要利軍
摘要: 作者針對(duì)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)地基變形驗(yàn)算的有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了量化,提出了自己的一些看法,并列舉了設(shè)計(jì)和施工過程中減少地基變形一些措施,目的是使設(shè)計(jì)合理、施工符合要求。
關(guān)鍵詞: 地基變形驗(yàn)算量化措施
1.引言
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.0.2條第三款規(guī)定:如有下列情況之一時(shí),仍應(yīng)作變形驗(yàn)算:
1)地基承載力特征值小于130kPa,且體型復(fù)雜的建筑;
2)在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)何在差異較大,可能引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降;
3)軟弱地基上的建筑物存在偏心荷載時(shí);
4)相臨建筑物距離過近,可能發(fā)生傾斜時(shí);
5)地基內(nèi)有厚度較大或厚度不均的填土,其自重固結(jié)未完成時(shí)。
由于《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中沒有給出定量的量化指標(biāo),只是一些定性的指標(biāo),因此還需要具體問題具體分析。
2.量化及看法
2.1對(duì)第1)項(xiàng)
當(dāng)?shù)鼗休d力特征值小于130kPa,且體型復(fù)雜的建筑物要進(jìn)行變形驗(yàn)算。所謂的體型復(fù)雜即指平面曲折、立面上高低相差較大,由于相臨翼剛度相差大,不能共同起作用,往往造成剛度較差的部分產(chǎn)生裂縫或損壞,如平面形狀為┌、[、Ш、工等,判斷是否為體型復(fù)雜的建筑也可結(jié)合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
2.2對(duì)第2)項(xiàng)
由于相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大,使得建筑物高低部分難以共同工作,往往造成低輕建筑物向高重建筑物傾斜或開裂,當(dāng)相鄰基礎(chǔ)荷載超過20%時(shí)可認(rèn)為相鄰基礎(chǔ)差異較大。
2.3對(duì)第3)項(xiàng)
建筑物絕對(duì)沒有偏心荷載是不可能的,當(dāng)?shù)鼗休d力特征值小于130kPa的地基可認(rèn)為是軟弱地基,當(dāng)偏心荷載的偏心距大于基礎(chǔ)寬度的1/6時(shí)可認(rèn)為此荷載的偏心距較大。
2.4第4)項(xiàng)
由于相鄰建筑物的剛度不同,當(dāng)距離很近時(shí)剛度大的建筑物表現(xiàn)為傾斜,高度小的建筑物表現(xiàn)為開裂,當(dāng)建筑物之間的距離小于5m時(shí),可認(rèn)為距離很近。
2.5第5)項(xiàng)
由于荷載面積大,影響深度深,土層固結(jié)速率緩慢而使得基礎(chǔ)沉降穩(wěn)定歷時(shí)加長(zhǎng),當(dāng)填土厚度大于1m時(shí),可認(rèn)為厚度較大。
3.減少地基變形的措施
一般來講單純依靠加強(qiáng)地基處理避免地基變形往往不是最經(jīng)濟(jì)和合理的,所以應(yīng)該從結(jié)構(gòu)、施工等多方面處理。
3.1結(jié)構(gòu)方面
有條件的可采用輕型結(jié)構(gòu)(如鋼結(jié)構(gòu))減少墻體重量,或擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積等減少基底附加壓力。由于基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)是共同工作的,因此加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度也可減小地基的變形(如減小內(nèi)橫墻的間距、建筑物的長(zhǎng)高比限制在一定范圍之內(nèi)[2]、增加圈梁等)。同樣基礎(chǔ)的剛度也對(duì)地基變形有影響(如對(duì)筏形基礎(chǔ)可做成帶肋式筏板)。
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)并不一定埋置越深越好,因?yàn)橛行┑貐^(qū)的地表硬殼層[3]的承載力要遠(yuǎn)比軟弱下臥層土好,《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.1.2條規(guī)定:“在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下,基礎(chǔ)宜淺埋,當(dāng)上層地基的承載力大于下層土?xí)r,宜利用上層土作持力層。除巖石地基外,基礎(chǔ)埋深不宜小于0.5m?!?/p>
對(duì)于軟土地基若能滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求可適當(dāng)增加墊層的厚度和寬度,墊層對(duì)基底附加壓力有擴(kuò)散作用,使作用于下臥層的壓力減小,相應(yīng)減小了下臥層的變形。
3.2施工方面
同一幢建筑物存在重量相差很大時(shí),在施工過程中要合理安排施工順序,一般先施工重量大的部分,后施工重量輕的部分。當(dāng)基坑中存在淤泥時(shí),由于淤泥具有一定的結(jié)構(gòu)剛度,因此在開挖基槽時(shí)注意不要擾動(dòng)原狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)基礎(chǔ)埋置在易風(fēng)化的巖層上,施工時(shí)應(yīng)在基坑開挖后立即鋪筑墊層。當(dāng)存在相鄰建筑物時(shí),新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑基礎(chǔ)。當(dāng)埋深大于原有建筑物時(shí),兩基礎(chǔ)間應(yīng)保持一定凈距。當(dāng)上述要求不能滿足時(shí),應(yīng)采取分段施工,設(shè)臨時(shí)加固支撐,打板樁,地下連續(xù)墻等施工措施,或加固原有建筑物地基[1]。
4.結(jié)語
本文是對(duì)有關(guān)實(shí)際工程的總結(jié),希望有一定的參考價(jià)值。
4.1由于建筑物的體型對(duì)地基變形有影響,因此在滿足使用要求和其他要求的前提下,建筑體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單。
4.2不同結(jié)構(gòu)類型建筑物相鄰時(shí),沉降影響來自沉降大的、剛度大的建筑物,而受損害的確實(shí)剛度小的建筑物。
4.3基礎(chǔ)回填時(shí),盡量使用原土類型,避免沉降不均勻。
4.4由于地基變形主要由土層固結(jié)引起的,而土的固結(jié)往往需要很長(zhǎng)的時(shí)間,因此若要計(jì)算變形也不必考慮風(fēng)荷載和地震作用。
4.5實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定是否進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范.(GB50007—2002).北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范.(GB50011—2002).北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
[3]交通部公路科學(xué)研究所,天津—塘沽地區(qū)軟土的公路工程特性及硬殼層的利用(研究報(bào)告),1985.