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文档简介
1、某商住楼地基不均匀沉降案例地基不均匀沉降而引起的 房屋开裂现象是不容忽视的 .这些裂缝不仅影响建筑物的 美观,甚至给结构安全造成危害.本文在深入分析某市一商住楼地基不均匀沉降事故的 原因的 基础上,分别从勘察、设计和施工等方面提出了 一些预防不均匀沉降的 措施.旨在加强对沉降危害的 认识,以期引起相关部门和机构的 重视,暴露其病根和病源,以对其进行有效的 诊断和医治.n 案例:某商住楼地基不均匀沉降事故一、工程概况: 某市一商住楼长65米,宽11.9米,层数为六层.房屋总高度22米,底层为商店,二层以上为住宅,共四个单元,总建筑面积为4495米2.基础形式按照荷载的 不一样而将它分为钢筋混凝土
2、独立基础和刚性条形基础两种类型,刚性条形基础处设地圈梁.基础埋深3.8米.主体为砖混结构.楼盖和屋盖均为120米米厚现浇板.二、事故回放: 该工程验收的 过程中检测出来第三单元楼体外墙有一条垂直的 细小 裂缝,相关的 人员被要求对其加强观察,质监部门立即暂缓核定该工程质量等级.在之后的 几个月时间里该裂缝没有显著的 扩展状况出现,因此批准了 用户搬进去开始居住.然而一年之后裂缝部位开始恶化,开始不断的 扩展,涉及到建筑物的 多个部位,例如:圈梁、墙体、楼面、屋顶、女儿墙等.鉴于工程裂缝继续加快加剧的 情况,在第二年的 年底由建设局及有关技术人员组成了 裂缝事故小 组,要求用户迅速搬离.同时,邀
3、请市、省两级质监部门对该楼进行技术鉴定.沉降为:(1)地圈梁和底层联系梁多处裂缝,裂缝大部分是垂直裂缝,一小 部分区段出现有斜裂缝.地圈梁裂缝宽度的 范围是0.110米米,大多数贯穿地圈梁截面.联系梁裂缝宽度的 范围是0.1510米米,大部分都已伸到梁高的 2/3以上.(2)内外墙裂缝就比较多了 ,各种形状的 都有,比如说倒“八”字、垂直、斜向等,宽度范围是0.510米米.楼面面层起壳、楼板缝间开裂情况比较常见.(3)因该楼室外回填土厚度达3米左右,与此同时,楼房完成之后,其周遭的 路段都被改造了 ,所以沉降观察点被重置了 好几次,沉降观测数据只能是阶段性的 非系统数据,导致其监测结果只能作为
4、参考,不能作为依据来使用.在分析了 处在各个阶段的 监测结果之后,发现这样的 情况:建筑房屋两边沉降量较大,中间沉降量较小 ,南端沉降量较大点与中间沉降量较小 点之间的 沉降量差值大200米米左右. 三、原因分析: 1、勘察方面 设计和施工需要按照实际情况来进行的 ,所以说工程地质勘查报告的 作用就比较大了 .有了 这样的 报告才能对地基、土层性质、地下水和土工试验情况了 解清楚,才能够使得设计更加和实际相吻合并结合设计要求.就该楼地基平面作分析之后发现,该平面上有三个厚度小 于20米的 溶洞,洞中软粘土分布不均匀.做好岩溶地区的 工程地质勘查,务必要了 解有关溶洞的 深度和分布区域,与此同时
5、,检测出洞内土质的 物理化学指标并探明地下水所处的 状况.但是在这个楼房的 地基压缩层内,以上的 这些勘察要求都不能满足.根据现在具备的 数据可以发现,较稳定的 地基上覆层仅2.54.8米,下卧层为高压缩性软粘土,厚度大小 不一,而且有些部分已经缺失,勘察没有准确地检测出溶洞边界线以及软粘土的 相关物理力学指标,为设计取值带来了 不利因素.但是造成该建筑产生不均匀沉降的 主要因素是厚薄不匀的 软粘土的 压缩沉降.2、设计方面 设计过程之中要是没有充分研究勘察资料,就无法准确地验算出建筑物地基下存在的 软弱下卧层变形.设计方面的 主要问题表现在:建筑物结构选型不够合理,建筑物纵向刚度没有达到相应
6、的 要求,以及在地基不均匀的 状况下没有实时采取措施处理不均匀沉降.3、施工方面 为了 避免出现地面堆载导致建筑物产生附加沉降的 情况出现的 话,要注意的 是不要在小 、轻型建筑物旁边放置很多像建筑材料、土方等重物. 4、环境方面 在楼房竣工半年后,距楼房南侧6米因河道改造开挖了 一条截面为5.5米*6米的 小 河,该河床底标高低于基础底标高1.5米左右,河水位低于地下水位.平时有地基中细小 颗粒被水带走的 现象,致使该楼在河道改建后短期内不均匀沉降现象迅速加剧,除此之外,建筑物竣工半年之后,由于周围的 道路被改修,其四周被回填了 3米左右高度的 填土,这样不仅加大基础的 附加应力,而且还加快
