最新地基基础处理案例幻灯片

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1、地基基础处理案例地基基础处理案例地基基础处理案例地基基础处理案例学习资料仅供参考http:/2若地基承载力或稳定性不能满足要求,地基将产生局部剪切破坏或冲切剪切破坏、或整体剪切破坏。地基破坏将导致建(构)筑物的结构破坏或倒塌。2.沉降或不均匀沉降方面在建(构)筑物各类荷载组合作用下(包括静荷载和动荷载),建筑物沉降和不均匀沉降不能超过允许值。沉降和不均匀沉降值较大时,将导致建(构)筑物产生裂缝、倾斜,影响正常使用和安全。不均匀沉降严重的可能导致结构破坏,甚至倒塌。建筑地基基础设计规范(GBJ 789)给出的建筑物的地基变形允许值见表6-1所示。规范规定对表中未包括的其它建筑物的地基变形允许值,

2、可根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。学习资料仅供参考http:/学习资料仅供参考http:/学习资料仅供参考http:/学习资料仅供参考http:/学习资料仅供参考http:/学习资料仅供参考http:/学习资料仅供参考http:/9图5-3-1 地基破坏的三种形式(a)整体剪切破坏;(b)局部剪切破坏;(c)冲切剪切破坏整体剪切破坏(图5-3-1a)当上部荷载很大,超过地基极限荷载时,地基土从基础一侧到另一侧发生连续滑动面的破坏。破坏时基础四周地面隆起,房屋倾倒乃至倒塌。这种破坏多在压缩性较小的密实砂和坚硬粘土中发生。冲切剪切破坏(图5-3-1b)上部荷载使得地基土连续下沉

3、,建筑物产生过大不容许沉降的破坏。破坏时基础切入土中,无滑动面,地面不隆起,房屋没有很大倾斜更不会倒塌。这种破坏多发生在压缩性较大的松砂和软粘土中。局部剪切破坏(图5-3-1c)介于前二者之间。破坏时滑动面学习资料仅供参考http:/10从基础一边开始,终止于地基中某点,地面略有隆起但房屋不会明显倾斜或倒塌。3.地基渗流造成工程事故土中渗流引起地基破坏造成工程事故主要有下述几种情况:渗流造成潜蚀,在地基中形成土洞、溶洞、或土体结构改变,导致地基破坏;渗流形成流土、管涌导致地基破坏;地下水位下降引起地基中有效应力改变,导致地基沉降,严重的可造成工程事故。4.土坡滑动造成工程事故建在土坡上或土坡顶

4、和土坡坡趾附近的建(构)筑物会因土坡滑动产生破坏。造成土坡滑动的原因很多,除坡上加载、坡脚取土等人为因素外,土中渗流改变土的性质,特别是降低土层界面强度,学习资料仅供参考http:/以及土体强度随蠕变降低等是重要原因。5.地震造成工程事故地震对建筑物的影响不仅与地震烈度有关,还与建筑场地效应、地基土动力特性有关。唐山地震后调查发现,普遍存在同一烈度区内建筑物破坏程度有显著差异对同一类土,因地形不同,可以出现不同的场地效应,房屋的震害因而不同。在同样的场地条件下,粘土地基和砂土地基、饱和土和非饱和土地基上房屋的震害差别也很大。地震对建筑物的破坏还与基础型式、上部结构、体型、结构型式及刚度有关。6

5、.特殊土地基工程事故这里特殊土地基主要指湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基、以及盐渍土地基等。特殊土的工程性质与一般土不同,特殊土地基工程事故也有其特殊性。湿陷性黄土在天然状态上具有较高强度和较低的压缩性,但学习资料仅供参考http:/12受水浸湿后结构迅速破坏,强度降低,产生显著附加下沉。在湿陷性黄土地基上建造建筑物前,如果没有采取措施消除地基的湿陷性,则地基受水浸湿后往往发生事故,影响其正常使用和安全,严重时甚至导致建筑物破坏。土中水冻结时,其体积约增加原水体积的9。土体在冻结时,产生冻胀,在融化时,产生收缩。土体冻结后,抗压强度提高,压缩性显著减小,土体导热系数增大并具有较好的截水性能

6、。土体融化时具有较大的流变性。冻土地基因环境条件改变,地基土体产生冻胀和融化,地基土体的冻胀和融化导致建筑物开裂、甚至破坏,影响其正常使用和安全。盐渍土含盐量高,固相中有结晶盐,液相中有盐溶液。盐渍土地基浸水后,因盐溶解而产生地基溶陷。另外盐渍土中盐溶液将导致建筑物材料腐蚀。地基溶陷和对建筑物材料腐蚀都可能影响建筑物的正常使用和安全,严重时可导致建筑物破坏。7.其他地基工程事故学习资料仅供参考http:/13除了上述原因外,地下工程(地下铁道、地下商场、地下车库和人防工程等)的兴建,地下采矿造成的采空区,以及地下水位的变化,均可能导致影响范围内地面下沉造成地基工程事故。另外,各种原因造成的地裂

7、缝也将造成工程事故。8.基础工程事故除地基工程事故外,基础工程事故也将影响建筑物的正常使用和安全。基础工程事故可分为基础错位事故、基础构件施工质量事故、以及其它基础工程事故。基础错位事故是指因设计、或施工放线造成基础位置与上部结构要求位置不符合。如工程桩偏位,柱基础偏位,基础标高错误等。基础施工质量事故类型很多,基础类型不同,质量事故不同。如桩基础,发生断桩、缩颈、桩端未达设计要求、桩身混凝土强度不够等;又如扩展基础,混凝土强度未达要求,钢筋混凝土表面出现蜂窝、露筋或孔洞等。学习资料仅供参考http:/14其他基础事故如基础型式不合理、设计错误造成的工程事故等。二、工程事故原因综述造成地基与基

8、础工程事故的原因主要来自下述方面:1.对场地工程地质情况缺乏全面、正确地了解许多地基与基础工程事故源于对建筑场地工程地质情况缺乏全面、正确了解。没有正确了解建筑场地土层分布、各土层物理力学性质,就会错误估计地基承载力和地基变形特性,导致发生地基与基础工程事故。造成设计人员对建筑场地工程地质和水文地质情况缺乏全面、正确了解主要有下述情况:(1)工程勘察工作不符合要求没有按照规定要求进行工程勘察工作,如勘察布孔间距偏大、钻孔取土深度太浅,造成勘察取土不能全面反映建筑场地地基土学习资料仅供参考http:/15层实际情况。也有少数情况属于工程勘察工作质量事故造成。在取土、试样运输和土工试验过程中发生质

