建筑地基工程沉降縫施工技術(shù)論文

時(shí)間:2022-03-28 09:06:44

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建筑地基工程沉降縫施工技術(shù)論文

1建筑地基工程的特性及沉降縫分析

(1)地基特性。建筑工程地基是承載整個(gè)建筑負(fù)荷的重要組成部分,其地基強(qiáng)度直接決定了建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的形成,如果地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)遭到破壞,勢(shì)必會(huì)對(duì)整個(gè)建筑的使用功能及使用壽命造成一定的影響,地基失穩(wěn)以及地基不均勻沉降等現(xiàn)象會(huì)直接造成建筑墻體裂縫或者是傾斜,嚴(yán)重情況下還會(huì)造成建筑上層結(jié)構(gòu)的損壞甚至是倒塌。建筑地基的變形主要是由其地基土的物理力學(xué)特性所決定的,與其負(fù)荷大小和地質(zhì)水文條件有著較為密切的關(guān)系。在建筑地基土體壓縮變形過(guò)程中,隨著地基土空隙的逐漸減小,其所含的水分和空氣在不斷的排擠過(guò)程中,相對(duì)密實(shí)程度以及承載力會(huì)隨之增大。

(2)沉降縫的基本形狀及成因。由于建筑地基基礎(chǔ)的不均勻沉降所產(chǎn)生的裂縫主要有豎向裂縫、斜向裂縫以及橫向裂縫三種,其中最具有代表性的是斜向裂縫,主要由于在地基的不均勻沉降作用下,其砌體的內(nèi)力分布形式發(fā)生了重大變化,在附加應(yīng)力作用下,砌體的抗拉抗剪強(qiáng)度進(jìn)一步減小,因此產(chǎn)生升了拉力作用下的裂縫。在該作用下產(chǎn)生的裂縫與地基基礎(chǔ)的不均勻沉降有著較為明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系,沉降縫的最高點(diǎn)是地基基礎(chǔ)沉降量相對(duì)較大的地方,最低點(diǎn)則為沉降的交點(diǎn)。造成以上地基不均勻沉降的原因多種多樣,總的來(lái)說(shuō)是由于建筑地基工程的地基土質(zhì)不同導(dǎo)致其壓縮性不同,使得樓房的荷載力不均勻,從而在建筑整體剛度不均且稱重體系雜亂無(wú)章的情況下,就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的建筑地基不均勻沉降,雖然其表現(xiàn)為建筑墻體的開(kāi)裂,但是其與荷載作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)裂縫在本質(zhì)上還是有一定的區(qū)別的。

2建筑地基不均勻沉降的危害及沉降量的測(cè)定

(1)地基不均勻沉降的主要危害。由于建筑地基土本身所具有的壓縮性,造成了建筑地基在自重應(yīng)力以及附加應(yīng)力作用下會(huì)產(chǎn)生一定的沉降。通常情況下來(lái)講,建筑地基沉降現(xiàn)象不會(huì)對(duì)建筑物本身產(chǎn)生較大的影響,可以在施工過(guò)程中通過(guò)預(yù)留沉降標(biāo)高的方法對(duì)可能存在的地基沉降問(wèn)題做出有效的解決。但是由于建筑地基工程土層厚度變化問(wèn)題以及建筑荷載差異問(wèn)題和基礎(chǔ)類型差異,會(huì)容易使建筑地基產(chǎn)生不均勻沉降現(xiàn)象,最終造成建筑物自身傾斜,并引起建筑上部結(jié)構(gòu)應(yīng)力作用增加,或者是建筑物底層標(biāo)高逐漸減小,建筑物總高度也隨之相應(yīng)減小,在積蓄到一定量之后,嚴(yán)重威脅到整個(gè)建筑的安全使用。

(2)建筑地基沉降量的確定。在長(zhǎng)期的荷載作用下,建筑地基的沉降量基礎(chǔ)主要經(jīng)歷了初始沉降、固結(jié)沉降以及次固結(jié)沉降三個(gè)階段,最終相加在一起形成了建筑地基沉降量。其中初始沉降量主要是指由于飽和軟土中的孔隙水沒(méi)有及時(shí)排出而發(fā)生的沉降,該時(shí)期地基土體只發(fā)生了形變而并沒(méi)有發(fā)生體變。而固結(jié)階段的沉降是隨著荷載作用的逐漸推移,在外部荷載不變的情況下,建筑地基中的孔隙水不斷排除過(guò)程中發(fā)生的沉降。

3建筑地基工程不均勻沉降的預(yù)防

(1)前期地質(zhì)勘查及質(zhì)量控制。建筑工程施工前期的地質(zhì)勘查工作是其建筑地基工程開(kāi)展的重要科學(xué)依據(jù)之一,首先應(yīng)保證的建筑地基工程地質(zhì)勘查報(bào)告的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,從而便于在該依據(jù)下進(jìn)行建筑地基工程施工的人員素質(zhì)培養(yǎng)及專業(yè)技能培訓(xùn)工作。

(2)提升設(shè)計(jì)的多樣性。在進(jìn)行建筑地基工程設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注重設(shè)計(jì)方案的的多樣性特征,從而保持地基基礎(chǔ)和建筑整體之間的剛度聯(lián)系。在進(jìn)行建筑平面形狀的選擇時(shí),盡量做到規(guī)劃方案的整齊性,避免出現(xiàn)較為復(fù)雜的形狀或者是過(guò)多的轉(zhuǎn)角,當(dāng)存在著建筑物長(zhǎng)度過(guò)大的情況時(shí),應(yīng)考慮在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置相應(yīng)的沉降縫,如果建筑設(shè)計(jì)形狀較為復(fù)雜,該位置可以選取在建物設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)折處。此過(guò)程中需要注意的是,如果建筑地基土之間有著較大的差異,那么應(yīng)將臨近建筑也同樣納入考慮范疇之內(nèi),避免其可能對(duì)其造成的不良影響。另一方面,可以通過(guò)對(duì)縱橫墻合理布置的范式,對(duì)存在的不均勻變形現(xiàn)象進(jìn)行有效的調(diào)解,比如建筑在為磚石承重結(jié)構(gòu)時(shí),可以在保持其盡量貫通的情況下確保橫隔墻的間距適中,從而有效預(yù)防裂縫問(wèn)題的出現(xiàn),在整體上提升建筑物的性能。

