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浅谈高层建筑地基沉降及控制措施论文

时间:2018-09-04 建筑学毕业论文 我要投稿

  引言

  在实际施工过程中,建筑地基的施工质量极易设计不周到以及施工工艺不完善等因素的影响,地基的不均匀沉降导致混凝土结构出现不同程度的裂缝,从而对建筑物的正常使用产生不利的影响。因而加强对建筑地基不均匀沉降造成的裂缝进行分析,满足建筑地基施工的实际需求,有助于减少建筑物的安全隐患。

  1地基不均匀沉降引起墙体裂缝

  高层建筑的全部荷载最终通过基础传给地基,而地基在荷载作用下,其应力随深度而扩散,深度愈深,扩散愈大,应力愈小;在同一深处,也总是中间最大,向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用,使房屋地基产生不均匀沉降。当高层建筑修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时,由于土的强度低、压缩性大,房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都可能比较大。如果房屋没计的比较大,整体刚度差而对地基又未进行加固处理,那么墙体就可能出现严重的裂缝。当房屋地基土层分布均匀,土质差别较大时,则往往在不同土层的交接处或同一土层厚薄不一处出现较明显的不均匀沉降。造成墙体开裂,其裂缝上大下小,向土质较软或土层较厚的方向倾斜。

  2建筑物沉降观测

  在高层建筑工程中,必须及时掌握建筑物的沉降情况,以便及时发现影响其下沉的原因,这样不仅能提前采取措施,保障建筑物使用的安全性,还能给往后合理设计提供宝贵资料。所以,在现代高层建筑建设过程中,不管是在施工阶段,还是投入使用后,必须进行沉降观测。

  2.1布置观测点

  在建筑物沉降观测中,观测点的布置与建筑物的大小基础形式和地质条件等方面是息息相关,其位置和数量能全面的反应建筑的沉降情况,所以,通常来讲,在现代民用建筑工程中,是沿房屋的周围每隔6-12m设立一点,另外,在房屋转角及沉降缝两侧也应布设观测点。当房屋宽度大于15m时,还应在房屋内部纵轴线上和楼梯间布置观测点。而在现代建筑中,例如厂房,除承重墙及厂房转角处设立观测点外,在最容易沉降变形的地方也应设立观测点。

  2.2精度选择

  同一测区或同一建筑物随着沉降量和沉降速度的变化,原则上可以采取不同的沉降观测等级和精度,因为有的工程由于沉降观测初期沉降量较大或非常明显,采用较高精度不仅因费时、费工造成浪费,而且也无必要。而在观测后期或经过治理以后沉降量较小,采用较低精度观测则不能正确反映其沉降量。同一测区也有沉降量大的区域和小的区域,采用不同的观测等级和精度较为经济,也符合要求。但一般情况下,如果变形量差别不是很大,还是采用同一种观测精度较为方便。

  3高层建筑地基加固技术

  建筑地基的主要作用是支撑建筑物,可以分散建筑物的载荷,将建筑物的载荷传导到地基的各个部分,同时地基也是连接建筑物与地面的重要结构,将地基的载荷向下传递。在进行建筑物地基基础施工时,必须防止出现破坏、失稳或者变形的缺陷,因此必须对地基基础施工进行细节化处理,如果经过地基基础施工后,建筑物仍然出现下沉或其他缺陷,则需要对建筑物基础进行加固处理。

  3.1强夯法

  在应用强夯法时,首先需进行预压,应用推土机对平整地基进行预压,其后在于试验方式以及施工材料有效的集合,将其夯点的定位进行非常准确的测量。如果在其地基间的水量非常高,那么就可以应用沙石填充以及竖并排水等方式,而一般来说砂石的填充就是在其表面将砂石以及粗砂进行垫层,在一定程度上避免出现设备以及地基的塌陷,对设备正常的运行造成一定的影响,而且还要消除在强夯当中所形成的孔隙水压。除此之外,要想使进行强夯后所出现的平整场地能够避免,那么在强夯时就需要以四周往中间的路线进行,而且当夯击结束了以后,一定要以夯锤再次进行夯击,要保证这个地基的受力程度均匀,也在一定程度上使承载力有效的增强。

