减轻不均匀沉降危害的专项措施.docx
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减轻不均匀沉降危害的专项措施
减轻不均匀沉降危害办法
普通来说,地基产生均匀沉降,对建筑物自身影响不大,可以预留沉降标高加以解决。
但对地基不均匀沉降,应当引起注意,当不均匀沉降超过建筑物承受限度时,即产生开裂破坏,严重倾斜,影响建筑使用,危及安全。
产生不均匀沉降因素是:
①上部荷载突变,高低交界处产生不均匀沉降;
②地基土压缩性质相差悬殊,土层水平方向软硬突变处产生不均匀沉降;
③地基土压缩层相差悬殊,软弱土层厚度变化大(动画8.6.1)。
防止和减轻不均匀沉降危害,惯用办法有
①对地基某一深度内或局部进行人工解决;
②采用桩基或其他深基本方案;
③在建筑设计、构造设计和施工方面采用某些工程办法。
a.建筑办法
建筑物体型系指建筑物平面和立面形状而言。
规定:
①平面形状简朴,如用“一”字形建筑物;
②立面上建筑物紧接高差不超过一层;
③控制长高比在2.5~3.0以内;
④内外纵墙避免中断、转折,缩小横墙间距,以增强整体刚度。
设立沉降缝宜设沉降缝部位:
①平面形状复杂建筑物转折部位;
②建筑物高度或荷载突变处;
③建筑物构造类型不同处;
④长高比过大建筑物恰当部位;
⑤地基土软硬交界处;
⑥地基基本解决办法不同处;
⑦局部地下室边沿;
⑧分期建造房屋分界面。
普通沉降缝宽度:
二、三层房屋为5~8cm,四、五层房屋为8~12cm,六层以上不不大于12cm。
沉降缝构造如图8.6.1所示。
控制相邻建筑物间距(查表8.6.1)
表8.6.1软弱地基相邻建筑间隔距离(m)
影响建筑物预估平均沉降量(cm)
被影响建筑物长高比
2.0≤l/Hf〈3.0
3.0≤l/Hf〈5.0
7—15
2—3
3—6
16—25
3—6
6—9
26—40
6—9
9—12
〉40
9—12
≥12
注:
1.表中l为房屋长度或沉降缝分隔单元长度,m;Hf为自基本底面起算房屋高度,m。
2.当被影响建筑物长高比为1.5 调节建筑物某些标高,可以采用下列办法: ①依照预估沉降量,恰当提高室内地坪和地下设施标高; ②建筑物各某些(或设备之间)有联系时,可将沉降较大者提高; ③在建筑物与设备间应留有足够净空; ④当管道穿过建筑物时,应预留足够尺寸孔洞或采用柔性管道接头。 b.构造办法 1.减轻建筑物自重。 建筑物自重在基底压力中占有重要比例。 工业建筑中约占50%,民用建筑中可高达60%~70%,因而减少沉降量常可以从减轻建筑物自重着手: ①采用轻型材料; ②选用轻型构造; ③减轻基本及其上回填土重量。 2.设立圈梁和钢筋混凝土构造柱。 3.减小或调节基本底面附加压力。 4.设立连系梁(图8.6.2)。 5.采用联合基本或持续基本。 6.使用能恰当不均匀沉降构造 c.施工办法 1.保持原状构造,细粘性土如淤泥和淤泥质土具备一定构造强度,在开挖基槽时,暂不挖到基底标高,保存20cm左右原土,等基本施工时在挖除,如基槽底已扰动,可先铺一层中粗砂,再铺碎砖、片石块不进行解决。 2.恰当安排施工顺序,先盖重、高某些、后盖轻、低某些;先主体建筑,后附属建筑等。 图8.6.2 在实际工程中,由于地基软弱,土层薄厚变化大,或在水平方向软硬不一,或建筑物荷载相差悬殊等因素,使地基产生过量不均匀沉降,导致建筑物倾斜,墙体、楼地面开裂事故屡见不鲜。 因而,如何采用有效办法,防止或减轻不均匀沉降危害,是很重要一种问题。 