3号楼不均匀沉降分析简.docx
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3号楼不均匀沉降分析简
1工程概况
某3号楼,地上30层,地下1层,建筑面积15895.80m2,钢筋混凝土剪力墙结构,梁板式筏板基础,抗震设防烈度为七度。
建筑物长37.40m,宽16.20m结构主体高度88.05m,基底标高-8.20m(实际开挖-8.35m),持力层为强风化泥岩。
图13号楼及周边建筑物关系图
2建筑变形情况
3号楼于2006年10月20日开工建设,2007年7月底主体结构封顶。
2007年9月10日施工单位在对该工程进行垂直度复核时发现外墙东北角向东北倾斜70mm,至2007年9月22日倾斜达到89mm,且还在继续发展。
2008年3月14日施工单位在安装电梯,进行垂直度和沉降观测时,发现该楼由南向北倾斜150mm,由西向东倾斜130mm,东北角沉降达120mm。
图23号楼现状图
3工程地质条件
根据项目岩土工程勘察报告,3号楼场地内地层由第四系松散层和第三系泥岩组成(图5-2~图5-6),岩性特征自上而下为:
杂填土:
杂色,由多量的碎石、砖块、炭屑及少量的粉土组成,土质不均匀,稍湿,松散。
层厚0.30m~1.50m,平均厚度为0.59m。
黄土状土:
棕红色~灰黑色,以粘粒为主,次为粉粒,土质较均匀,具针管状孔隙,偶见炭屑。
该层无摇震反应,无光泽反应,干强度低,低韧性,稍湿,稍密,层厚1.70m~3.10m,平均厚度2.31m。
粉土:
灰绿色,以粉粒为主,次为粘粒,土质较均匀,具针管状孔隙,植物根系及虫孔发育,干强度低,低韧性,稍湿,中密,层厚0.50m~1.70m,平均厚度0.91m。
卵石:
杂色~黄绿色,粒径大于20mm的颗粒质量占总质量的57.10%~61.9%,一般粒径为2cm~6cm,最大粒径15cm,偶见漂石,母岩成分以石英变质岩为主。
骨架颗粒间由各粒级的砂类土充填,磨圆度较好,呈亚圆形。
根据圆锥动力触探判定其密实度为稍密,该层层厚1.80m~3.80m,平均厚度2.77m。
强风化泥岩:
红褐色与灰绿色或灰黑色互层,可塑,结构构造大部分被破坏,矿物成分显著变化,节理裂隙很发育,沿节理面有白色石膏及芒硝,岩体极破碎,遇水易软化,易崩解,风干后呈粘土状。
该层层厚2.90m~4.00m,平均厚度3.28m。
中风化泥岩:
红褐色与灰绿色互层,泥质结构,中厚层状结构,结构构造部分被破坏,含有白色石膏及芒硝,石膏呈块状或条带状分布,节理裂隙稍发育,遇水易软化,易崩解,风干后呈碎块状。
该岩石属软质岩,岩体完整程度属较破碎,岩体质量等级为
级。
层厚19.00m~21.50m。
微风化泥岩:
紫红色,泥质结构,中厚层状构造,结构构造部分未被破坏,岩体较完整,属软质岩石,岩体质量等级为
级。
该地区标准冻结深度为1.34m。
地基土的冻胀性等级为
类,属弱冻胀性土。
图3
-
工程地质剖面图
4场区水文地质条件
在勘察期间,场地内钻孔揭露深度内均见地下水,地下水稳定水位距自然地面4.20~5.70m,稳定水位标高:
2243.80~2246.14m。
地下水属无压型孔隙潜水,补给来源主要为大气降水补给。
地下水补给河水,地下水流向为南西至北东向。
卵石层为主要含水层,属强透水层,第三系泥岩为第一相对隔水层,由于受大气降水的制约,丰水期地下水水位涨幅约0.50m左右,勘察期间为丰水期(2006年9月)。
勘察单位于2006年9月7日在勘察场地内的2号钻孔内进行了地下水抽水试验,抽水孔1个,观测孔2个,属完整井带观测孔抽水试验,抽水试验过程中,当抽水量1.011m3/h时,主井降深已接近含水层底板,无法实现指定的三次降深抽水试验目标,抽水后水位稳定时间为2小时,经由抽水试验计算得到的涌量为24m3/d,渗透系数为17.2m/d,抽水试验结果表明场地含水层水量不大。
明都大厦场地勘察期间,场地内钻孔揭露深度内均见地下水,地下水初见水位1.30~3.40m,稳定水位1.20~3.30m,稳定水位标高:
2239.92~2242.00m。
地下水属无压型孔隙潜水,补给来源主要由上游地下径流补给,卵石层为主要含水层,呈中等透水状,其渗透系数K为4.00m/d,其下泥岩为一相对隔水层,经现场勘察,泥岩中一般无裂隙水存在,由于受大气降水的制约,丰水期地下水水位涨幅约0.5~1.0mm左右,勘察期间为丰水期。
5建筑物变形过程
5.1沉降观测
在3号楼共布设8个沉降观测点。
图43号楼沉降观测点布置图
从2007年4月13日开始进行观测,截止到2008年5月10日,总共观测了108次,历时394天,获取了108组沉降观测数据,截止到2008年5月10日,3号楼整体建筑平均累积沉降量为-82.27mm,整个观测过程平均沉降速度为-0.21mm/d。
最大沉降量为E1点,沉降量为-129.07mm。
最小沉降量为E5点,沉降量为-36.87mm,最大点和最小点的沉降差异为92.20mm。
