響。武崇福[1]和馮潔[2]等通過有限元分析獨立基礎和防水板的共同作用,得到:1)構造防水板獨立基礎的基底反力分布呈波浪形,獨立基礎下反力最大,防水板跨中反力最小。2)其他條件相同時,基礎尺寸越大,基礎承擔的基底壓力越多;柱網尺寸增大,防水板與基礎承擔的基底反力分配比越?。簧喜拷Y構剛度對底板分擔反力的比例影響不大;3)防水板越厚,剛度也大,防水板分擔的載荷相應增加,整個基礎的受力特性趨于筏板基礎的受力特性;4)地基剛度越大,基床系數越大,底板下的填土剛度越小,防水板分擔的載荷越少,因此此種基礎適用于地質條件較好的地區。馮潔還得出當防水板離得基礎底面越遠,獨立基礎承擔的荷載越大, 設計時可以適當提高防水板的位置,高于基礎頂面1m比較合適,但此種做法在工程應用中較少。李純,朱浮聲[3]等采用GYH-2型單膜式壓力盒對遼寧文化藝術中心、省博物館新館的獨立基礎加構造防水板的地基反力進行測試,也得到了較為類似的結果。
2 獨立基礎加構造防水板的設計
2.1 設計簡化
獨立基礎加構造防水板的設計設想是獨立基礎承擔全部的結構荷載并考慮水浮力的影響,防水板一般只用來抵抗水浮力,不考慮防水板的地基承載能力。為實現此種結構設計設想,防水板下應設置軟墊層,確保防水板不承擔或者承擔最少量的地基反力,軟墊層的做法可采取焦渣墊層或聚苯板。
對獨立柱基加防水板的基礎,現行較常見的簡化算法是將其人為地分割成獨立柱基和防水板基礎兩部分[4]:1)在地下水浮力的作用下,對基礎底板可利用現有空間分析程序,按有柱帽無梁樓蓋計算;2)獨立基礎的設計與普通獨立基礎完全相同,即全部豎向荷載均由獨立基礎承擔,不考慮防水板的作用,按剛性基礎考慮,即基底反力按直線分布。
2.2防水板設計
在獨立基礎加防水板基礎中,防水板是一種隨荷載情況變化而變換支承情況的復雜板類構件。作用在防水板上的荷載有:地下水浮力、防水板自重及其上建筑做法重量。
當≤時,防水板及其上部重量直接傳給地基土,獨立基礎對其不起支承作用;
當>時,防水板實際上是四角支承于獨立基礎上的雙向板,防水板的計算采取無梁樓蓋的計算模型,按縱橫兩個方向劃分為柱上板帶和跨中板帶,板帶的寬度取垂直于計算方向柱距的一半,如圖1,內力分析采用經驗系數法。底板與獨立基礎的交界處是受力薄弱部位,在進行設計時要注意此處應力集中。
圖1 板帶的劃分
X方向板的彎矩:
Y方向板的彎矩:
其中,為荷載效應基本組合時,豎向荷載設計值;、為等代框架梁的計算跨度;為獨立基礎在計算彎矩方向的有效寬度。
水浮力的分項系數。根據實際情況取值,當地下水位變化不大時,可按永久荷載考慮,取 1.35。當地下水位變化較大時,按可變荷載,取 1.4。永久荷載分項系數。根據永久荷載效應對防水板是否有利合理選用,當防水板由水浮力效應控制時,永久荷載的效應對防水板有利,分項系數取 1.0。防水板厚度的變化對獨立柱基加防水板基礎的彎矩影響不大,因此,在滿足設計要求的前提下,可適當減小防水板的厚度[4]。
2.3 獨立基礎設計
隨地下水浮力大小的變化,防水板受到的荷載也在變化,對獨立基礎產生的影響也在變化。在獨立基礎加防水板基礎中,獨立基礎的內力計算與普通獨立基礎內力計算的區別在于需要考慮水浮力作用下防水板的影響[5],分兩種情況考慮,取較大內力作為獨立基礎底板配筋的內力。
當≤時(此處的、均為荷載效應基本組合時的設計值,即水浮力起控制作用時的荷載設計值,而不是荷載標準值),建筑物的重量將全部由獨立基礎傳給地基,可不考慮防水板的影響,按普通的獨立基礎計算即可。
當>時,防水板在水浮力作用下,將凈水浮力(-)傳給獨立基礎,需按四角支承的實際長度,轉化為沿獨立基礎周邊線性分布的等效荷載和等效線彎矩。計算獨立基礎在普通荷載和等效荷載共同作用下的內力。
3 設計中的若干問題
3.1 地基承載力深度修正時基礎埋置深度的取值
《建筑地基基礎規范》規定可用基礎埋置深度對地基承載力進行修正。因為在基坑開挖前,受土體自重應力的作用,土樣處于三向應力狀態,在基坑開挖和土樣采集過程中,土體受到擾動。為彌補土工試驗與土樣實際受力狀況的差異,需考慮基礎埋深對地基承載力的影響。
《北京地區建筑地基基礎勘察設計規范》(DBJ11-501-2009)第7.3.8條規定,對于具有條形基礎或獨立基礎的地下室,基礎埋置深度應按下式計算:
1.外墻基礎埋置深度: (3-1)
2.室內墻、柱基礎埋置深度:
1)一般第四紀沉積土 (3-2)
2)新近沉積土及人工填土 (3-3)
其中,表示地下室地面到基底的距離;表示室外地坪到基底的距離。