7、了 地基的 变形速度.四、防止地基不均匀沉降措施:1、地质报告要真实可靠 工程地质勘察报告必须能够准确地反应实际情况,具备相应的 科学性.因为这样的 报告是设计人员设计的 数据来源.无法体现真实情况的 工程地质勘察报告就会误导设计人员,为设计人员的 分析、判断的 准确性造成很大的 障碍,这直接影响到工程地质的 质量高低.由此说来,选择有资质的 勘察单位,使用业务水平比较高的 和责任心比较好的 地质勘察人员是保证工程地质勘察报告高质量完成的 必要条件.2、从设计上增强房屋的 基础刚度和整体刚度 多层建筑物的 平面形状要尽可能地不要有复杂的 开间、过多的 阴角,明显的 高差或者是荷载差异,而是要追
8、求简单、规则整齐.在软土地区建筑物容易出现裂缝这样的 情况,主要是由于该建筑物具有高度差异或荷载差异.要避免出现不均匀沉降这样的 情况,主要措施就是减轻建筑物自重.结构设计的 过程中要增强建筑物的 整体性,提高建筑物的 抗弯刚度,以便尽可能的 避免裂缝的 出现,而且在裂缝出现之后还可以阻止裂缝的 恶化.达到这样的 目的 ,主要采取的 措施就是设置圈梁和钢筋混凝土构造柱的 时候,在建筑物的 墙体里设置圈梁和构造柱.3、施工单位质量保证体系要健全,质量管理要到位做好原材料的 进场验收,确保材料合格.计量器具要进行检测,并派专人对计量工作进行监控.墙体砌筑要按规定标准设置,砌体砌筑形式要根据所砌部位
9、的 受力性质和砖的 规格来确定.一般采用砌筑法,以提高砌筑墙体的 整体性;当利用半砖时,应将半砖分散砌于墙中,同时也要满足搭接1/4砖长的 要求.砖墙砌筑前,应对操作工人进行技术交底,并事先按标准加工好拉结筋.构造柱马牙搓是否达到相关的 要求直接关系到墙体整体性和抗震性好坏.确保构造柱马牙搓的 高度不高于标准砖5皮,多孔砖3皮.不得在转角及抗震设防地区临时间断处留直搓;并不在任何地方留阴搓.施工时,施工单位务必依据设计要求及规范标准埋设专用水准点和沉降观测点.在主体结构施工的 时候,每结构层沉降观测一次以上;主体结构封顶后,沉降观测每个月至少一次.检查结果务必要通过复测,并将其列入工程质量评估
10、的 相关内容中.五、地基不均匀沉降治理措施: 1、原地基和基础扩宽加固对原有地基和基础进行扩宽加固处理,以调整地基附加应力,增强建筑物的 刚度整体性,防止不均匀沉降的 继续发展. 2、结构修复加固在经过结构矫正复位和地基处理后,应采取适宜的 方法,及时对上部结构损坏部分进行加固、修补,恢复建筑物正常使用功能,以实现安全承载的 目的 .上部结构处理包括裂缝的 处理和砌体承载力的 处理.(1)裂缝的 处理对因不均匀沉降,在砌体和钢筋混凝土结构中产生裂缝的 修补,将主要根据裂缝的 部位、宽窄等情况,采用各种不同的 材料予以修补.在修补砖墙裂缝前,应先搞清开裂的 原因,观察裂缝是否稳定.观察的 常用方
11、法是在裂缝上涂一层石膏或石灰,经一段时间后,若石膏或石灰不开裂,说明裂缝已经稳定.对于除荷载裂缝以外、且已经稳定的 裂缝可以采用如下方法修补. A、填缝修补填缝修补的 方法有水泥砂浆填缝和配筋水泥砂浆填缝两种.水泥砂浆填缝的 修补工序为:先将裂缝清理干净,用勾缝刀、抹子、刮刀等工具将1:3的 水泥砂浆或比砌筑砂浆强度高一级的 水泥砂浆或掺有107胶的 聚合水泥砂浆填入砖缝内.配筋水泥砂浆填缝的 修补方法,是每隔45皮砖在砖缝中先嵌入细钢筋,然后再按水泥砂浆填缝的 修补工序进行.砌体填缝修补的 方法,通常用于墙体外观维修和裂缝较浅的 场合. B、灌浆修补灌浆修补是一种用压力设备把水泥浆液压入墙体
12、的 裂缝内,使裂缝粘合起来的 修补方法.由于水泥浆液的 强度远大于砌筑砖墙的 砂浆强度,所以用灌浆修补的 砌体承载力可以完全恢复.实际上,灌浆修补法不仅可以修实砖墙的 裂缝,还可以用于因施工不慎,在混凝土结构物的 骨科间存在空隙而不能用表面抹浆或填细石混凝土修补的 较深的 蜂窝或孔洞.水泥灌浆修补方法具有价格低、材料来源广、结合体的 强度高和工艺简单等优点,在工程实际中得到较广泛的 应用.C、局部更换和加强墙体当墙裂较宽但数量不多时,可以采用局部更换墙体的 办法,即将裂缝两侧的 砖拆除,然后用米7.5或米5砂浆补砌(图2.9).局部修补的 另一种方法是拉结法,即洞裂缝设置素混凝土或钢筋混凝土楔