消除或减轻不均匀沉降危害途径普通有: (1)采用桩基本或其他深基本; (2)进行地基解决;(3)依照第4章简介地基、基本与上部构造共同作用概念,采用建筑、构造与施工办法。 有时 (2)、(3)可以同步采用。 本节重要第(3)方面内容。 3.6.1建筑办法 1.建筑物体型应力求简朴 建筑物体型涉及其平面与立面形状及尺度。 平面形状复杂建筑物,如“L”、“┳”、“━”、“F”、“工”字形等,在纵横单元交接处基本密集,地基中附加应力互相重叠,导致该某些沉降往往不不大于其她部位。 特别当某些支生“翼缘”尺度大时,建筑物整体性差,很容易因不均匀沉降引起建筑物墙体开裂。 当建筑物高低或荷载差别大时,也必然会加大地基不均匀沉降。 因而,在具备发生较大不均匀沉降条件时,建筑物体型应力求简朴。 图3-28建筑物之间设立连接体 当需要将建筑物设计成体型较复杂时,宜依照其平面、立面形状、荷载差别等状况,在恰当部位用沉降缝将其划提成若干刚度较好独立单元;或者将两者隔开一定距离,两者之间采用能自由沉降联接体或简支、悬挑构造相联接,如图3-28所示。 2.控制建筑物长高比及合理布置纵横墙 当建筑物长度与高度之比越大,整体刚度越差,抵抗弯曲变形能力弱,容易导致建筑物开裂。 相反,长高比小建筑物,刚度大,调节不均匀变形能力就强。 依照工程经验,对于砌体承重房屋,当予估沉降量不不大于120mm时,对于三层和三层以上房屋,其长高比宜不大于等于2.5,当长高比控制在2.5~3.0范畴内时,宜做到纵墙不转折或少转折,并应控制其内横墙间距或增强基本刚度和强度;当予估沉降量不大于或等于120mm时,长高比可不受限制。 图3-29沉降缝构造示意图 合理布置纵横墙,使内外墙贯通,减少墙体转折和中断状况,是增强建筑物刚度重要办法。 此外,门窗洞口或管道洞口如开设过大,就会削弱墙体刚度,可在洞口周圈设立钢筋混凝土边框予以加强。 3.设立沉降缝 用沉降缝将建筑物由基本到屋顶分割成若干个独立单元,使分割成每单元体型简朴,长高比减小,从而提高建筑物抗裂能力。 建筑物下列部位宜设立沉降缝: (1)建筑物平面转折处; (2)建筑物高度或荷载差别处; (3)长高比过大砌体承重构造或钢筋混凝土框架构造恰当部位; (4)地基土压缩性有明显差别处; (5)建筑构造或基本类型不同处; (6)分期建造房屋交界处。 沉降缝两侧地基基本设计和解决是一种难点。 如地基土压缩性明显不同或土层变化处,单纯设缝难以达到预期效果,往往结合地基解决进行设缝。 缝两侧基本常通过变化基本类型、交错布置或采用基本后退悬挑作法进行解决(图3-29)。 此外,为避免沉降缝两侧单元相向倾斜挤压,规定沉降缝有足够宽度,可按表3-17拟定。 建筑物沉降缝宽度表3-17 建筑物层数 沉降缝宽度(mm) 2~3 50~80 4~5 80~120 5层以上 ≥120 4.控制相邻建筑物基本间净距 由于地基中附加应力扩散作用,使距离近相邻建筑物间沉降互相影响。 普通既有建筑物受相邻新建筑物沉降影响,对于同步建造建筑物,则轻(低)建筑物受影响较重(高)建筑物严重。 为避免引起地基不均匀沉降导致建筑物倾斜或裂缝,应控制相邻建筑物基本间距离,见表3-18。 对相邻高耸构造或对倾斜规定严格构筑物外墙间隔距离,应依照倾斜容许值拟定。 相邻建筑物基本间净距表3-18 被影响建筑物长高比 影响建筑物预估平均沉降量s(mm) 70~150 2~3 3~6 160~250 3~6 6~9 260~400 6~9 9~12 >400 9~12 ≥12 注: 1.表中L为建筑物长度或沉降缝分隔单元长度(m);Hf为自基本底面起算建筑物高度(m)。 