4建筑地基沉降縫的設(shè)計(jì)原理及控制措施

4.1建筑地基沉降設(shè)計(jì)的原理相關(guān)研究和實(shí)踐結(jié)果表明,三相系土在壓力作用下所產(chǎn)生的空隙以氣壓縮量變化相對(duì)較小,科技直接忽略不計(jì),但是其在外荷作用下,會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的土粒間連接結(jié)構(gòu)變化,在相對(duì)移動(dòng)作用下會(huì)發(fā)生重新排列,從而使土體空隙中的水分和氣體被排出,在此壓縮過(guò)程中土體體會(huì)隨著外荷作用逐漸較小,最終產(chǎn)生固結(jié)。在這種土的壓縮作用下產(chǎn)生的基礎(chǔ)沉降一般情況下都可以認(rèn)為是固結(jié)沉降,其主要是對(duì)于粘性土質(zhì)而言的。

4.2建筑地基沉降設(shè)計(jì)的計(jì)算方法

當(dāng)前建筑地基工程中采用的沉降設(shè)計(jì)計(jì)算方法主要為分層總和法,按照其所選取的壓縮曲線坐標(biāo)的不同,其又可以劃分為e∶P曲線法和e∶lo曲線法。一般情況下的建筑地基工程沉降設(shè)計(jì)中,不僅需要對(duì)建筑物基礎(chǔ)沉降量及沉降縫進(jìn)行科學(xué)的預(yù)估,還與要在此基礎(chǔ)上對(duì)沉降時(shí)間以及沉降量與工程施工進(jìn)度之間的變化關(guān)系進(jìn)行預(yù)估,并通過(guò)二維、三維固結(jié)理論解決其過(guò)程中存在的宿管排水法加固地基問(wèn)題。

4.3建筑地基工程沉降縫的控制措施

(1)建筑平面設(shè)計(jì)措施。在對(duì)建筑地基工程沉降縫進(jìn)行控制時(shí),首先應(yīng)從建筑設(shè)計(jì)入手。對(duì)于建筑平面的設(shè)計(jì),應(yīng)在力求簡(jiǎn)單的原則基礎(chǔ)上,確保建

筑物之間的高差在可接受的范圍之內(nèi),從而保證其建筑基底應(yīng)力之間的均勻、圈梁更容易拉通。如此一來(lái),在整體高度得到有效保證的前提下,即使發(fā)生的沉降作用稍大,也不會(huì)對(duì)建筑地基產(chǎn)生較為嚴(yán)重的破壞作用。進(jìn)行沉降縫設(shè)置主要是運(yùn)用沉降縫將建筑物從屋面到基礎(chǔ)分割成若干個(gè)獨(dú)立的沉降單元,從而使建筑物平面簡(jiǎn)單化,最終達(dá)到減輕地基不均勻沉降的目的。所以,對(duì)于建筑地基沉降縫的設(shè)置位置選擇上,可以考慮將其放置在建筑物平面轉(zhuǎn)折處、層高落差處或者是分期建筑的交界處,并確保沉降縫有足夠的寬度,使其能發(fā)揮出應(yīng)用的效應(yīng)。在沿高層建筑或者是裙樓交接出設(shè)置沉降縫時(shí),應(yīng)注意將其基礎(chǔ)斷開(kāi)從而使主樓各裙樓之間能夠形成互不影響的個(gè)體單元,并通過(guò)標(biāo)高設(shè)置的方式對(duì)主樓單元和裙樓單元各自沉降量進(jìn)行控制,保持其沉降作用過(guò)后的一致性。

(2)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)措施。首先應(yīng)在對(duì)變形值進(jìn)行準(zhǔn)確控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作,此過(guò)程中需要注意的是對(duì)建筑地基最終沉降量以及偏心距離的計(jì)算,建筑地基沉降量應(yīng)保持在15mm范圍以內(nèi),偏心距保持在15‰。其次對(duì)于并不能滿足建筑自身沉降要求的建筑地基應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施,比如預(yù)制鋼筋混凝土短樁或者深層攪拌樁的形式對(duì)其建筑地基進(jìn)行處理。第三,在進(jìn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)始終以加強(qiáng)地基基礎(chǔ)剛度和強(qiáng)度和根本目的,根據(jù)建筑地基自身軟弱程度以及上部結(jié)構(gòu)情況,運(yùn)用條形基礎(chǔ)或者是筏形基礎(chǔ)等基礎(chǔ)形式,減少基礎(chǔ)產(chǎn)生的扭曲變形作用。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上對(duì)于建筑地基不均勻沉降的類型、危害及成因分析,總結(jié)出了相應(yīng)的建筑地基工程沉降縫設(shè)計(jì)原因及質(zhì)量控制措施。由于建筑地基工程自身工程條件之間存在的差異性,其可采用的施工技術(shù)方法可能不僅相同,在日后的建筑地基工工程施工過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)工程自身情況,在對(duì)建筑體型、荷載情況以及地質(zhì)狀況進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上,確保建筑地基工程的均勻沉降,從而保證建筑物的安全正常使用。

作者:韓俊單位:樂(lè)平市建設(shè)工程管理站