9、量事故,致使提供的工程地质勘察报告不能反映实际情况。如提供的土的强度指标 和变形模量与实际情况差距很大,不能反映实际性状。(2)建筑场地工程地质和水文地质情况非常复杂某些工程地质变化很大,虽然已按规范有关规定布孔进行勘察,但还不能全面反映地基土层变化情况。如地基中存在尚未发现的暗平浜、古河道、古墓、古井等。这种情况导致地基与基础工程事故,为数也不少。(3)没有按规定进行工程勘察工作没有按规定进行工程勘察工作造成工程事故虽然很少,但也时有所闻。应严格按工程建设程序开展工程建设工作。2.设计方案不合理或设计计算错误设计方案不合理或设计计算错误主要有下述几个方面问题:学习资料仅供参考http:/16

10、(1)设计方案不合理设计人员不能根据建筑物上部结构荷载、平面布置、高度、体型,场地工程地质条件,合理选用基础型式,造成地基不能满足建筑物对它的要求,导致工程事故。(2)设计计算错误反映在地基与基础工程设计计算方面的错误主要有下述三方面:荷载计算不正确,低估实际荷载,导致地基超载造成地基承载力或变形不能满足要求。基础设计方面错误。基础底面积偏小造成承载力不能满足要求,或基础底平面布置不合理,造成不均匀沉降偏大。地基沉降计算不正确导致不均匀沉降失控。产生设计计算方面的错误的原因多数是设计者不具备相应的设计水平,设计计算又没有经过认真复核审查,使错误不能得到纠正而造成的。也有一些设计计算方面的错误是

11、认识水平问题造成学习资料仅供参考http:/的。3.施工质量造成地基与基础工程事故在地基与基础工程事故中,因为施工质量问题造成的事故所占比例不小。施工质量方面的问题主要有下述两方面:(1)未按设计施工图施工基础平面位置、基础尺寸、标高等未按设计要求进行施工。施工所用材料的规格不符合设计要求等。(2)未按技术操作规程施工施工人员在施工过程中未按操作规程施工,甚至偷工减料,造成施工质量事故。4.环境条件改变造成地基与基础工程事故环境条件改变会造成地基与基础工程事故,常见有下述情况:(1)地下工程或深基坑工程施工对邻近建筑物地基与基础的影响;学习资料仅供参考http:/(2)建筑物周围地面堆载引起建

12、筑物地基附加应力增加导致建筑物工后沉降和不均匀沉降进一步发展;(3)建筑物周围地基中施工振动或挤压对建筑物地基的影响;(4)地下水位变化对建筑物地基的影响。5.其他原因造成地基与基础工程事故上述四方面原因造成工程事故通过努力是可以避免的,也有一些地基与基础工程事故是难以避免的。如按50年一遇标准修建的防洪堤,遇到百年一遇的洪水造成的基础冲刷破坏;又如由超过设防标准的地震造成的地基与基础工程事故;前面提到的少数地质情况特别复杂而造成地基与基础工程事故也属于这一类。地基与基础工程事故还与人们的认识水平有关,某些工程事故是由工程问题的随机性、模糊性,以及未知性造成的。随着人类认识水平的提高,可减少该

13、类事故的发生。学习资料仅供参考http:/19第四节 事故预防及处理对策一、事故预防绝大多数地基与基础工程事故是可以预防的,精心设计、精心施工可以预防工程事故中的绝大部分。搞好工程勘察:预防地基与基础工程事故首先要重视对建筑场地工程地质和水文地质条件的全面、正确了解。要做到这一点,关键要搞好工程勘察工作。其次要做到精心设计。在全面、正确了解场地工程地质条件的基础上,根据建筑物对地基的要求,进行地基基础设计。如天然地基不能满足要求,则应进行地基处理形成人工地基,并采用合理的基础型式。最后要做到精心施工。合理的设计需要通过精心施工来实现。要杜绝施工质量事故。二、事故处理原则及程序学习资料仅供参考h

14、ttp:/201.分析事故产生的原因:发生地基与基础工程事故后,要分析事故产生的原因,对工程事故现状作出评估并对其进一步发展作出预估。2.提出事故处理意见:在现场研究和进行详细分析的基础上提出事故处理意见。3.组织专家组委托工程顾问公司咨询:必要时可组织专家组或委托工程顾问公司提出事故处理意见。对地基不均匀沉降造成上部结构开裂、倾斜的,如地基沉降确已稳定,且不均匀沉降未超标准,能保证建筑物安全使用的情况,只需对上部结构进行补强加固,不需对地基进行加固处理。若地基沉降变形尚未稳定,则需对建筑物地基进行加固,以满足建筑物对地基沉降的要求。在地基加固的基础上,对上部结构进行修复或补强加固。已有建筑物

15、地基加固和纠偏技术在第五章中详细介绍。学习资料仅供参考http:/21若地基与基础工程事故已造成结构严重破坏,难以补强加固,或进行地基加固和结构补强费用较大,还不如拆除原有建筑物重建时,则应拆除原有建筑物,进行重建。地基与基础工程事故处理程序如书中图63所示。第五节 地基与基础加固方法分类当天然地基不能满足建筑物对它的要求时,需要进行地基处理,形成人工地基以满足建筑物对它的要求。当已有建筑物地基与基础发生工程事故,需要对已有建筑物地基与基础进行加固,以保证其正常使用和安全。地基与基础加固方法很多,按加固原理可分为下述八类:1.置换置换是用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软弱

16、土体或不良土体,形成双层地基或复合地基,以达到提高地基承载力、减少沉降的目的。主要包括换土垫层法、学习资料仅供参考http:/22挤淤置换法、褥垫法、振冲置换法(或称振冲碎石桩法)、沉管碎石桩法、强夯置换法、砂桩(置换)法、石灰桩法,以及EPS超轻质料填土法等。2.排水固结排水固结是指土体在一定荷载作用下固结,孔隙比减小,强度提高,以达到提高地基承载力,减少工后沉降的目的。主要包括加载预压法、超载预压法、砂井法(包括普通砂井、袋装砂并和塑料排水带法)、真空预压与堆载预压联合作用,以及降低地下水位等。3.灌入固化物灌入固化物是向土体中灌人或拌入水泥、或石灰、或其他化学固化浆材在地基中形成增强体,

17、以达到地基处理的目的。主要包括深层搅拌法(包括浆体喷射和粉体喷射深层搅拌法)、高压喷射注浆法、渗入性灌浆法、劈裂灌浆法、挤密灌浆法和电动化学灌浆法等。学习资料仅供参考http:/234.振密、挤密振密、挤密是采用振动或挤密的方法使未饱和土密实,土体孔隙比减小,以达到提高地基承载力和减少沉降的目的。主要包括表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密砂桩法、爆破挤密法、土桩、灰土桩法等。5.加筋加筋是在地基中设置强度高、模量大的筋材,以达到提高地基承载力、减少沉降的目的。强度高、模量大的筋材,可以是钢筋混凝土也可以是土工格栅、土工织物等。主要包括加筋土法、土钉墙法、锚固法、树根桩法、低强度混凝土桩复

