防止高层建筑基础不均匀沉降的措施-论文

防止高层建筑基础不均匀沉降的措 施 商丘科技职业学院毕业论文 设计 I 摘要 由于高层建筑主楼与裙房高差显著 上部结构荷载分布很不均匀 导致基 础发生过大的不均匀沉降 轻则引起房屋墙体开裂 重则引起房屋结构整体或 局部倾斜甚至倒塌 严重影响建筑物的安全使用 因此 本文针对性地提出有 效的预防控制措施 并提出有效的对策 地基基础不均匀沉降对框架结构的房 屋会产生很大的危害 轻则引起房屋墙体开裂 重则引起房屋结构整体或局部倾斜 甚至倒塌 因此 在高层建筑施工中要正确认识不均匀沉降对房屋结构造成的危 害 采取有效的预防控制措施 并提出有效的对策 具有重要意义 关键词 高层建筑 基础 不均匀沉降 措施 解决屋面渗漏问题的方法 II 目 录 摘要 I 目录 II 前言 1 1 高层建筑基础不均匀沉降产生原因的概述 2 1 1 勘探资料不齐全 2 1 2 设计方面的失误 2 1 3 地基处理施工质量较差 2 1 4 施工中及竣工后对沉降观测不重视 3 2 不均匀沉降对高层建筑物的危害 3 2 1 导致建筑物倾斜 3 2 2 导致建筑物严重下沉 3 2 3 导致房屋墙体开裂 3 3 防止高层建筑基础不均匀沉降的措施 4 3 1 建筑措施 4 3 1 1 建筑物的体型应力求简单 4 3 1 2 控制长高比及合理布置墙体 5 3 1 3 设置沉降缝 5 3 1 4 相邻建筑物基础间净距的考虑 5 3 1 5 调整某些设计标高 6 3 2 结构措施 6 3 3 施工措施 7 结论 8 参考文献 9 商丘科技职业学院毕业论文 设计 1 前言 高层建筑是随着社会经济发展与技术进步发展起来的 随着高层建筑的逐 渐增多 工程技术人员在高层建筑的设计与施工问题上积累了越来越多的经验 在众多的高层建筑中 有相当一部分由于功能或造型上的需要 往往沿其 四周配上低层房屋 通常不高于六层 作为娱乐室 商场 餐厅 汽车库等 形成所谓裙房 对于这样大面积 多功能 荷载差异大 结构或基础类型不同 的建筑物 考虑到沉降 温度收缩和体形复杂对房屋结构的不利影响 常用沉 降缝 伸缩缝或防震缝将房屋分成若干独立的部分 从而消除沉降差 温度应 力和体形复杂对结构的危害 由于高层建筑主楼与裙房高差十分显著 上部结构荷载分布很不均匀 对 地基基础而言 这种情况往往造成基础内力与地基反力差异及变化很大 导致 基础发生过大的不均匀沉降 轻则引起房屋墙体开裂 重则引起房屋结构整体 或局部倾斜甚至倒塌 严重影响建筑物的安全使用 因此 在高层建筑施工中 要正确认识不均匀沉降对房屋结构造成的危害 采取有效的预防控制措施 并 提出有效的对策 具有重要意义 在有关的建筑网站上收索本课题的相关知识 在与自己平时所学的书本知识相集合 做成的 解决屋面渗漏问题的方法 2 1 高层建筑基础不均匀沉降产生原因的概述 当前 由于建筑物地基不均匀沉降造成建筑物开裂 过度沉降等问题时有 发生 各地区的工程地质条件不同 土层分布 土的物理力学性质不同 既使 同一建筑场地 往往土质也不均匀 在进行工程勘察 工程设计与施工中 如 果对地基条件掌握不全 处理不当 就可能导致事故的发生 1 1 勘探资料不齐全 近年来 由于城市的不断的扩张 大多数新建建筑物均位于城乡结合部 勘探资料积累较少 特别是一些住宅小区的建设 由于项目多 范围广 开发 商对勘探工作不够重视 这就导致地质勘探报告中勘探点位间距过大或没有足 