對于地下室地面防水板下有軟墊層的基礎埋置深度[5],應按軟墊層下的實際地基反力q(防水板自重、地下室地面建筑做法重及地下室地面的活荷載按《荷載規范》第5.1.2條要求折減后的數值)來確定基礎的等效埋深,。
3.2 獨立基礎加防水板的形式
獨立基礎加構造防水板的形式如圖2所示,可分為兩種:頂平形和底平形,這兩種布置形式有各自的特點,可根據實際工程情況選用。1)頂平形適用于無地下水或地下水位較低的情況,防水板兼做地下室底板,基坑開挖土方量相對較小,但防水板和獨立基礎底部防水層的施工相對困難;2)底平形適用于地下水位較高,需做抗浮設計的建筑,防水板頂部可填土用于抵抗水浮力,且防水板和獨立基礎底部的防水層易于施工。
a)底平形 b)頂平形
圖2 獨立基礎加構造防水板的兩種形式
3.3 簡化計算存在誤差
簡化產生計算誤差的主要原因是,忽略防水板所承擔的基底反力,而將基礎反力全部歸結在獨立基礎下,顯然是不合適的。衡量簡化計算是否合理的標準,就是獨立基礎的計算彎矩與獨立柱基加防水板基礎實際彎矩的“等效”程度 [4]。為考慮防水板對獨立基礎基底反力的影響,可在獨立基礎加防水板設計中采用有限元方法整體分析,或按文[4]中方法進行補充驗算。
3.4 應用范圍
獨立柱基加防水板這種基礎形式主要用于以下兩類工程中:第一類是高層建筑的多層裙房及地下車庫;第二類是多層建筑及純地下車庫。在這兩類工程中,獨立柱基加防水板的設計側重點有所不同:對于高層建筑的多層裙房及地下車庫,采用獨立柱基加防水板的主要目的在于加大裙房及純地下室車庫的基底壓力,從而加大此部分的沉降量,減少主樓和裙房的沉降差,滿足設計及使用的要求;而對于多層結構及純地下車庫,則著重在經濟性上,這種基礎形式比筏板結構的造價要低很多。
參考文獻:
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篇6
【關鍵詞】地下建筑,抗浮技術,措施探討
中圖分類號:TU198文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
隨著城市和建設進程逐步加快,各種地下建筑逐漸出現,這些建筑在進行設計施工和正常的運行中,由于一直基本處于下下,很容易受到來自各種地下水的侵蝕,地下水對整個地下建筑有著十分重要的影響,因而,在建筑施工和竣工后的使用中,要做好各種抗浮措施,如此,可以更好的防止地下墻體發生裂縫或者是軟化坍塌,對確保整個地下建筑的安全和工程質量有著十分重要的作用。
二.地下水對地下建筑的危害探究
1.地下水水位變化對建筑工程的危害。地下水的水位一般會受到降水,季節變化等因素的影響而產生水位的升降,地下水位的上升下降,會對整個建筑結構的設計產生極其消極的影響,。首先,當水位上升的時候,不僅僅會造成地震沙土液化速度加快,規模擴大,更會使得建筑結構下的巖土發生斷裂,變形扭曲,滑坡,崩塌等多種地質災害,嚴重降低了整個建筑結構中基礎地基的承載能力,不利于整個建筑結構的穩定,不利于整個建筑結構抗震性能的增強。其次,地下水的過大下降,常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題,對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。最后,地下水的凍脹也會對建筑結構的設計產生消極影響,主要表現在,當凍脹的地下水升溫使得水浸濕和軟化巖土時候,會使得地基土質的強度會大幅度降低,使得建筑物的沉降幅度變大,地基容易發生很大幅度的變形,造成建筑結構的穩定性差。
2.地下水會對建筑物的建筑構件造成很大的侵蝕性。地下水會對建筑構件中的混泥土,可溶性石材,和建筑主體中的管道,金屬構件等造成很大的腐蝕和侵蝕,不僅僅會加快各種構件的老化,壽命縮短,更大幅度降低了整個建筑結構的穩定性和剛度。
3.地下水的水力狀態容易發生改變,會使得在飽和的砂型土質的建筑結構設計變得更為艱難。當水力發生變化時候,土質的效應力大幅度降低,容易形成流砂,使得建筑結構下的土體發展流動,造成地表地基的坍塌,威脅建筑結構的穩定。
三.地下水對地下建筑結構設計的受力影響
1,地下水對地基基礎設計中應力計算的影響
在地下建筑結構設計中,最關鍵是要確保地基的穩定,進行地基設計時候,首先要做到的就是要精確計算出自重應力和附加應力。在計算地基任意深度的自應重力時候,要以地下水位為分界線,地下水上面的土質,一般采用的是土質的自重應力。如果地基位于地下水的下面,那么,地基在水下的砂性土需要綜合考慮到地下水的浮力作用。如果還是粘性土質則變得更為復雜,需要根據不同的情況而定,一般認為,如果在地下水下面的粘性土質的液性指數不小于零,那么,此時土質會是一種流動的狀態,每個土質顆粒之間有很多自水,這種情況下,土體便受到了地下水的浮力作用。因此,在進行地下水位之下的自重應力的時候,要根據實際情況,綜合考慮,分析確定是否需要將地下水的浮力納入其中。如果液性指數在零之下,那么土質會保持在固體的狀態,土質就不會受到地下水的浮力,在實踐操作中,一般都會按照不利的狀態來進行綜合考慮分析。