18、合地基和钢筋混凝土桩复合地基法等。6.冷热处理冷热处理是通过冻结土体,或焙烧、加热地基土体改变土体物理力学性质以达到地基处理的目的。它主要包括冻结法和烧结法两种。学习资料仅供参考http:/247.托换托换是指对原有建筑物地基和基础进行处理和加固或改建。主要包括基础加宽法、墩式托换法、桩式托换法以及综合托换法等。8.纠偏 纠偏是指对由于不均匀沉降造成倾斜的建筑物进行矫正的手段。主要包括加载纠偏法、掏土纠偏法、顶升纠偏法和综合纠偏法等。各类地基处理方法的简要原理和适用范围如书中表62所示。有的地基处理方法主要用于天然地基加固,有的地基处理方法主要用于已有建(构)筑物地基加固,有的两种情况均适用。

19、对地基处理方法进行严格的统一分类是很困难的。不少地基处理方法具有多种效用,例如土桩和灰土桩法既有挤密作用又有置换作用。另外,还有一些地基处理方法的加固机理以及计算方法目前还不是十分明确。学习资料仅供参考http:/25尚需进一步探讨。地基处理方法不断发展,功能不断扩大,也使分类变得更加困难。因此上述分类仅供读者参考。第六节 一般地基和基础工程缺陷和事故的主要因素及其现象一、因地基土层分布软硬不均造成的缺陷和事故由于地基土层分布软硬不均导致建筑物墙体开裂、地面陷裂、楼面拉裂,以至结构发生倾斜、房屋发生损伤的实例在建筑工程中是屡见不鲜的。究其原因,是建筑结构各部位产生过大的(超过规范容许值)不均匀

20、沉降所致。具体地说又可分为以下几类情况:第1类情况是地基中存在着局部高压缩性软弱土层;第2类情况是虽然整个建筑物的地基中分布有软弱土层,但它们的厚薄相差悬殊;第3类情况多属于山区建筑,由于山区岩石表面倾斜,岩石顶面以上覆盖的土层厚薄也随之不同;学习资料仅供参考http:/26第4类情况是建筑物某一部位的基础不恰当地设置在回填土上。下面分别列举案例加以说明。工程实例1:北京某校教室楼为三层砖混结构,二、三层为现浇钢筋混凝土大梁和预制楼板,屋盖为木屋架、瓦屋面,西侧辅助房间及楼梯间为四屋钢筋混凝土现浇楼盖。此楼设计时即发现基础落在不均匀土层上:东南角下为较坚实的亚粘土,而西北占总面积23范围内却有

21、高压缩性有机土及泥炭层,厚23m(图5-1-3)。当时的处理措施是;对可能位于泥炭层上的基础都采用钢筋混凝土条形基础,并将地基承载力由120kNm2降至80kNm2,同时在二、三层楼板下设置圈梁。此楼建成使用后第二年即多处开裂,房屋微倾,不得不停止使用,12年后进行加固。(1)房屋开裂和倾斜情况东、西立面墙体裂缝如图5-1-3c、d所示。其中最宽的裂缝在西立面轴线边,自墙顶起直达房屋半高,裂缝宽30mm左右;学习资料仅供参考http:/27轴线屋架下内纵墙的壁柱也被拉裂,错开30mm左右,这是北墙一端下沉,与内纵墙相连的拉梁将壁柱拉裂的缘故。在二、三层楼面上,、轴线附近有贯通房屋东西向的裂缝,

22、宽1020mm不等。图5-6-1平面及裂缝情况(a)钻孔位置、三层平面及开裂情况(最宽处2lmm);(b)泥炭土边缘、二层平面及开裂情况(最宽处12mm);(c)东立面裂缝;(d)西立面裂缝;(e)房屋四周相对和绝对沉降(cm)学习资料仅供参考http:/28房屋东南角沉降小,西北角沉降大,相对沉降差8284mm左右(图5-1-3e)。(2)地基土层分布(图5-6-2钻孔平面布置见图5-6-2a)图5-6-2 钻孔地质剖面(a)房屋轴线西侧;(b)房屋轴线东侧学习资料仅供参考http:/29表层为填土,疏松,厚23.5m;第二层为亚粘土,褐灰色,a1-2O.45Mpa-1,厚11.5m;第三层

23、为有机土,灰黑色,较软弱,550烧灼失量5 15,厚O.51.4m;第四层为泥炭层,黑绿色,含大量未分解植物质,烧灼失量l5%5%,l55%160%,e3.543.82,a1-233.6Mpa-1,属超高压缩性,此层厚不均匀,多数0.52.3m,西端薄中部厚,东南角无此泥炭层;第五层为砂砾石,密实,厚0.81.5m;第六层为亚粘土,黄褐色,厚816.8m;(3)事故原因分析1)本楼位于古池塘边缘,泥炭层边线正处于房屋对角线上。如果该楼在规划设计时东移、西移或做穿越泥炭层的桩基、采用换土地基等措施,都能避免此事故。学习资料仅供参考http:/30所以事故主因是末处理好勘察、地基处理和建筑总平面三

24、者关系。2)对已发现局部超压缩性软弱地基的处理方案是错误的。仅采用降低地基承载力、加大钢筋混凝土基础底面积、在二、三层设置圈梁的做法,它们对于地基实际发生的不均匀变形基本上不能起抵御作用。3)房屋上部结构布置未适应地基变形特色。有三点失误:房屋中部有两个空旷楼梯间,使楼面整体性在此处严重削弱;教室,三层基本上是一个56m宽12m的大房间(中间只有两排砖垛作为横墙相连),整个房屋的空间刚度太弱;房北端为阶梯教室,室内填土从北向南坡下,加剧了北部的沉降。从以上因素分析,该楼必然西北部的沉降大于东南部。学习资料仅供参考http:/整个房屋如同既受反向弯矩又受扭矩的梁。裂缝必然集中在房屋中部薄弱部位的

25、顶端,上屋楼面和墙体的裂缝必然多于下层。(4)加固处理做法(图5-6-3)56-3 某教室楼加固处理示意(a)平面;(b)顶层圈梁;(c)三层圈梁;(d)二层圈梁;(e)窗间墙和墙面做法。学习资料仅供参考http:/32此楼需要等待沉降基本停止后方可进行加固处理,为此等待了12年。曾经考虑矽化法加固(因有机土和泥炭土很难与化学浆液化合胶结而放弃)、现浇混凝土桩托梁法(因施工困难,费用太高而放弃)、拆除第三层改为两层的减荷法(因影响使用而放弃)等处理措施。最后决定用“增设圈梁、加固墙体”的做法:1)暂拆木屋盖,在三层顶部增设一现浇内外墙交圈的钢筋混凝土圈梁540mm350mm,422,做完后再将