够的勘探点地质剖面图作依据 从而造成地质剖面图的连续性不可靠 软弱土 层的埋深 厚度变化情况及分布范围反映不全面 不准确 甚至有明显差错 少数勘探单位选用的取土器不规范或取土不当 致使原状土样扰动较大 室内 试验得出的土样指标不可靠 一些勘探单位布孔数量少或布孔不合理 对暗塘 流砂层等不良地基土的范围确定不准确 甚至有明显遗漏 1 2 设计方面的失误 部分设计人员对勘探资料的重要性不够重视 选用的地基处理方法不当 对局部不良地基土的处理没有引起充分的重视 忽视了处理后的局部地基同未 处理地基的强度差异等 往往造成不良后果 房屋体形复杂过大 相邻建筑物 太近 建筑设计与结构设计不协调也通常是设计人员忽视的地方 部分房地产 开发商盲目节省投资 不尊重科学设计 往往提出诸如大幅度放大悬挑阳台 取消墙体甚至取消原设计要求的地基加固措施等不合理要求 少数设计人员违 背设计原则 不加验算就草率签字或出设计变更 商丘科技职业学院毕业论文 设计 3 1 3 地基处理施工质量较差 地基处理一般采用的方法有压密注浆 粉喷桩 深层搅拌桩 旋喷桩和振 冲成孔灌注桩等 这些方法有一定的缺陷 施工质量控制难度较大 施工质量无 损普查技术又相对滞后 难以有效地全面检测施工质量 加固效果达不到设计 要求 一些施工队伍技术力最薄弱 责任心不强 单纯追求进度 或错误地认 为局部坚实土体的允许承载力超过周围土体可以不作处理 施工中发现基槽与 地质勘探报告有出入时 也不通知勘察设计人员及时采取相应技术措施 因而 埋下质量隐患 1 4 施工中及竣工后对沉降观测不重视 一些施工单位将水准点埋设在沉降影响范围之内的建筑物 电线杆或其它 物体上 并缺乏必要的防护措施 不按规定定期进行复测 致使观测数据不可 靠 观测点不按规定方法和间距设置或点位布置不当 不做层层观测 观测仪 器精度不够 或在观测过程中随意更换观测仪器和观测人员 致使观测误差大 目前 由于建筑物竣工后的观测没有明确的责任单位 造成竣工后沉降观测工 作有名无实 当出现较大的质量事故后才进行分析 鉴定和处理 不但增加了 处理难度 而且 已经产生了不良的社会影响 2 不均匀沉降对高层建筑物的危害 2 1 导致建筑物倾斜 例如闻名于世的意大利比萨斜塔 见图 1 塔高 54 5 米 由于建造在不 均匀高压缩性上 致使塔基产生不均匀沉降 北侧下沉 1 米多 南侧下沉有 3 米 塔身侧移达 5 8 米之多 2 2 导致建筑物严重下沉 例如著名的上海锦江饭店 见图 2 始建于上世纪 30 年代 建在软土地基 解决屋面渗漏问题的方法 4 上 建筑物绝对沉降达 2 6m 使原底层陷入地下 成了半地下室 严重影响使用 2 3 导致房屋墙体开裂 这幢 18 层住宅楼 见图 3 分东 西两个单元 房屋内外的墙壁 地面出 现裂缝现象 而大楼地基下陷所产生的压力 令许多住户家的墙壁瓷砖断裂 脱 落 窗户玻璃上有了裂缝 检测鉴定站的专家对大楼进行了鉴定 鉴定报告称 该楼墙体裂缝 已影响住户安全使用 应采取措施予以加固 专家认为裂 缝的主要原因是地基不均匀沉降所致 由此可见 不均匀沉降对房屋结构造成的危害最为严重 不仅使基础出现裂 缝 而且使上部建筑结构开裂 甚至房屋整体倾斜 施工沉降观测要正确认识不均匀沉降对房屋结构造成的危害 保证高层建 筑的正常使用寿命和安全性 就应该进行正确的施工沉降观测 这样可以为以 