2.地下水對天然地基承載力的影響
在建筑結構地基的設計中,要做好天然地基承載力的計算,地下水對地基有著十分重要的影響作用,一般而言,都會表現在兩個方面,其一,位于地下水位之下的土質,會很容易失去表觀凝聚力,而這種凝聚力多半是由毛細管和弱結合水所形成的,當失去凝聚力的時候,會使得土質的凝聚力大幅度降低。其二,當受到地下水的浮力時候,土質將會很大程度的降低了自身的凝聚力,也因此會使得建筑結構設計中地基的的綜合承載力變弱。在實際建筑結構設計中,都會假設地下水水位上下的土質強度都是一樣的,只是單一的考慮到地下水的浮力對土質的承載力產生的影響,當建筑結構設計的地基持力層在地下水位下面,而且不具有透水性,那么,不管基底上層的土質是否具有透水性,都統一使用保護重度,當地基的持力層具有透水性的時候,可以將有效重度納入范圍。
五.抗浮設計方案與具體措施
除箱形基礎和內部無柱的地下構筑物外,采用片筏基礎的地下室的結構一般難以滿足整體抗浮的剛度和強度要求,故將地下室劃分為若干結構單元進行抗浮驗算是合理的,抗浮設計需結合結構單元抗浮驗算的結果選擇或調整結構抗浮方案及措施??垢》桨讣按胧┯校?/p>
1.主體工程采用樁(挖孔樁除外)基礎時,單層地下室或裙房地下室可用樁協助抗浮,因為受地下水變化的影響,該樁可能抗拔也有可能承壓。
2.主體工程采用天然地基時,單層地下室或裙房地下室可采用加大恒載(如覆土)抗浮,或將單層地下室和裙房及裙房地下室的結構處理成垂直荷載作用下的子框架結構支承于主體結構上,由主體結構協助抗浮。后者需修正原設計對應于子框架的梁柱內力與配筋和主體結構中支承子框架的節點的梁柱端的內力和配筋,修正的原則是取二次設計中承載力大的配筋和截面。主體結構離支承子框架節點較遠的梁柱端內力受影響較小,一般可以不必修正。
3.抗浮錨樁協助抗浮。如圖1,抗浮錨樁的結構設計方法基本上同錨桿,適用范圍比較大。常用于大空間、大面積的單層地下室或裙房地下室及地下構筑物抗浮,當水壓力較大時,用分布抗浮錨樁無梁地下室底板的方案易于設計且比較經濟。
4.地下罐體的抗浮設計應注意其基礎或基墩在地下水的影響下可能受壓也可能受拉,要做兩個方向受力的強度驗算。
5.在必要時要做抗浮樁或抗浮錨樁的撥和壓的雙向受力驗算,承壓驗算宜考慮樁土協同工作,樁主要起抗傾斜作用,注意抗浮驗算單元應與協助抗浮的方案吻合,位于地下水位以下的室外抗浮覆土要扣除地下水的浮力,懸挑出室外的地下室底板可以適當考慮上面覆土的內摩擦角按倒梯形截面計算抗浮力,抗拔樁和抗浮錨盡量布置在柱、墻下或對稱布置在柱下,共同形成基礎梁的支座,可以使抗拔樁和抗浮錨樁的受力均勻。
如圖2,當基礎梁的剛度較小時,要避免跨中抗梁的內力計算,因基礎梁的豎向位移剛度從柱下至跨中各點不相同,所以布置在基礎梁跨中的抗拔樁和抗浮錨樁對基礎梁跨中是新約束,應注意計算簡圖的處理,調整基礎梁的配筋,工程地質勘查應考慮協助抗浮的抗拔樁和抗浮錨樁的布置方案對樁長的影響。
五.結束語
地下建筑的抗浮設計施工關系到整個建筑工程的后續施工,關系到整個建筑工程的工程進度,工程成本控制和工程質量的保證。加強地下水對建筑結構設計影響的研究,找出地下水浮力對地下室和建筑物結構施工設計的重要影響方式,和發生原因,有助于地下建筑結構設計的科學化和合理化。地下水是建筑結構設計中無可避免的載體,水壓力和地下水的浮力都會優先于地基對建筑物的結構產生反力作用,因此,在建筑結構設計中,要對地下水這一最重要的影響因素做出深入研究,這是保護地基穩定的關鍵環節。同時,通過探究發現,地下水主要還是通過影響到建筑結構設計中的基礎設計的受力,主要是建筑結構的自應重力和建筑結構的承載力,要從建筑結構設計中的抗浮力上面加以改善和修正,盡力保證建筑結構設計的合理性和科學性,保證工程的質量。
參考文獻:
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篇7
論文摘要:隨著我國城市基礎設施建設的迅速發展工程規模越來越大,分析了橋梁基礎施工技術以及質量控制措施,為今后類似工程提供設計、施工、監理等工程技術指標參考依據。