26、木屋盖恢复;2)在三层楼板顶皮标高处加设一层现浇内外墙的钢筋混凝土圈梁(室外160mm680mm,822;室内260mm200mm,422),每隔lm用螺栓穿过砖墙加以连接;3)在二层楼板顶皮标高处也增设类似圈梁见图5-1-4d;4)在外墙窗间墙和4个墙角,加设上下贯通的钢筋(416),并锚固在基础上,保证各层圈梁的共同工作;学习资料仅供参考http:/335)外墙内外两面加设6200的钢筋网并喷一层30mm水泥砂浆。目前,此教室楼已安全使用多年,未发现新的开裂情况。工程实例2:北京某库房楼,位于一荷花池东南侧、东西干道北侧。该库房为两层楼房,平面呈一字形,东西向长47.28m,南北向宽10.

27、68m,高7.50m(图5-6-4)。库房正中为楼梯间,东西各两大间,每间长10.80m、宽l0.20m,中部有两个独立柱基。内外墙均为条形基础。图5-6-4 某库房楼平面及裂缝情况学习资料仅供参考http:/34(1)房屋开裂情况此楼1980年动工,当年6月竣工后使用。一年后在库房西侧二楼墙上即发现有裂缝。此后,裂缝数量增多,裂缝长度延伸,裂缝宽度展扩。1984年4月曾对此库房作详细调查统计,大 裂 缝 已 有 33 条,有 的 裂 缝 长 度 超 过 1.80m,宽 度 达 10 30mm,且地面多处开裂。同年6月4日在库房一楼西大间南墙裂缝处贴纸,6月8日纸即被撕开,说明裂缝发展速度较快

28、。同年10月,实测该裂缝长达2.80m,宽为68mm。1991年2月15日再度实测该处裂缝,发现已长达3.20m,缝宽为810mm,且墙内外贯通。说明6年多来库房的沉降仍在发展,但已有收敛的趋势。(2)地基土层分布(图5-6-5)学习资料仅供参考http:/35图5-6-5土层分布图(a)原勘察报告地层剖面(南侧);(b)重新勘察地层剖面(南侧)l979年在该库房楼设计时所采用的“建筑地基勘察报告”地层剖面图见图5-6-5。该报告建议的地基持力层为层,地基设计强学习资料仅供参考http:/36度取f100kNm2。为研究事故原因和加固方案,于1984年10月重新钻探,在库房南北外墙各布置4孔,

29、孔深67m,都钻至坚实卵石层终孔。同时进行原位测试与土工试验。查明土层分布如下:表面为填土,疏松,厚1.652.30m;第二层为新近代冲积粘性土,场地南为粘土,场地北还有粉质粘土和粉土,呈可塑至软塑状态,厚1.152.23m;第三层为有机土和泥炭,黑色;有机土为饱和可塑状态,厚0.31.5m不等;泥炭层极疏松,稍湿,状如蜂窝煤引火用炭饼,有大量未腐烂植物质,含量高达41.3,压缩性极大;泥炭层厚度极不均匀,东西两端很薄,l、4、8三孔无,7孔厚度超过2m;第四层为粉砂,灰色灰黑色,密实,(东南局部有细砂薄层)厚度很不均匀,1、5 厚度超过2m,3孔无,7孔仅0.2m厚。学习资料仅供参考http

30、:/37(3)事故原因分析1)原勘察失误是事故的主因。原“勘察报告”虽有7个钻孔资料,但仅有库房对角线的4146孔分别深5.10m、5.35m,其余5个孔深只有2m多,远不及地基受压层深度。更值得注意的是,其中有2个孔已穿透有机土与泥炭层但却未做记录,“报告”中也未说明,只是简单地建议地基计算强度为R1.0kgcm2 ,即fk100kNm2。这是该库房发生严重质量问题的根源。2)设计人员面对这份粗糙而不满足设计要求的“勘察报告”,并末提出补做勘察的要求。此外,(GBJ789)规定对于三层和三层以上房屋,其长高比LH宜小于或等于2.5;本例虽为二层砌体结构,但长高比LH47.287.506.3,

31、此值2.5,导致房屋的整体刚度过小,对地基过大不均匀沉降的调整能力太弱。设计人又未采取加强上部结构刚度的有力结构措施,也是导致墙体开裂的重要原因。学习资料仅供参考http:/38(4)加固处理做法曾经考虑了4种加固方案:1)三重管旋喷桩定向旋喷法在基础底面以下形成半径为0.60.8m的半圆桩,托住基础使它们不再继续下沉。但因为基础底面宽度为1.2m,旋喷桩只能托住基底外侧部分,将造成基础偏心受压;同时由于该库房北侧可供施工的空间狭窄,难以安置旋喷法的施工机械。2)混凝土灌注桩架梁法如若采用常规灌注桩直径,地基中的软弱土层可能造成缩颈;若采用大直径灌注桩,工程量大,造价高。3)钢管桩架梁法经估算

32、需用直径200、长6m 的132 根钢管,不仅造价高而且在室内分段打入后的连接做法既不易又难以保证质量。4)钢筋混凝土预制桩架梁法它的投资少,接桩采用硫磺学习资料仅供参考http:/39胶泥粘法,快速方便,被定为实施方案。所设计的预制桩横截面为180mm180mm,八角形,第一节长260cm,下部30cm为尖锥形,便于打入土中,第二、三节长170cm,便于运输(库房室内净高3.30m,该桩分三节才能施工)。预制桩布置在墙体两侧,间距23m不等。横梁采用钢筋混凝土现浇梁,位于基础墙的圈梁底侧。按上述第(4)方案加固后,未在加固部位新发现裂缝,房屋使用情况良好。工程实例3:某五层住宅工程,全长81

33、.84m,总宽13.04m。楼板采用长向预制空心板,由三条纵墙承重(图5-6-6)。横墙为自承重墙。基础为三步灰土、砖砌大放脚。地基为第四纪冲积亚粘土,密实,压缩性低,地基承载力可达250kNm2 ,设计时取180kNm2。学习资料仅供参考http:/40图5-6-6某住宅平面、裂缝及地质剖面示意(a)平面及补钻孔;(b)补充勘察土层剖面(1)房屋开裂情况该工程主体结构完工后,进行了一次检查,发现西南角门口学习资料仅供参考http:/41处有一斜向裂缝,最宽处达10mm,直至灰土基础上皮。裂缝上宽下窄,自下而上向西倾斜。当时在裂缝处贴石膏两块,一周后,上面一块石膏裂开1mm左右。同时,内墙门洞