2.当被影响建筑长高比为1.5<L/Hf<2.0时,其间隔净距离可恰当缩小。 .5.调节建筑物标高 建筑物沉降过大时,将会引起管道破损、雨水倒漏、设备运营受阻等状况,影响建筑物正常使用,依照详细状况,可采用如下办法: (1)室内地坪和地下设施标高,应依照预估沉降量恰当提高;建筑物各某些或设备之间有联系时,可将沉降较大者标高予以提高。 (2)建筑物与设备之间,应留有足够净空。 当建筑物有管道穿过时,应预留足够尺寸孔洞,或采用柔性管道接头等。 3.6.2构造办法 1.减轻建筑物自重 普通建筑物自重在总荷载中所占比例很大,民用建筑约占60%~70%,工业建筑约占40%~50%,为减轻建筑物自重,达到减小不均匀沉降目,在软弱地基上可采用下列某些办法。 (1)减少墙体重量。 大力发展和应用轻质高强墙体材料,严格控制使用自重大,又耗农田粘土砖,已是形势所迫。 (2)选用轻型构造。 如采用预应力钢筋混凝土构造、轻钢构造、轻型空间构造等,屋面板可采用品有防水、隔热保温一体轻质复合板。 (3)减少基本和回填土重量。 如采用补偿性基本、可浅埋配筋扩展基本,以及架空地板减少室内回填土厚度,都是有效办法。 2.增强建筑物整体刚度和强度 如前所述,对于砌体承重构造房屋,可采用控制长高比以及合理布置纵横墙办法,除此之外,还可采用如下办法: (1)设立圈梁 当墙体挠曲时,布置在墙体中圈梁犹如钢筋混凝土梁内受拉钢筋,它重要承受拉应力,可有效地防止砌体开裂。 圈梁截面、配筋以及平面布置等,可按建筑抗震设计规范规定进行。 对于多层房屋基本和顶层宜各设一道,其她可隔层设立;本地基软弱,或建筑体型较复杂,荷载差别较大时,可层层设立。 对于单层工业厂房、仓库可结合基本梁、联系梁、过梁等酌情设立。 (2)加强基本刚度 对于建筑体形复杂、荷载差别较大框架构造,可采用加强基本整体刚度办法,如采用箱基、桩基、厚度较大筏基等,以抵抗地基不均匀沉降。 3.减小或调节基底附加压力 (1)设立地下室。 采用补偿性基本设计办法,以挖除土重抵消某些甚至所有建筑物重量,达到减小沉降目。 (2)调节基底尺寸。 按地基承载力拟定出基本底面尺寸之后,应用沉降理论和必要计算,并结合设计经验,调节基底尺寸,以控制不同荷载基本沉降量接近。 4.选用非敏感性构造 排架构造或三铰拱等构造,地基发生一定不均匀沉降时,不会引起很大附加应力,因而可减轻不均匀沉降危害。 对于单层工业厂房、仓库和某些公共建筑,在状况允许时,可以选用对地基沉降不敏感构造。 3.6.3施工办法 在工程建设施工中,合理安排施工顺序,注意某些施工办法,可减小或调节某些不均匀沉降。 (1)合理安排施工顺序。 当建筑物各某些高度或荷载差别大时,应按先高后低,先重后轻顺序进行施工;并注意高低某些相连接适当时间,普通可依照沉降观测资料拟定。 例如,北京五星级长城饭店,塔楼客房为18层,中心阁楼22层,采用两层箱形基本;共享大厅为7层,采用独立柱基。 其施工顺序为: 先盖高重客房主楼与阁楼,使地基沉降大某些已产生;后盖轻低大厅,有效地缩小了两者沉降差。 (2)注意施工办法: 对于高敏捷度软粘土,基槽开挖施工中,需注意保护持力层不被扰动,普通可在基底标高以上,保存20cm厚原土层,待基本施工时再予以挖除,可避免基底超挖现象,扰动土原状构造。 如发现坑底软土被扰动,可仔细挖除扰动某些,用砂、碎石压实解决。 此外需注意控制加荷速率。
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