擴大基礎或明挖基礎屬于直接基礎,是將基礎底板設在直接承載地基上,來自上部結構的荷載通過基礎底板直接傳遞給承載地基、擴大基礎的施工方法通常是采用明挖的力式進行、在開挖基坑前,應做好復核基坑中心線、方向和高程,并應按地質水文資料,結合現場情況,決定開挖坡度、支護力案以及地面的防水、排水措施、如果地基土質較為堅實,開挖后能保持坑壁穩定,采取放坡開挖、實際工程由于土質關系、開挖深度、放坡受到用地或施工條件限制等因素影響,需采取各種護壁措施,諸如擋板支撐、鋼木結合支撐、混凝土護壁等等、在開挖過程中有滲水時,則需要在基坑四周挖邊溝或集水井以利排除積水、在水中開挖基坑時,通常需預先修筑臨時性的擋水結構物。因此,對橋梁的擴大基礎施工技術進行方案優化意義重大。
1 橋梁擴大基礎施工技術控制措施
擴大基礎的種類有漿砌片石、漿砌塊石、片石混凝土、鋼筋混凝土等幾種,基礎施工的用料通常應在挖基完成前準備好。
1.1 漿砌塊石基礎施工的主要控制點點如下
(1)砌塊在使用前必須澆水濕潤,將表面的泥土、水銹清洗干凈。(2)確保在無水狀態下砌筑施工。(3)禁止帶水作業及用混凝土將水趕出模板外的灌注方法。(4)基礎邊緣部分應嚴密隔水。水下部分圬工應將水泥砂漿或混凝土終凝后才允許浸水。
漿砌塊石基礎應分層進行砌筑,砌第一層砌塊時,對于基底為巖層或混凝土基礎,應首先將基底表面清洗、濕潤,再坐漿砌筑。各層應先砌筑外圈定位行列,然后砌筑里層,外圈砌石與里層砌塊應相互交錯、連成一體。各層砌塊應安放穩固,且砌塊間應砂漿飽滿,黏結牢固,不得直接貼靠或脫空。片石砌體宜以2~3層砌塊組成一工作層,每層的水平縫應大致找平,各層豎縫應相互錯開,不得貫通。應選擇形狀方正尺寸較大,長短相同的片石作為外圈定位行列和轉角石,且應與里層砌塊咬接,砌縫寬度一般不應大于4cm。較大的砌塊應放在下層,對于石塊的尖銳突出部分應敲除。豎縫較寬時,在砂漿中塞以小石塊填實。塊石砌體砌筑時每層石料高度應大致相同,外圈定位行列和鑲面石塊,應丁順相間或二順一丁排列,砌縫寬度不大于3cm,上下層豎縫錯開距離不小于8cm。
1.2 片石混凝土基礎施工
對于片石混凝土基礎施工,當基底為非黏性土或干土時,應將其夯實、潤濕;基面為巖石時,應加以潤濕,鋪一層厚20~30mm的水泥砂漿,然后于水泥砂漿凝結前澆筑第一層混凝土。對于基底為巖層或混凝土基礎,應先將基底表面清洗、濕潤,再坐漿砌筑;對于基底為土質,可直接坐漿砌筑。混凝土中填放片石時應符合以下規定:
(1)應選用未被鍛煉的且無裂紋、夾層的、高度小于15cm、具有抗凍性能的石塊。(2)石塊的抗壓強度應不小于25MPa及混凝土強度等級。(3)埋放石塊的數量不宜超過混凝土結構體積的25%;當設計為片石混凝土砌體時,石塊可增加為50%~60%。(4)石塊應清洗干凈,應在搗實的混凝土中埋人一半以上;石塊應分布均勻,凈距不小于lOcm,距結構側面和頂面凈距不小于15cra;對于片石混凝土,石塊凈距可以不小于4~6em,石塊不得挨靠鋼筋或預埋體。
1.3 鋼筋混凝土基礎施工
(1)鋼筋混凝土基礎應在對基底及基坑驗收完成后盡快進行鋼筋的放置和綁扎;在底部放置混凝土墊塊,保證鋼筋的混凝土凈保護層厚度,同時安放墩柱或臺身鋼筋的預埋部分,保證其定位準確;對鋼筋根數、直徑、間距、位置等進行驗收,滿足設計文件和技術規范要求時,即可澆筑混凝土。進行混凝土的澆筑時,對于已拌制好的混凝土,運輸至現場后,若高差不大,可直接倒人基坑內;若傾斜高度過大,為防止發生離析,應設置串筒或滑槽,槽內焊上減速鋼梳,保證混凝土整體均勻運人基坑,用插人式振搗密實。
(2)混凝土的澆筑應分層進行,但應連續施工,在下層混凝土開始凝結之前,應將上層混凝土灌注搗實完畢?;A筑完凝結后,應覆蓋草袋、麻袋、稻草或砂子,并經灑水養生。養生時間一般普通硅酸鹽水泥混凝土為7晝夜以上,礦渣水泥、火山灰質水泥或摻用塑化劑的混凝土應為14晝夜以上。 轉貼于
(3)水下灌注混凝土一般在排水困難時才采用?;A圬工的水下灌注分為水下封底和水下直接灌注基礎兩種。前者封底后仍要排水再砌筑基礎,封底只是起封閉滲水的作用,其混凝土只作為地基而不作為基礎本身,適用于板樁圍堰開挖的基坑?,F代橋梁基礎水下灌注混凝土廣泛采用垂直移動導管法,其具體施工方法將在本章第二節“樁基礎施工”中介紹,值得注意的是:當封底面積較大時,宜按先低處后高處、先周圍后中部的次序用多根導管同時或逐根灌注,并保持大致相同的標高進行,以保證混凝土充滿基底全部范圍。同時,根據封底面積、障礙物情況、導管作用半徑等因素確定導管的根數及在平面上的布置。導管的有效作用半徑則因混凝土的坍落度大小和導管下口超壓力大小而異。水下混凝土的流動半徑要綜合考慮到對混凝土質量的要求、水頭的大小、澆筑面積的大小、基底有無障礙物以及混凝土拌機合機的生產能力等因素來決定。通常,流動半徑在3~4m范圍內是能夠保證封底混凝土的表面不會有較大的高差,并具有可靠的防水性的。對于大體積的封底混凝土,可分層分段逐次灌注。對于強度要求不高的圍堰封底水下混凝土,也可以一次由一端逐漸灌注到另一端。在正常情況下,所灌注的水下混凝土僅其表面與水接觸,其他部分的灌注狀態與空氣中灌注無異,從而保證了水下混凝土的質量。至于與水接觸的表層混凝土,可在排干水而外露時予以鑿除。
