李昌存 周一君 苑永健
由于該宿舍樓采用基礎(chǔ)埋深比較深,土體的壓縮層厚度大,應(yīng)用“等效作用分層總和法”,其特點是不僅考慮了沉降計算的經(jīng)驗系數(shù),而且把樁基礎(chǔ)的沉降也考慮到其中,還考慮了由多塊不同的附加應(yīng)力共同作用下的沉降量。實踐證明這種方法更接近實際情況,也更加精確。綜上考慮,采用“等效作用分層總和法”來計算該宿舍樓是可行且合理的。
1.2.1 等效作用分層總和法的計算公式
其中,ψ為樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù);ψe為樁基等效沉降系數(shù)。
1.2.2 創(chuàng)建沉降量計算的圖形尺寸及相互位置模型
高層宿舍樓的沉降量預(yù)測應(yīng)考慮其自身自重影響下的沉降量,故根據(jù)它們自身的形狀尺寸和彼此間的相對位置,建立高層宿舍樓的沉降量計算。
1.2.3 計算宿舍樓的基底平均附加應(yīng)力
Po=p-γmd=14×30+25+1.4×25-(19.886×4.7+19.965 ×0.9)=369 kPa。其中,14為每層樓的平均附加應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值,kPa;30為地上30層樓;1.4為筏板厚度,m;25為一層地下室和混凝土筏板的平均附加應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值,kPa;19.886為①層土的重度,kN/m3;4.7為①層土的層厚,m;19.965 為②層土的重度,kN/m3;0.9 為取基底深5.6 m,故取0.9 m厚的第②層土。
1.2.4 計算宿舍樓重心“s”點的沉降量
1)計算宿舍的重心。即建筑物在平面上是均勻分布的,所以計算其重心時可利用面積矩方程。計算過程如下:建筑物承臺是對稱的,且可分為兩個矩形,所以其重心在兩個矩形的中心的連線上,由方程:sabch×x=sdefg×(16-x);解得:x=3。2)計算宿舍樓重心“s”的沉降量。宿舍樓重心點“s”的沉降量即是該建筑物的整體最終沉降量。宿舍樓自重影響下“s”點的沉降量。對宿舍樓自重影響下的“s”點的沉降量分別作圖式并列表統(tǒng)計計算。3)計算深度Zn的驗算。4)樁基沉降計算深度是按σz≤0.2σcz控制,其中,而αj'是根據(jù)角點法劃分的矩形長寬比及深寬比查表得到?!皊”點的沉降量即是宿舍樓的最終總體沉降量,所以用“等效作用分層總和法”計算出宿舍樓的最終沉降量為255 mm。分別對宿舍樓“凸”字形基礎(chǔ)8個角點進行沉降量的計算。對宿舍樓“凸”字形基礎(chǔ) 8個角點即 A,B,C,D,E,F(xiàn),G,H。計算結(jié)果如表1,表2所示。
表1 宿舍自重影響下各點沉降量計算結(jié)果統(tǒng)計表
表2 各點計算深度驗算表
根據(jù)“等效作用分層總和法”的計算成果,分別計算各對應(yīng)點的沉降差,并對宿舍樓的傾斜進行統(tǒng)計,見表3。
表3 傾斜統(tǒng)計計算表
該高層宿舍樓采用了上部筏板與下部樁基礎(chǔ)的類型,樁的類型為鉆孔灌注樁,樁長28 m,樁徑600 mm。該工程完工后測得實際沉降量為90.5 mm,整體傾斜為0.000 44,基礎(chǔ)沉降比較穩(wěn)定,基礎(chǔ)變形量已到40%,實測的最終沉降量為220 mm。應(yīng)用“等效作用分層總和法”的方法沉降量為275 mm,綜上所述,應(yīng)用“等效作用分層總和法”的方法與實際的沉降量最為接近,這種計算方法具有使用價值。
[1] GB 50330-2002,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].
[2] 陳祥福.沉降計算理論及工程實例[M].北京:科學(xué)出版社,2005.
[3] 趙明華.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程[M].武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2003.
[4] JGJ 79-2002,J220-2002,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].
[5] GBJ 112-87,膨脹土地區(qū)地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].
[6] 董建國,趙錫宏.高層建筑地基基礎(chǔ)[M].上海:同濟大學(xué)出版社,1997.
[7] 楊 敏.減少沉降樁基礎(chǔ)的設(shè)計理論和工程應(yīng)用[A].巖土工程青年專家學(xué)術(shù)論壇文集[C].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1998.