34、处也有新裂缝出现,而且一层顶部墙身外角略有外倾。这些迹象表明,地基的不均匀沉降在发展中。(2)补充勘察得到的西南角土层分布经过对房屋西南角进行钻孔补充勘察,发现产生裂缝的屋角恰好座落在压缩性较高的亚粘土回填土上。补充勘察共计8个钻孔(分布见图5-6-6a),各钻孔土层分布见图5-6-6b。由图可见,回填土的深度以西南角最深,向东向北逐渐变浅。填土的压缩系数a1-20.59,e0.78。回填土层以下为很厚学习资料仅供参考http:/42的黄褐色可塑性亚粘土,e0.65,52,Ip14.6,IL0.6。过去施工时,曾经发现该处回填土的土质很差,但只是局部将基础加深80cm,以3:7灰土回填,且加深

35、部分与原来的灰土基础宽度相等。补充勘察资料说明,局部加深的灰土层下还有1.5m左右的回填土层,向东约1112m,向北约1214m,逐渐减薄至0。根据估算,墙角处的自由沉降量可达12.2cm,而无回填土处的自由沉降量只有6.5cm,差异5.7cm(局部倾斜约0.005)规范规定的允许值0.002)。从上述情况看,裂缝的产生主要是由于对回填土没有全部挖除,因而产生过大不均匀沉降的缘故。学习资料仅供参考http:/43此外,上部房屋的整体刚度很差,横墙与楼板无联系,各层未设圈梁,也促使裂缝发展。(3)加固处理做法(图5-6-7)采用柱墩架梁托底法,即在屋角墙体两侧各设置若干穿越回填土座落在亚粘土层上

36、的毛石混凝土柱墩(直径11.2m),上架钢筋混凝土次主梁,将原砖墙基础挑起。计算上考虑加固后房屋能共同工作。学习资料仅供参考http:/44传力途径是将纵墙荷载传给贴墙两侧的次梁,再由次梁传给横穿墙体的主梁和柱墩。为了使纵墙荷载传给次梁,每隔1m左右在墙上剔一12cm深槽,由次梁侧边挑出槽齿伸入此深槽。为了防止主梁混凝土在达到一定强度前过早受力,在柱墩与主梁间保留40cm空隙,待主梁混凝土达到设计强度的50后,再浇筑梁垫。为了验证此工程地基基础加固的效果、加固前在外诺墙角处 设 置 了 23 个 沉 降 观 测 点。加固后第一个月测得沉降量为0.560.80mm,第二个月测得新沉降量为0.02

37、0.03mm,说明效果良好。学习资料仅供参考http:/5-6-7加固措施示意(a)加固做法平面;(6)横剖面;(b)梁墙结合处做法应吸取的教训本节从3个侧面说明地基软硬不均造成的危害(房屋局部座落45学习资料仅供参考http:/45在软弱土层上、房屋完全座落在厚薄悬殊的软弱土层上、房屋座落在山区覆盖层厚薄不同的土层上、房屋局部座落在回填土上)。我们不能要求房屋都建造在良好地基上,但必须对拟建房屋的地基土层有全面了解,以便提出合理的地基处理方案,使房屋尽可能座落在良好的天然或人工地基上。我们也不可能要求房屋不发生不均匀沉降,但必须使上部结构有足够的整体刚度,以抵御房屋必然发生的不均匀沉降而不致

38、使墙体开裂。本节3个实例的共同教训是:1)工程勘察工作做得粗糙。2)地基选择和处理方法不当。未能使房屋座落在比较均匀的天然或人工地基上;3)上部结构整体刚度弱。这三点教训也就是平时常说的“情况学习资料仅供参考http:/46不明,决心不大,方法不好”。3个实例的加固方案之所以成功,也是在这三方面认真考虑和妥当解决的结果。二、因建筑物基础底面土压力过大超过地基承裁力造成的事故地基承载力是建筑地基基础设计中的一个关键指标。各类地基承受基础传来荷载的能力都有一定的限度。超过这一限度,首先发生的是建筑物具有较大的不均匀沉降,引起房屋开裂;如果超越这一限度过多,则可能因地基土发生剪切破坏而整体滑动或急剧

39、下沉,造成房屋的倾倒或严重受损。下面列举两个全世界闻名的实例。工程实例1:加拿大特朗斯康谷仓、平面呈矩形,长度5944m,宽度学习资料仅供参考http:/4823.47m,高度31.00m,容积36368m3。谷仓为圆筒仓,每排13个仓,5排,总计65个圆筒仓组成。谷仓的基础为整块钢筋混凝土筏板基础,基础厚度61cm,基础埋深3.66m。1911年该谷仓开始施工,1913年秋完工。谷仓自重20000t,相当于装满谷物后总重量的42.5。1913年9月起,往此谷仓装谷物,仔细装载,均匀分布。10月,当谷仓装31822m3谷物时,发现谷仓下沉,一小时沉降达30.5cm。结构物向西倾斜,并在24小时

40、内,整座谷仓倾倒,倾斜度离垂线达26053。谷仓西端下沉7.32m,东端上抬1.52m。10月18日,检查倾倒后谷仓上部钢筋混凝土筒仓,坚如盘石,仅有极少的表面裂缝。见图5-6-8。学习资料仅供参考http:/49(a)图5-6-8加拿大谷仓(a)谷仓因地基滑动倾倒现场;(b)谷仓倾倒事故剖面示意学习资料仅供参考http:/50(1)事故原因分析经检查,谷仓工程未做勘察。设计根据邻近工程基槽开挖试验结果,计算地基承载力为352kPa,应用到这个谷仓。谷仓场地位于冰川湖的盆地中。地基表层为近代沉积层,厚3m;表层下面为冰川沉积粘土层,厚达12.2m。粘土层下面为冰川下冰债层,固结良好。厚为3m。

41、1952年在离谷仓18.3m处打了一些钻孔,从粘土原状试样测得:粘土层的平均含水量随深度而增加,从40到约60;无侧限抗压强度qu从118.4kPa减小到70.0kPa,平均为100.0kPa;平均液限105,塑限p35,塑性指数高达IP70。由试验可知这层粘土是高胶体、高塑性的。按太沙基教授公式计算地基承载力人如采用粘土层无侧限抗压强度平均值 100kPa,则f为276.6kPa,小于谷仓地基破坏时的基础底面压力329.4kPa。若用qumin70.0kPa计算,则f193.8kPa,更远小于谷仓地基滑动时的实际基底压力。学习资料仅供参考http:/51卡拉费斯计算指出:加荷速率对地基事故起