2 擴大基礎施工質量檢驗
2.1 地基檢驗應符合下列要求
基坑內地基承載力必須滿足設計要求?;娱_挖完成后,應會同設計、勘探單位實地驗槽,確認地基承載力滿足設計要求。地基處理應符合專項處理方案要求,處理后的地基必須滿足設計要求?;踊靥顣r,對于當年筑路和管線上填方的壓實度標準應符合規范的要求。在正常情況下,所灌注的水下混凝土僅其表面與水接觸,其他部分的灌注狀態與空氣中灌注無異,從而保證了水下混凝土的質量。至于與水接觸的表層混凝土,可在排干水而外露時予以鑿除。
2.2 基坑回填應符合下列要求
除當年筑路和管線上回填土方以外,填方輕型擊實壓實度不應小于85%。填料應符合設計要求,不得含有影響填筑質量的雜物?;犹钪謱踊靥?、分層夯實。現澆混凝土基礎質量檢驗應符合規范要求。
3 結語
為確保工程質量滿足設計必須加強市政道路與橋梁工程的管理,必須加強基礎工作、加強質量控制和檢驗嚴把質量關,多學習和借鑒國內外已經成型的施工經驗,定會使我國的橋梁設計水平與施工技術管理水平取得巨大的進步。
篇8
關鍵詞:小高層建筑 樁筏基礎 基礎設計
基礎是房屋結構的重要組成部分,房屋所受的各種荷載都要經過基礎傳至地基。由于小高層建筑層數多、上部結構荷載較大,導致使其基礎具有埋置深度大,材料用量多,施工周期長,工程造價高等特點。為此,小高層建筑基礎設計時應滿足以下幾方面的要求:(1)基礎的總沉降量和差異沉降量滿足規范規定的允許值;(2)滿足天然地基或復合地基承載力及樁基承載力的要求;(3)地下結構滿足建筑防水的要求;(4)預先估計在基礎施工過程中對毗鄰房屋或市政設施的影響,并盡可能避免或減輕這種影響和干擾。
1、基礎的選型
應選用整體性好、能滿足地基的承載力和建筑物容許變形要求并能調節不均勻沉降的基礎形式。天然地基上的筏形基礎比較經濟,宜優先采用;必要時也可采用箱形基礎;當地質條件好、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或其它基礎形式;當地基承載力和變形不能滿足設計要求時,可采用樁基或復合地基。
基礎是否發生傾斜是小高層建筑是否安全的關鍵因素。小高層建筑由于質心高、荷載大,對基礎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底面形心將產生新的傾覆力矩增量,而此傾覆力矩增量又產生新的傾斜增量,傾斜可能隨之增長,直至地基變形穩定為止。
2、基礎的埋置深度
小高層建筑基礎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:
(1)增大基礎埋深可保證高層建筑在水平荷載(風和地震作用)作用下的地基穩定性,減少建筑的整體傾斜,防止傾覆和滑移,利用土的側限形成嵌固條件,保證小高層建筑的穩定;
(2)由于基礎增大埋深,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,減少基礎的沉降量;
(3)增大基礎埋深,可使地下室外墻與土體之間的摩擦力和被動土壓力增大,從而限制了基礎在水平荷載作用下的擺動,使基礎底面上反力分布趨于平緩;
(4)地震作用下結構的動力效應與基礎埋置深度關系較大,增大埋深,可使阻尼增大,結構的地震反應減小,而且土質越軟,埋置深度越大,地震反應減小得越多。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可降低(20―30)%。
基礎的埋置深度對房屋造價、施工技術措施、工期以及保證房屋正常使用等都有很大的影響?;A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定性。因此,基礎設計時應根據實際情況選擇一個合理的埋置深度。當基礎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,保證基礎不發生滑移。
3、小高層建筑常用基礎形式
(1)筏形基礎設計