后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数 以指导合理的施工工序 预防在施工过程中出现不均匀沉降 所以 进行施工沉降观测也是预防建筑基 础不均匀沉降的措施之一 3 防止高层建筑基础不均匀沉降的措施 地基的过量变形将使建筑物损坏或影响其使用功能 特别是高压缩土 膨 胀土 湿陷性黄土以及软硬不均等不良地基上的建筑物 如果设计和施工考虑 不周 就容易因不均匀沉降而开裂损坏 因此 如何防止或减轻不均匀沉降的 损害 是设计中必须认真考虑的问题 通常的办法有 1 采用柱下条形基础 筏基和箱基等 2 采用桩基或其他深基础 3 采用各种地基处理方法 4 从地基 基础 上部结构相互作用的观点出发 在建筑 结构 施工等方 面采取本文介绍的某些措施 在很多情况下 采取了这些措施后 便可降低对 地基处理的要求 有时还可避免地基的处理 商丘科技职业学院毕业论文 设计 5 3 1 建筑措施 3 1 1 建筑物的体型应力求简单 地基条件不好时 在满足使用要求的前提下 应尽量采用简单的建筑体型 如长高比小的等高 一 字型建筑物 实践表明 这样的建筑物 由于整体刚 度好 地基受荷均匀 所以较少发生开裂 平面形状复杂的建筑物 纵 横单元交叉处基础密集 地基中由各单元荷 载产生的附加应力互相重叠 必须出现比别处大的沉降 加之这类建筑物的整 体性差 各部分的刚度不对称 很容易遭受地基不均匀沉降的损害 建筑物高低 或轻重 变化太大 地基各部分所受的荷载轻重不同 自然 也容易出现过量的不均沉降 因此 当地其软弱时 建筑物的紧接高差以不超 过一层为宜 3 1 2 控制长高比及合理布置墙体 砌体承重房屋的长高比大 整体刚度就差 纵墙很容易因挠曲过度而开裂 对于平面简单 内 外墙贯通 横墙间隔较小的房屋 长高比的控制可适当放 宽 合理布置纵 横墙 是增强砌体承重结构房屋整体刚度的重要措施之一 一般 房屋的纵向刚度较弱 故地基不均匀沉降的损害主要表现为纵墙的挠曲破坏 内 外墙的中断 转折 都会削弱建筑物的纵向刚度 地基不良时 应尽量内 外墙都贯通 纵横墙的联结形成了空间刚度 缩小横墙的间距 可有效地改善 房屋的整体性 从而增强了调整不均匀沉降的能力 3 1 3 设置沉降缝 用沉降缝将建筑物 包括基础 分割为两个或多个独立的沉降单元 可有 效地防止地基不均匀沉降产生的损害 分割出的沉降单元 原则上都要求具备 体型简单 长高比小 结构类型不变以及所在处的地基比较均匀等条件 为此 沉降缝的位置通常选择在下列部位上 1 长高比过大的建筑物的适当部位 解决屋面渗漏问题的方法 6 2 平面形状复杂的建筑物转折部位 3 地基土的压缩性有显著变化处 4 建筑物的高度或荷载有很大差别处 5 建筑物结构类型 包括基础 截然不同处 6 分期建造房屋的交界处 7 拟设置伸缩缝处 沉降缝可 兼作伸缩缝 3 1 4 相邻建筑物基础间净距的考虑 地基中附加应力向外扩散 使得相邻建筑的沉降互相影响 在软弱地基上 两建筑物的距离太近时 相互影响产生的附加不均匀沉降 可能造成建筑物的 开裂或互倾 这种相互影响主要表现为 1 同期建造的两相邻建筑物之间的 彼此影响 特别是当两建筑物轻 低 重 高 差别太大时 轻者受重者的影 响 2 原有建筑物受邻近新建重型或高层建筑物的影响 为了避免相邻影响 的损害 软弱地基上的建筑物基础之间要有一定的净距 其值视地基的压缩性 影响建筑物的规模和重量 