相邻沉降点差异沉降量最大的点为E2点和E7点,差异为45.83mm。
2007年4月29日沉降量等值线图
2007年5月21日沉降量等值线图
2007年6月25日沉降量等值线图
2007年7月24日沉降量等值线图
2007年8月7日沉降量等值线图
2007年9月30日沉降量等值线图
2007年10月31日沉降量等值线图
2007年12月01日沉降量等值线图
2008年01月04日沉降量等值线图
2008年03月06日沉降量等值线图
2008年04月14日沉降量等值线图
2008年5月10日沉降量等值线图
根据等值线图可以看出,建筑物西南部向东北部沉降逐渐变大,建筑物整体沉降不均匀。
5.2建筑物整体倾斜现状
图53号楼变形观测点布置图
图6-13号楼A点垂直度观测成果示意图
图6-2青海师大3号楼D点垂直度观测成果示意图
6相关工程建设历程
根据相关部门提供的施工记录和方案实施情况,汇总了3号楼和明都大厦的施工进度与主要事件表。
3号楼与明都大厦施工进度与主要事件表
3号楼
明都大厦
日期
主要事件
日期
主要事件
2006年10月20日
开工
2006年11月10日
~11月12日
静载荷试验
2006年11月15日
地基验槽
2006年11月28日
完成基础筏板砼施工
2006年12月12日
完成±0.00以下结构施工,基坑回填。
进入冬季,停止施工。
2007年3月11日
复工
2007年4月6日
开工
2007年4月10日
开始降水
2007年4月13日
开始沉降观测
2007年4月17日
基坑内明沟排水
2007年4月26日
边坡坍塌(第一次)
2007年6月29日
22层以下进行测量工作,测量结果表明施工符合要求。
2007年7月8日
边坡坍塌(第二次)
2007年7月26日
后浇带西侧地基验槽
2007年7月29日
主体结构部分施工完成。
2007年7月30日
30层以下测量工作,结果表明施工符合要求。
2007年8月13日
后浇带东侧地基验槽
2007年9月10日
测量观测发现楼顶角偏差70mm。
2007年9月11日
组织专家实地查看
2007年9月22日
第一次专家会议,倾斜89mm
2007年9月22日
下午后浇带以西±0.00以上停工;晚上±0.00以下回填土施工,停止降水,仅有坑内排水。
2007年9月28日
基本完工回填土
2007年10月12日
第二次专家会议,倾斜92mm
2007年11月5日
停止排水
2007年11月9日
第三次专家会议,倾斜82mm
2007年11月10日
开始支护桩施工
2007年12月3日
支护桩施工完工
2007年12月9日
工地停工
2007年12月12日
第四次专家会议,倾斜94mm。
冬休。
2007年12月23日
工地南侧边坡出现渗水现象,但在休工期,未采取措施。
2008年3月12日
复工
2008年3月10日
复工
2008年3月14日
第五次专家会议,倾斜146mm
2008年3月20日
省建设厅召开协调会,3号楼全面停工,倾斜151mm
2008年3月20日
全面停工
2008年4月3日
挡土墙和上部结构继续施工
2008年4月13日
第六次专家会议
7不均匀沉降与总体倾斜初步结论
(1)前期数据出现反弹和异常,可信度降低。
(2)从3号楼沉降观测时间曲线和场地周边的工程建设时间分析可见,在北侧明都大厦基坑开挖过程中,3号楼的沉降速度较大(2007年4月13日至2007年7月24日),沉降不均匀,在此期间,于2007年4月26日和7月8日发生边坡坍塌,说明3号楼的不均匀沉降与明都大厦基坑开挖在时间上相关且具有一定的滞后性。
(3)截止到2008年5月10日,3号楼整体建筑平均累积沉降量为-82.27mm,最大沉降点为E1,沉降量为-129.07mm。
最小沉降点为E5,沉降量为-36.87mm,最大点和最小点的沉降差异为92.20mm。
相邻沉降点差异沉降量最大的点为E2和E7,差异为45.83mm。
根据沉降观测点及沉降量分布情况判断,建筑物整体沉降不均匀。
(4)从2008年1月4日到2008年5月10日(共127天),建筑物平均沉降量为-7.51mm,沉降速度为-0.059mm/d。
远远未达到沉降稳定限值(0.01~0.04mm/d),该建筑的沉降不稳定,建议继续进行沉降观测。
(5)依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002),建筑物垂直度偏差H/1000,且小于3cm,所以本建筑物最大偏移量应为3cm。
而在业主提供的(2008年4月至2008年5月)3号楼变形报告中,建筑物偏移值都大于3cm,所以垂直度已不满足验收规范要求。
8不均匀沉降与总体倾斜原因分析
●场地均匀性
●持力层物理力学指标
●地基承载力和地基变形验算
●斜坡稳定性分析
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