42、作用,因为荷载突然施加的地基承载力小于加荷固结逐渐进行的承载力,这对粘土尤为重要。因粘土需很长时间才能完全固结。据裴克教授资料计算,抗剪强度增长所需时间约为1年,而谷物荷载施加仅45天,几乎相当于突然加荷。综上所述,加拿大特朗斯康谷仓破坏的主要原因为:谷仓事先未做勘察,设计盲目进行,采用设计荷载远超过地基土的承载力值,导致谷仓发生地基整体滑动破坏的严重事故。(2)事故处理方法在谷仓基础下,新做70多个混凝土墩,支承在岩石地基上。用50t级千斤顶388个,逐渐将倾斜的基础顶起来。补救工程在倾斜谷仓底部水平巷道中进行。新做混凝土墩基深度达10.36m。经过上述纠倾处理后,谷仓于1916年恢复使用,

43、但处理的费用是昂贵的。学习资料仅供参考http:/52工程实例2:近代世界上另一最严重的因地基承载力失效而导致破坏的建筑物,是美国纽约的一座大型水泥仓库。这座水泥仓库位于纽约市汉森河旁,它的上部结构为圆筒形壳,直径d13m,高度23.33m;其基础为整块钢筋混凝土筏板基础,筏板厚度0.78m,基础埋深2.80m。1940年当这座水泥仓库装载水泥后,发生严重下沉,随后整座水泥仓库发生倾倒。倾倒后仓库的倾角达450。地基土被挤出地面高5.18m。与此同时,离水泥筒仓净距23m 以外的办公楼,受水泥仓库倾倒的影响也发生倾斜。学习资料仅供参考http:/53()水泥仓库因地基滑动倾倒现场;(b)仓库倾

44、倒事故剖面图(a)(b)图5-6-9 美国水泥仓库事故学习资料仅供参考http:/54事故原因分析如下:纽约水泥仓库的地基土分为4层(图5-6-9b):表层为粘土,黄色,厚度5.49m;第层为粘土,蓝色,层状,标准贯入试验锤击数N811,估计承载力为84105kPa,厚度17.07m;第层为碎石混粘土,棕色,厚度仅1.83m;第层为岩石。水泥仓库筏板基础位于表层黄色粘土中部;由于黄色粘土层不厚,基础底面以下仅约2.7m,基础宽度超过13m,地基主要持力层为第层蓝色粘土;水泥仓库高度达23.33m,装载水泥后的基地荷载估计在200250kPa之间,远大于蓝色粘土的地基承载力,使仓库地基发生剪切强

45、度破坏而整体滑动;由于地基软弱,地基整体滑动产生巨大的滑动力,使滑动学习资料仅供参考http:/54体外侧土发生变形,也导致23m外的办公楼地基变形而倾斜。美国纽约水泥仓库设计时没有认真进行地基承载力的计算,这是这次事故的主要原因。当这座水泥仓库开始发生大量沉降灾难预兆时,如果立即卸除储藏的极重的水泥,很容易挽救,可以在仓库下托换基础。但仓库负责人仅安排了仔细进行沉降观测与记录,未采取卸荷措施,结果发展成整体滑动破坏的灾难。应吸取的教训这两个工程事故是典型的地基整体剪切破坏实例。它造成的灾害比一节所述因地基过大不均匀沉降给工程带来的损害严重得多,它必须引起土建工程技术人员的极度重视。设计人员应

46、当认识到地基沉S与地基受到的压应力P有密切关系,如图5-6-12所示。当P不大时P-S呈直线关系,地基为压密阶段();P增大后,P-S呈曲线关系,这时基础边缘出现塑性变形区,学习资料仅供参考http:/56图5-6-11 P-S关系曲线称为局部剪裂阶段();当P很大时,地基塑性区连成一个连续滑动面,称为滑动破坏阶段(),它会使基础以上的建筑物倾倒。地基承载力的基本值f0 应取()和()的交界处P。,或取()和()交界处PU的50。学习资料仅供参考http:/57如地基压应力达到PU,对于压缩性较小的土层,必将产生整体剪切破坏;而对于压缩性较大的土层,则会产生冲切剪切破坏(我国某仓库基底压力达1

47、50kPa,而下卧8m厚的软土实际地基承载力只有80kPa,结果发生因基础两侧土被塑性挤出的过量沉降破坏就是一例)。所以设计人员应当慎重对待工程勘察报告提供的地基承载力建议值,严格计算基础的实际土压力。若对勘察报告的建议值有怀疑,可以在现场做载荷试验验证。施工人员在天然地基上建造大中型工程时,应复核设计地基承载力的合理性。一旦发现地基产生较大的沉降或倾斜,必须立即停工,会同勘察、设计和使用单位共同研究,采取必要措施,防止地基和建筑物发生灾难性破坏。学习资料仅供参考http:/58三、因地基中暗沟、古墓等旧构筑物影响造成的缺陷和事故建筑场地基槽开挖后,可能遇到许多局部异常情况。例如,在地基土中存

48、在有暗沟、古井、菜窖、古墓、旧基础、废化粪池以及防空洞等已废除的构筑物。其中,在暗沟、深坑、古井内往往充填疏松的建筑垃圾或淤泥软土,形成局部的松软部位,可能引起基础局部严重下沉,导致上部墙体或至于遇到旧基础、废化粪池等类构筑物,它们往往比周围天然地基坚实得多,形成软硬突变,也会造成上部结构开裂。但是,这些暗沟、古墓等埋在地下,很难发现,有时由于面积不大,即使钻探也容易漏过。它们常常在施工刨槽后经过钎探拍底才能发现;有时钎探也只露了一个头,需要深挖才能探明。因此,在刨槽验槽过程中查明局部异常情况是十分重要的。工程实例1:学习资料仅供参考http:/59某厂铸钢车间厂房长度66.75m,宽度39m

49、,为三跨等高排架,下弦标高9.5m。15m主跨设5t与3t吊车各一台。屋盖为三合一屋面板,15m 预应力屋架和9m 薄腹梁。梁柱构件为组合式吊车梁,钢筋混凝土工字形柱。柱基为钢筋混凝土杯形基础。基底面积:边柱为3.3m2.1m,中柱为2.9m2.1m,基础一般埋深为-2.0m。外墙厚37cm,采用块石条形基础。基底夯实干密度d 1.6g/3,夯实影响深度0.30.4m。厂房主体结构完工,安装吊车前发现下列结构开裂事故:(1)东山墙内侧A、B轴线间地面开裂,裂缝长达15m,缝宽5060mm,见图5-6-12;(2)取B、C轴线和14轴线相交的9m薄腹梁端有竖向裂缝、宽35mm,下大上小,整个断面