筏形基礎也稱為片筏基礎或筏式基礎,是小高層建筑中常用的一種基礎形式,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。筏形基礎具有整體剛度大,能有效地調整基底壓力和不均勻沉降,并有較好的防滲性能力。
(2)箱形基礎設計
箱形基礎是由鋼筋混凝土頂板、底板、外墻和內墻組成的空間整體結構,是小高層建筑中廣泛采用的一種基礎形式。它具有很大的剛度和整體性,能有效地調節基礎的不均勻沉降,常用于上部結構荷載大,地基軟弱且分布不均勻的情況;由于箱形基礎的埋置深度較大,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定性,并對結構抗震有較好的效果;同時,因挖除了相當厚度的土層,減少了基礎底板的附加壓力,使高層建筑可以建造在比較軟弱的天然地基上,形成所謂補償性基礎,從而取得較好的經濟效果。
1)箱形基礎的一般規定
箱形基礎的高度應滿足結構的承載力和剛度要求,并根據建筑使用要求確定。為了使箱形基礎具有一定的剛度,能適應地基的不均勻沉降,滿足使用功能上的要求,減少不均勻沉降引起的上部結構附加應力,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。當建筑物有多層地下室時,可以僅將最下面一層或兩層地下室設計為箱形基礎,也可將全部多層地下室設計成箱形基礎。
2)箱形基礎基底反力計算
確定基底反力是箱形基礎設計的關鍵問題,由于影響基底反力的因素較多,如土質、上部結構的剛度、荷載分布和大小、基礎埋深、尺寸和形狀等,精確地確定箱形基礎基底反力是一非常復雜和困難的問題,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。
3)箱形基礎內力分析
箱形基礎頂板和底板在地基反力和水壓力及上部結構傳下來的荷載作用下,上部結構剛度對基礎內力有較大影響,由于上部結構參與共同作用,分擔了整個體系的整體彎曲應力,基礎內力將隨上部結構剛度的增加而減小,但這種考慮共同作用的分析方法計算上比較復雜,距實際應用還有一定的距離。目前在實際工程中是根據具體的上部結構體系分別采用兩種計算方法進行校驗。
(3)樁基礎設計
樁基礎是小高層建筑中廣泛采用的一種基礎形式,適用于上部結構荷載較大,地基在較深范圍內為軟弱土且采用人工地基無條件或不經濟的情況下。樁基礎由承臺和樁身兩部分組成,承臺承受上部結構傳來的荷載,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,樁基礎的作用是將上部結構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。
樁基承臺是上部結構與樁之間相聯系的結構部分,可選用柱下單獨承臺、雙向交叉梁、筏形承臺、箱形承臺。其平面形狀有三角形、矩形、多邊形和圓形等。樁基承臺的構造,除滿足抗沖切、抗剪切、抗彎承載力和上部結構的要求外,承臺的寬度不應小于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小于300mm。
篇9
關鍵詞:建筑工程;地基基礎施工;噴錨支護
中圖分類號:TU47文獻標識碼:A
中國社會經濟的發展,帶動建筑業迅速崛起。城市建筑的密集度越來越大,使建筑施工的作業面不斷地縮小,建筑結構中地基施工的安全性越來越重要。為了提高建筑工程基礎施工的安全性,就要確保地下室的施工設計符合建筑設計標準,不斷地提高基坑支護施工技術。由于基坑的支護結構對于建筑基礎設施而言,僅僅施工階段起到臨時性作用,因此在工程竣工之后,支護就失去了價值。按照傳統的支護技術設計標準,當建筑工程完工之后,支護會保留在地下永久保存,并成為建筑結構中的一部分。噴錨支護結構運用于地下室支護,可以提高抗變形能力,因此而被廣泛應用。
一、工程概述
工程項目為22層的商住兩用樓,地下一層為車庫。建筑物的總建筑面積超過5萬平方米,為框剪結構。地下基坑的開挖深度為5.6米,成矩形,總面積超過2千平方米。在建筑物的西側為小區人工水池。鑒于建筑物距離水池比較近,為了避免基坑的邊坡出現沉降變形,在放坡系數上可以定為0.4。根據基坑支護技術規程,將基坑側壁安全等級確定為3級。在基坑施工技術上,選擇使用噴錨支護技術。
從工程的地質條件上來看,工程基坑的地貌較為單一,地面原有的建筑物已經徹底拆遷。整個基坑的場地平坦,地層的成分以風化的基巖和小塊的卵石為主。場地的底層從上而下分別為1.3米至1.6米的雜填土,其中包括生活垃圾、建筑垃圾等等。卵石以土黃色為主,其中夾雜著少量的漂石?;娱_挖范圍內沒有發現有地下水。噴錨支護的土層設計參數見下表:
二、噴錨支護施工技術
噴錨支護技術的基本原理是利用了受拉錨桿與土體之間所產生的摩擦力,不但可以使土體的強度增強,而且對于土體具有穩定的作用,因此而與周圍的土體構成堅固的整體。在支護基坑邊壁的時候,采用混凝土噴射與錨桿以及鋼筋網聯合的方法開展施工。
在建筑地基的基礎施工中,做好防水工作是非常重要的施工工程。雖然在施工場地沒有發現有地下水,但是在建筑物附近有人工水池,所以要做好外墻防水工作。噴射的混凝土在配制和攪拌上要嚴格按照工程施工設計的要求,特別要保證科學性的水灰配比,以噴射不會出現流淌為標準。注意被噴射到墻面的混凝土不可以有下墜,要均勻噴射,不能有開裂的現象出現。噴射混凝土完工后,為了確保噴射質量,還要采取必要的混凝土養護措施。
在進行基坑修邊的時候,混凝土的噴射厚度要符合設計標準,并且要逐層噴射,保證每一層都要噴射均勻,并達到的一定的光滑度。要確保噴射的平整性,要控制好噴射的速度,以確保錨樁板厚度勻稱。
在進行錨桿灌漿的時候,要控制好灌漿的密度,以使灌漿的過程中有拉應力產生,促進噴射鋼筋混凝土板與土體之間形成一個堅固的土體。通常而言,灌漿要在穩壓狀態下進行,在灌漿超過20秒之后,漿體溢出即灌注停止。
在地下室的設計結構中,要將鋼筋板的支護作用充分地發揮出來,就要充分地發揮支護的臨時性作用,以有效地抵抗土體所施加的側壓力,并發揮其永久性的作用。那么在鋼筋制作的過程中,要使鋼筋能夠處于合理的位置,并且厚度要符合設計要求,以使鋼筋板充分地發揮支護作用。
三、噴錨支護地下室外墻施工技術
要保持地下室外墻的永久性,噴錨支護要相應地增大厚度。通常情況下,噴錨支護會噴射大約90毫米厚度的混凝土,而地下室的外壁噴護,需要選擇C20混凝土,噴射厚度達到200毫米。為了使噴射混凝土板中的加強筋能夠起到暗梁的作用,要參考水壓力、土壓力以及地面所施加的荷載進行連續板設計,將加強筋焊接在錨桿之上,肋筋設置上為垂直狀態。
在本次工程施工中,錨桿的抗拔力設計為100KN,灌漿過程中所呈現的壓力為0.4MPa。由于場地的地質環境較差,水平錨桿的夾角設定在25°。原理上而言,錨桿的夾角水平界定在20°~45°,夾角越大,水平分力就會相對降低,反之,隨著夾角的縮小,水平的分力越大,可見錨桿設計是噴錨支護技術中的重要部分。噴錨支護的設計參數上,首先是根據施工條件,分析支護的整體穩定性,然后對于錨桿進行抗拉性計算,根據所得出的結論對于初選參數進行必要的調整和完善。
設置噴錨支護參數的時候,土壓力和施工荷載是需要重點考慮的,同時還要在進行土壓力計算時,將地基基坑的動荷載和靜荷載加以考慮,以實現地下室外壁的永久性。計算時,可以選擇使用朗肯主動土壓力公式,即:
其中,:是土的重度。
h: 是基坑的高度。
:是土的內摩擦角。
錨桿的安全系數:K=1.7。
但砂漿的錨固段接觸到周圍的土層的時候,會形成抗剪力,其對于灌漿錨桿的極限抗拔力起到了決定性的作用。錨桿的極限抗拔力計算公式為:
其中:: 是土層錨桿的極限抗拔力,單位為“KN”。
D: 是錨桿鉆孔的直徑。
Le: 是錨桿有效錨固長度,單位為“m”。
: 是錨固段周邊所形成的抗剪強度,單位為“”。
在設計上,基于土層地質環境的特殊性,對于抗剪強度的取值也要有所選擇。
第一層錨桿的抗剪強度:=30;
第二層錨桿的抗剪強度:=45;
第三層錨桿的抗剪強度:=60。
錨桿受拉荷載公式:
其中::是荷載折減系數,=0.86。
Eak:是在錨桿處的最大主動土壓力的情況下取值。
SH: 是錨桿的水平間距,SH=1.0米
SV: 是錨桿的垂直間距,SV=1.1米。
θ: 是錨桿和水平面之間所存在的夾角。
可見,在簡述工程地基基礎施工中,采用噴錨支護進行施工,就是充分地運用噴錨支護的作用原理,將受拉錨桿和具有相對穩定性的土體之間所形成的摩擦力充分地利用起來,以維持基坑周圍土體的穩定性。當支護與土體之間形成具有較高強度的共同作用體的時候,就構成了具有足夠堅固性的基坑壁。
結論:
綜上所述,在建筑工程項目中,地基基礎施工中所采用的噴錨支護技術對于保持地下室外墻的永久性具有非常很重要的作用。從技術的角度而言,噴錨支護是主動加固措施,其采用了錨桿、噴射混凝土的加固機理,對于巖土體的強度加強,并實現抗滑能力?;谄湓趯τ诨A施工的重要作用,在應用領域中控制好噴錨支護技術的質量控制是非常必要的。
參考文獻:
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[3]王靜玉.噴錨支護技術在建筑地基基礎施工中的運用[J].中國新技術新產品, 2010(12).