  3.2基础加深加固技术

  基础加深加固技术是指在原基础底面下面增设墩式基础,使基础底面能够坐落在更好的土层上面,从而满足承载力和变形的要求,简单地说,就是在需要加固的建筑物的基础下面挖坑,然后在坑里浇筑混凝土墩来对基础进行加固,又叫墩式托换,坑式托换。这种加固方法一般适用于地下水位较低、地基浅层有较好持力层等场地。浇筑的混凝土墩受坑下地基土的承载力大小和托换加固结构的荷载影响,可以是连续的或间断的。当设置间断式混凝土墩时,应当符合建筑物荷载对坑底土层的地基承载要求。如果间断式混凝土墩无法给予建筑物足够支撑的时候,此时就要采用连续混凝土墩。总的来说基础加深加固技术是一种施工简便、受力明确的加固技术,由于是在建筑物外围进行,因此施工期间建筑物可以继续使用。缺点就是不能在流动性土层或地下水位很高的土层中使用,而且施工周期比较长

  3.3灌浆加固技术

  灌浆加固技术属于比较常用的地基基础加固技术,灌浆加固技术是通过改善土壤结构加固建筑物。灌浆加固技术的基本设备包括钻机、高压灌浆设备等,施工时将钻机安装在设计区域的地层上,之后通过高压灌浆设备将预制水泥化学灌浆导入土质结构中,水泥化学灌浆会与土壤发生化学反应,水泥化学灌浆与土壤产生胶结等现象,利用凝结、挤压等作用改善土质结构,从而提高建筑物的整体稳定性。灌浆加固技术需要进行前期准备,包括土质勘测、水泥化学灌浆配制等,操作人员进行灌浆加固施工时必须严格遵守操作标准,确保施工操作有效性。

  3.4静力桩加固技术

  静力桩加固技术将建筑物的承载载荷作为反力,利用自重设备将静力桩压入图层结构中,重新优化土壤土质结构,最大限度消除土壤中的结构间隙,从而实现建筑物加固施工。静力桩加固技术中的基桩衔接处必须用预埋角铁焊接,保证静力稳定,如果焊接出现缺陷,可能导致建筑物失稳。除此之外,在进行施工操作时,必须严格控制液压压力,使液压压力达到设计标准,同时最好终桩后续工作,将终桩与原始基桩进行焊接,提高地基整体强度,另外,可以通过浇筑注硅承使地基连为一体,将建筑载荷有效传递至硬质土层。

  3.5粉煤灰碎石桩加固技术

  粉煤灰碎石桩加固技术其原理是将粉煤灰、石屑、碎石等材料与定最的水泥混合搅拌形成具有高强度的水泥桩,与软土层形成稳定的复合地基。具有制作简单、灵活性、形成的地基比较稳定等优点。但是这种加固技术在施工中经常出现堵管的问题,导致管道压力过高而使输料管的爆裂。其堵管的主要原因是使用了过长的泵送连接软管,如果混凝土的和易性较低就会引起软管的堵塞,压力较低时堵管就必须重新成孔,导致材料大量浪费及再次成孔的困难;使用了弯曲半径过小的泵送软管,造成软管局部出现堵塞,压力积聚提升速度较慢,使得混凝土不能够及时排出。

  结束语

  综上所述,在现代建筑工程中,引起地基不均匀沉降的原因有很多,其带给建筑物的影响较大,对建筑物的破坏是无法进行修复的。但是,如果在设计和施工阶段都采取好解决措施,做好地基加固施工,这样就会很好的预防和控制建筑物的不均匀沉降,这也是参建个单位必须引起重视的问题。

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