50、裂通,见图5-6-12b。(3)南墙11-14轴间开裂,裂缝最大宽度约20mm。钢筋混凝土圈梁亦被拉裂。裂缝多达20余条,见图55-6-12c。学习资料仅供参考http:/60图5-6-12 铸钢车间开裂情况(a)平面与剖面;(b)薄腹梁端开裂;(c)南墙与圈梁开裂(4)厂房东南角A、14轴向外偏移20mm。(5)厂房东南6个基础普遍下沉。下沉速率平均每月约34mm。其中东南角A、14轴柱基沉降最严重。以3轴B、C轴为基准的相对沉降量见图5-6-13。(1)事故原因分析学习资料仅供参考http:/61图5-6-13铸钢车间东南部位基础沉降与古墓分布图1)铸钢车间厂房未经详细勘察,据初勘阶段邻近

51、厂房探坑资料,按地基承载力150kPa 盲目设计。实际地基土非天然沉积土,而是填土,地基承载力仅为100120kPa。2)未按设计要求探墓深度67m,实际探墓深度只2m。事故发生后进行补探,在东南角10 个柱基范围内,就探出木棺11个,位于基础下或旁边。木棺顶距基础底面约1.52.0m。木棺有的为空穴,有的充填淤土,见图5-6-13虚线。学习资料仅供参考http:/623)建筑场地东南角地势低,设计未详细据地形资料加深基础埋深。使该处基础埋深仅0.6m,降低地基承载力设计值。4)场地东南地势低,雨季地基浸水下沉。该事故是在雨季后发生的。(2)事故处理方法(图5-6-14)对已建厂房内加固古墓地

52、基不易,故采取墩基架梁抬柱方案。具体方法包括:1)在柱基两侧各做一混凝土墩基础,直径56900mm,深度至一8.0m卵石层。混凝土强度为C20,掺30毛石。卵石地基承载力为250kPa。2)用4根16号槽钢与柱中主筋816焊接牢固,再用2根KLl钢梁架在槽钢下置于柱基两侧的墩基础顶面。3)墩基础顶部预留一横槽,安放千斤顶将钢梁顶升,连同槽钢与柱子一同顶升约 20t,小于每根柱子的恒载22t,然后将横槽封学习资料仅供参考http:/63封填。这样就能使柱子的荷载大部分传到两侧墩基础上,原基础底面基本上可以卸荷,不致因古墓继续下沉。图5-6-14 加固方法示意(a)平面;(b)立面;(c)“甲”大

53、样;(d)“乙”大样一点经验在地基基础施工中,遇到暗沟和各种暗埋构筑物是经常发生的。这时最重要的是设法弄清情况。学习资料仅供参考http:/64然后才能做出符合实际的处理方法。至于处理措施,一般有以下几种(常可综合应用):(1)将井、坑、窖、沟、墓等连同周围的松土(或过硬的土及砌体),全部挖掉,用适当的材料(土、灰土、砂、石块、煤渣等)回填。回填物的压缩性要与周围地基土接近。(2)采取前一措施的同时,有时可将基础进行局部深埋。(3)局部加大基础的底面积,减小基底压力。(4)增设基础中的地梁以及上部结构的圈梁或配筋砖带,以加强抵御不均匀沉降的能力。(5)改变基础结构体系,采用过梁、挑梁、桩等结构

54、构件跨越局部地段。下面举两个实例:(1)某工程在挖槽中发现有土旱井、灰窖、和旧砖券各一处,并学习资料仅供参考http:/65在房屋东部的自来水阀门漏水,泡软地基。曾采用下述处理措施:1)将灰窖回填土清除,砖券拆除,至老土为止,用1:9灰土分层夯实回填;2)将因泡水而松软的土挖净,也用1:9 灰土分层夯实回填找平;3)做完上述处理后,在局部地段的砖大放脚内做转角地梁如图5-1-15。图5-6-15 某工程地基中杂物情况基地梁做法示意学习资料仅供参考http:/66(2)某工程为五层建筑,西半部为砖墙承重,东半部为框架结构,刨槽后发现有一条宽约5m、深约3m 的暗沟纵贯房屋中部;暗沟面积约占房屋水

55、平投影面积的4045。沟内填充物大部分为煤碴及腐植物质。沟底为淤泥质亚粘土,土质软弱。经分析,由于沟的范围较大。深度较浅,具备开挖条件,决定作换土处理(图5-6-16)。图5-6-16 某工程平面及砂垫层做法示意(a)平面;(b)砂垫层做法示意学习资料仅供参考http:/67做法是:1)将沟内淤泥全部挖掉,挖至沟底下0.5m左右;2)沟内做砂垫层,在暗沟两边逐步放1:2台阶至基础底混凝土垫层,使房屋基础全部座落在砂垫层上;3)将基础改为钢筋混凝土条形基础;4)在房屋中部两种结构承重体系的分界处设置伸缩缝,使每一区段房屋的长高比小于2.5;5)将砖墙承重部分改为横墙承重。此工程完工后,曾作过17

56、次沉降观测,全楼的最大沉降为29cm,平均沉降为26cm。虽然变形值较大,但沉降差很小,墙体未发生异常变形及裂缝,房屋使用效果良好。学习资料仅供参考http:/68四、因基础土方工程施工质量低劣造成的缺陷和事故建筑工程建设中保证地基和基础的施工质量是保证整个建筑物工程质量的关键。一般说来。基槽的开挖应当快速进行;基槽开挖至设计高程时,应立即验槽并做基础。尤其对于雨季施工时的粘性土地基,更必须快挖、快做基础,防止暴雨浸泡基槽,使地基土软化,形成今后房屋质量事故的隐患。工程实例1:辽宁省铁岭市某统建职工住宅楼,位于龙首山北麓,为一长53.18m、宽9.60m、高15.0m 的五层楼房,建筑面积25

57、26m2。1984年5月完成设计,当年动工,8月底完成主体工程,进行外部装修,11月进行内部装修。在施工期间的7月份即发现墙体开裂。1985年5月进行全面调查时,发现东部单元砖墙裂缝由窗下发展至楼板,从一层至五层,层层开裂。裂缝长度超过1m,裂缝宽度25mm(图5-6-17)。南墙有5条裂缝,北墙对应也有5条,屋顶圈梁也开裂。东学习资料仅供参考http:/69山墙一楼窗下有两条竖向裂缝;其余还有十多条裂缝大致呈450角伸展。(a)(b)图5-6-17铁岭市某住宅楼(a)外景;(b)一楼窗下墙开裂情况(1985年5月摄)(1)事故原因分析及地基土层分布本工程虽座落于龙首山北麓一片复杂场地区域内,