以及被影响建筑物的刚度等因素而定 3 1 5 调整某些设计标高 预防措施有 1 根据预估的沉降量事先提高室内地坪或地下设施的标高 2 建筑物各部分 或设备之间 有联系时 可将沉降较大者的标高适当提高 3 在建筑与设备之间 留有足够的净空 4 有管道穿过建筑物时 应预 留足够尺寸的洞口 或采用柔性管道接头等 3 2 结构措施 1 减轻建筑物的自重 为了减轻墙体重量 应大力发展轻质高强墙体材料 某些非承重墙可用轻 质隔墙代替 不过要注意不使建筑物的整体刚度过于削弱 也可采用预应力砼 结构 轻钢结构及各种轻型空间结构等 选用自重轻 回填土少的基础形式 如要求大量抬高室内地坪时 可考虑用架空地板代替室内厚填土 2 设置圈梁 对于砌体承重房屋 不均匀沉降的损害突出地表现为墙体的开裂 因此 商丘科技职业学院毕业论文 设计 7 实践中常在墙内设置圈梁来增强其承受挠曲应力的能力 当墙体挠曲时 圈梁 的作用犹如钢筋砼梁内的受拉钢筋 它主要承受拉应力 弥补了砌体抗拉强度 不足的弱点 另外 圈梁必须与砌体结合成整体 否则便不能发挥应有的作用 每道圈梁应尽量贯通外墙 承重内纵墙及主要内横墙 并在平面内联成闭合系 统 以利于增强建筑物的整体性 3 减小或调整基底附加应力 设置地下室或半地下室 改变基底尺寸 都可以控制沉降 但要针对工程 具体情况考虑 做到既有效又经济合理 4 采用非敏感性结构 采用排架 三铰拱 架 等结构 支座发生相对位移进不会引起很大的附 加应力 故可以避免不均匀沉降的损害 3 3 施工措施 在软弱的地基上进行工程建设 合理地安排施工程序 注意某些施工方法 也能收到减少或调整部分不均匀沉降的效果 当拟建的相邻建筑物之间轻 低 重 高 悬殊时 一般应按照先重后轻 的程序进行施工 有时还需在重建筑物竣工后间歇一段时间 然后再建造轻的 邻近建筑物 如果重的主体建筑物与轻的附属部分相连时 也可按上述原则处 理 在已建成的轻型建筑周围 不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物 拟建 的密集建筑群内如有采用桩基础的建筑物 桩的设置应首先进行 在进行井点 排水降低地下水位及挖深坑修建地下室 或其他地下结构 时 应密切注意到 对邻近建筑物可能产生的不良影响 在淤泥及淤泥质土的地基上开挖基坑时 要注意尽可能不扰动土的原状结 构 通常可在坑底保留 200mm 左右厚的原土层 待施工垫层时再临时铲除 如 发现坑底软土已被扰动 可挖去扰动部分 用砂 碎石等回填处理 解决屋面渗漏问题的方法 8 结论 本文结合目前工程情况 探讨了主 裙楼不均匀沉降基础处理的一些方法 随着科学技术的进步 会涌现出更多更好的方法 我们要勇于在技术方面有所 创新 有所突破 这样才能保证工程的质量 经过两个多月的努力 防止高层建筑基础不均匀沉降的措施论文终于完成 在整 个设计过程中 出现过很多的难题 但都在老师和同学的帮助下顺利解决了 在不断的学习过程中我体会到 写论文是一个不断学习的过程 从最初刚写论文时对防止高层建筑基础不 均匀沉降的措施面临的问题的模糊认识到最后能够对该问题有深刻的认识 我 体会到实践对于学习的重要性 以前只是明白理论 没有经过实践考察 对知 识的理解不够明确 通过这次的做 真正做到林论时间相结合 总之 通过毕业设计 我深刻体会到要做好一个完整的事情 需要有系统的思维 方式和方法 对待要解决的问题 要耐心 要善于运用已有的资源