13、(图2.10).当裂缝细而密时,可以采用局部钢筋网外抹水泥砂浆加固. (2)砌体的 承载力及稳定的 加固当砌体裂缝经实测鉴定后确认其承载力或稳定性不足时,应及时进行加固.通常,在加固施工前应卸除外荷载.若卸除外荷载有困难时,应设置临时预应力支持,以减小 后加构件的 应力滞后.砖墙承载力及稳定性加固方法有扶壁柱法和钢筋网水泥法.砖柱加固方法,有增大截面法和外包角钢法.A、扶壁柱法加固砖墙图2.11所示为常用的 砖扶壁柱,其中a、b表示单面增设的 砖扶壁柱,c、d表示双面增设的 砖扶壁柱.B、混凝土扶壁柱法加固砖墙混凝土扶壁柱的 形式如图2.12所示,它可以帮助原砖墙承担较多的 荷载.混凝土扶壁柱
14、与原墙的 连接是十分重要的 .对于原带有壁柱的 墙,新旧柱间可采用图2.12a所示的 连接方法,它同砖扶壁柱基本相同.当原墙厚度小 于240米米时,U形连接筋应穿透墙体,并加以弯折(如图2.12b所示).图2.12c、e的 加固形式可较多地提高原墙体的 承载力.图2.12a、b 、c中的 U形箍筋竖向间距不应大于240米米,纵筋直径不宜小 于12 米米,图2.12d、e所示为销键连接法.销键的 纵间间距不应大于1000米米.图2.13示出了 用混凝土加固原砖墙壁柱的 方法.补浇的 混凝土厚度不宜小 于50 米米,最好采用喷射法施工.为了 减小 现场工作量,对图2.13 a所示的 原砖墙壁柱的
15、加固,可采用2个开口箍和1个闭口箍间隔放置的 办法.开口箍应插入墙砖缝内,深度不小 于120米米.闭口箍在穿过墙体后再行弯折.当插入箍筋有困难时,可先用电钻钻孔,再将箍筋插入.纵筋的 直径不得小 于8米米. (2)钢筋网水泥浆法加固砖墙钢筋网水泥浆法加固砖墙是指把需加固的 砖墙表面除去粉刷层后,两面附设48 米米的 钢筋网片,然后喷射砂浆(或细石混凝土)的 加固方法(图2.15),由于此法通常对墙体双面进行加固,所以经加固后的 墙体俗称夹板墙.夹板墙可以较大辐度地提高砖墙的 承载力、抗侧移刚度及墙体的 延性. 图2.15(3)增大截面法加固砖柱增大截面法加固砖柱包括侧面增设混凝土层加固(简称侧
16、面加固)和四周外包混凝土加固两类(图2.16)A、侧面增设混凝土层加固砖柱当砖柱承受的 弯矩较大时,往往采用仅在受压面增设混凝土层的 方法(如图2.16a所示)或双面增设混凝土层的 方法(如图2.16b所示)予以加固.采用侧面加固时,新旧柱的 连接和接合非常重要.双面加固应采用连通的 箍筋;单面加固应在原砖柱上打入混凝土钉或膨胀螺栓等物件,以加强两者的 连结.此外,无论是单面加固还是双面加固,应将原砖柱的 角砖每隔5皮打掉1块,使新混凝土与原柱能很好地咬合(如图2.16a、b所示).新浇混凝土的 强度等级宜用C15或C20,受力钢筋距砖柱的 距离不应小 于50 米米,受压钢筋的 配筋不宜小 于
17、0.2%,直径不应小 于8 米米. B、四周外包混凝土加固砖柱四周外包混凝土加固砖柱的 效果较好,对于轴心受压砖柱及小 偏心受压砖柱,其承载力的 提高效果尤为显著.当外包层较薄时,外包层亦可用砂浆.砂浆强度等级不得低于米7.5.外包层应设置46米米的 封闭箍筋,间距不宜超过150 米米 .(4)外包角钢加固砖柱外包角钢加固砖柱可以在砖柱尺寸增加不多的 情况下,较多地提高砖柱的 承载力,大幅度地增加砖柱的 抗侧力.外包角钢加固砖柱的 一般作法是:用水泥砂浆将角钢粘贴于受荷砖柱的 四周,并用卡具卡紧,随即用缀板将角钢连成整体,最后去掉卡具,粉刷水泥砂浆以保护角钢(图2.17).角钢应很好地锚入基础
18、,在顶部也应有可靠的 锚固措施,以保证其有效地参加工作.角钢不宜小 于50*5. 图2.17(5)碳纤维加固法 碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种.碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的 研究始于80年代美、日等发达国家.我国的 这项技术起步很晚,但随着我国经济建设和交通事业的 飞速发展,现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史遗留问题,一些建筑由于使用功能的 改变,难以满足当前规范使用的 需求,亟需进行维修、加固.目前常用的 加固方法有很多,如:加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等.碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的 又一种新型的 结构加固技术. 碳纤维与传统的 加大
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