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篇10
【論文摘要】本文結合作者多年從事建筑施工積累的經驗,對由于地基沉陷引起的裂縫和在施工過程中產生的裂縫進行了分析,總結了其產生的原因,然后結合相關工程案例對裂縫的治理措施進行了探討和闡述?;炷僚c鋼筋混凝土結構是一種耐久性較好的結構體系,但是由于混凝土是由各種不同材料性質組成的混合體,其勻質性較差,抗拉強度較低,又有膨脹收縮、徐變等特性,因此在實際工程中,往往由于設計不周、施工粗糙、使用不當等原因,致使混凝土構件與結構出現不同程度的裂縫,給結構造成一定的損傷,影響建筑物的正常使用,有些裂縫則危及結構的安全,甚至造成建筑物的嚴重破壞和倒塌。
1.地基沉陷引起的裂縫
1.1 裂縫產生
通常我們都認為地基土層在自重的作用下壓縮已穩定,因此,地基沉降的外因主要是建筑物荷載在地基中產生的附加應力。其內因是土由三相組成,具有碎散性,在附加應力的作用下土層的孔隙發生壓縮變形,引起地基沉降。
1.2 治理措施探討
(1)結構方面措施
1)采用輕質高強的墻體材料,如陶?;炷?、空心砌塊、多孔磚等,以減輕墻體自重。
選用輕形結構。如可采用預應力鋼筋混凝土結構,輕鋼結構和各種輕型空間結構等。工業廠房屋蓋的重量較大,可將過去常用的大型屋面板外加防水屋蓋改成各種自防水預制輕型屋面板,重量可減輕許多。減少基礎和上覆土的重量??刹捎每招幕A、薄殼基礎、無埋式薄板基礎等自重輕,回填土少的基礎形式,以及用空地板代替厚填土以減輕基底壓力。
2)加強建筑物的剛度和強度??刂平ㄖ锏拈L高比L/H
3)減小或調整基底的附加應力,設置地下室。以挖除的地下室空間的土重抵消部分甚至全部建筑物的重量,達到減小沉降的目的;改變基底尺寸,使不同荷載的基礎沉降量接近,減輕不均勻沉降值。
(2)施工方面措施
1)保持地基土的原狀結構。粘性土通常具有一定的結構強度,尤其是高靈敏度土,基槽開挖時,應避免人來車往破壞地基持力層土的原狀結構。必要時,基槽開挖深度保留200mm左右的原狀土,待基礎施工開始時再挖除。如果坑底已擾動,可先鋪一層中粗砂,再鋪卵石或碎石壓實處理。
2)合理安排施工順序。當建筑物各部分荷載差異大時,施工順序安排應先蓋高樓、荷載重的部分,后蓋低層、荷載輕的部分,這樣就可以調整部分沉降差。
3)注意選擇合理的施工方法。在己建成的輕型建筑物附近,不宜堆放大量的建筑材料或土方,以避免地面堆載引起建筑物產生附加沉降。在進行井點降水降低地下水位及挖深坑修建地下室時,應注意對臨近建筑物可能產生不良影響。擬建的密集建筑群內如有采用樁基礎的建筑物,樁的設置應首先進行。 2.施工技術引起的裂縫 2.1 裂縫產生
混凝土裂縫的種類和分布位置:現澆樓板混凝土穿透性龜裂;現澆樓板混凝土預留孔洞的放射性裂縫;墻體混凝土上部裂縫。
(1)樓板拆模過早或拆模后再次支撐未作同條件混凝土試塊或不依據同條件混凝土試塊達到設計強度100%就提前拆模,但拆模后又承受不了荷載就可能造成頂板混凝土開裂;此時利用支撐對此種情況的混凝土樓板進行局部受力往上頂,因為是局部支點,而且是人為掌握支頂力度無法確定支力大小,就不可避免地會出現此支撐支頂過力而使樓板混凝土出現裂縫。
(2)樓板底模和支架的整體強度、剛度不夠
作者總結,存在下面的原因時均能造成樓板底模和支架的整體強度、剛度不夠的結果,同事使得混凝土結構產生裂縫。未進行模板強度計算;支撐間距和龍骨間距大于經過模板計算的施工方案間距;支撐或龍骨的材料規格小于經過模板計算的施工方案的材料規格;立向支撐的接頭縫、支撐與龍骨接觸縫、大小龍骨接觸縫、小龍骨與竹膠板接觸縫因有縫隙而不實;立向支撐接頭軸心不直,且無拉桿或拉桿無效。
(3)泵送混凝土布料桿安放處未設附加支撐
混凝土布料桿本身重量和布料桿系統中混凝土的重量形成的荷載均承壓在布料桿4條腿的4個支點上,在送混凝土時布料桿受混凝土輸送泵壓力沖擊的影響,使得布料稈的4條腿支點經常出現2條腿受力的狀態,此時的現澆板混凝土強度均未達到設計強度,所以此開間樓板混凝土很容易產生裂縫。 2.2治理措施探討
(1)模板的支撐、大小龍骨材料規格和間距必須通過模板強度計算確定,并在施工中嚴格執行。
(2)與竹膠板接觸的小龍骨厚度必須加工得一致、準確,以確保與竹膠板接觸緊密。
(3)在確保按施工方案設置支撐的拉桿以外,盡可能采用無接頭支撐和順百古撐,如使用有接頭支撐,必須確保兩半段支撐的軸心基本一致,且必須保證接頭縫隙密實,并在接頭部位必須設置雙向拉桿,并將拉桿端頭與墻頂實,確保有接頭的支撐受力后軸心不彎曲。
(4)樓板混凝土開盤前必須將支撐、上下端接頭縫、大小龍骨交接縫用木片等物塞實。
(5)將泵送混凝土布料桿安置在每層的固定房間,將布料桿的四個支腳位置固定,在每次頂板施工放線時,彈好固定位置的4個十字線(十字線長不小于1米),將十字線處單獨增設支撐,并在每次布料桿吊放時將4個支腳處增鋪不小于50mm厚、200mm寬的木墊板,并與十字線對正。此作法是預防混凝土布料桿因泵送壓力沖擊造成單支腳受力致使樓板開裂的有效方法。
(6)為防止樓層吊放物料的沖擊集中荷載造成樓板混凝土開裂,在每樓層基本固定的吊放物料的房間樓板模板下,在原有支撐數量的基礎上適當增加臨時性支撐,待上一樓層吊放的物料分散使用或使用完成后,再將此支撐拆下倒往其它部位周轉使用。