58、但在进行勘察时只布置了三个钻孔,且均不在建筑物外形轮廓线上。从勘学习资料仅供参考http:/70资料看(图5-6-18):第层为杂填土,厚薄不均,东部厚3.60m,西部仅厚1.0m;第层为粉质粘土,东部呈软塑状态,西部为可塑与硬塑状态,见图5-6-17中的、;第层为强风化基岩,其顶部埋深在住宅西部为地下5.0处,而在东部则超过8.90m。根据这样三个土层变化很大的钻孔资料,无法绘制地质剖面图。至于土工试验,只取了一个原状土,代表性很差。总之,勘察的质量差工作粗糙。学习资料仅供参考http:/71图5-6-18 铁岭住宅楼钻孔布置及土层分布(a)平面及钻孔位置;(b)地质剖面设计采用天然地基,基

59、础埋深1.50m,大部分设置在杂填土上。基础材料采用毛石基础(整体性差),基础宽度东山墙为1.30m;其余均为1.0m(对于五层建筑物的重力荷载和复杂地基情况来说,这些基础宽度太小)。设计时考虑地基软硬不同,将住宅楼分为两个单元,其间用沉降缝分开,并在基础顶部和二、四层楼板与屋面板标高处设学习资料仅供参考http:/72置钢筋混凝土圈梁。看来设计中基础宽度大小、基础材料太弱也是导致房屋质量问题的原因之一。至于施工质量低劣则是本工程发生质量事故的关键。早在1983年11月,尚未勘察,就动工挖基槽。1984年4月正式开工,基槽挖至1.27m深时即遇地下水(原勘察资料中地 下水仅有一孔的资料,水位埋

60、深3.0m),施工时继续下挖至设计基底标高时,基槽内普遍积水20余厘米。曾用两台小水泵抽水,但抽不干。为了抢工期,在基槽水未排干,工人在水中踩踏使槽底呈稀泥的状态下做基础的混凝土垫层。方法是用干水泥和砂、卵石搅拌(未加水)倒入基坑,以为基坑积水与此拌合料结合就可在28天后形成C10的混凝土。实际上这种垫层基本不起结构构造作用,相反却大面积地扰动了基础学习资料仅供参考http:/73下卧层土的原状结构。此外,在整个施工期间沿外墙内周圈的暖气沟内长期泡水,也恶化了地基。更为严重的是,在施工期间已发现墙体开裂,但并未引起施工单位的重视,也未采取相应措施来改善地基或加强上部结构,相反继续施工,以致墙体

61、的裂缝愈来愈严重。(2)事故处理方法该住宅楼在使用前需要进行地基加固并对已有墙体裂缝进行补强处理。为加固地基,必须进一步掌握场地的详细工程地质条件。根据当地技术力量薄弱的条件,应该先用北京铲与轻便触探试验设备重新勘察,了解杂填土与第层软塑粉质粘土的分布范围与厚度,同时掌握第层强风化基岩面的埋置深度的变化情况。然后在地基差、墙体裂缝密集的区段采用钢筋混凝土次、学习资料仅供参考http:/74主梁与混凝土柱墩支托墙体基础的办法,防止地基土继续沉降。其做法要点是:1)在需加固的墙基两旁做两排现场灌筑的支承混凝土桩墩,其底面埋置在基岩面以下30cm左右;2)在基础墙两侧做与墙体有足够抗剪结合的次、主梁

62、;3)在主梁与桩顶间设置梁垫。此做法示意可参见图5-6-7。工程实例2某大型企业的职工食堂为一单层砌体结构建筑。在施工竣工后尚未使用时,即已发现严重的结构开裂事故。墙体裂缝最宽的有100mm左右,房角下沉最多处达304mm,多处门窗过梁脱落。此工程难以启用,只得拆除。究其原因,此工程正建于89m深的大面积压实填土层上,在此工程的主体结构尚未完工时即遇到暴雨。大量雨水积聚在末回填的基槽内,将人工新压实的粉土地基泡软。后来此基槽未经学习资料仅供参考http:/75未经处理就做完了上部结构和装修工程。由于泡软的人工地基具有湿陷性,难以承受上部房屋的自重,而且人工填土密实度不一、厚薄不均,很容易造成极

63、大的不均匀沉降,使得房屋严重开裂。不论大面积填土不实,还是基槽泡水不处理,都属于地基基础土方工程施工质量低劣。看来前者为内因,后者是导因。本工程即使地基不泡水,在长期使用后也会发生墙体开裂问题;只不过地基遭到浸水后才导致如此严重的事故,以致不得不予以报废。五、因新建相邻建筑影响造成的缺陷和事故通常建筑地基为正常固结土,在地基土的自重压力下,土体沉降已经稳定。建造建筑物后,地基中产生附加应力,使土层压缩,引起建筑物的沉降。经过一段时间后,沉降稳定,地基处于新的固结状态。学习资料仅供参考http:/76若在已有建筑物相邻处建造新的建筑物,它的重力荷载引起的附加应力会扩散到已有建筑物的地基上,使已有

64、建筑物产生新的局部附加沉降。在有软土地基的区域,相邻新建建筑对已有房屋部分基础引起的附加沉降量会很大,且很不均匀,以致会引起已有建筑物的墙体开裂,或者使已有建筑物的筏片基础或箱形基础整体倾斜,导致整幢房屋发生倾斜。在旧城改造中,拆除部分旧房并在其邻近建造高楼,这个问题更值得引起高度重视。工程实例1:杭州某运输公司营业楼,位于杭州市北部武林门。建筑物东西向长28.0m,南北向宽8.0m,高24.0m,为六层框架结构,建筑面积1600m2。营业楼采用天然地基,钢筋混凝土筏板基础,基础学习资料仅供参考http:/77埋深1.40m。标准跨基底压力为63kPa。营业楼于1977年开工,1978年11月

65、竣工后使用不久,发现楼房向北倾斜。l 980 年6 月19日观测结果:楼顶部向北倾斜达25.928.9cm。其中与自来水公司五层楼房相邻处,倾斜量最大。两楼之间的沉降缝,在房屋顶部已闭合(图5-6-19b)。若继续发生倾斜,则两楼顶部将发生碰撞挤压,墙体将发生开裂破坏。图5-6-19(a)营业楼冲孔挤土纠倾示意;(b)营业楼(左侧)倾斜情况(1)事故原因分析学习资料仅供参考http:/781)建 筑 场 地 不 良。场 地 西 北 角 有 暗 塘,人 工 填 土 层 厚 达4.75m,基础埋在杂填土 上。尤其是在人工填土层下,存在泥炭质土、有机质土和淤泥质土以及流塑状态软弱粘性土,深达12.5

66、0m,均为高压缩性,这是楼房发生倾斜事故的根本原因。2)附加应力向外扩散。新建自来水公司五层大楼,紧靠运输公司营业楼北侧,仅以沉降缝分开。新建大楼附加应力向外扩散,使运输公司营业楼北侧地基中附加应力显著增大,引起高压缩土层压缩,地基进一步沉降。这是导致事故的重要原因。(2)事故处理方法1980年初,由浙江省建筑设计院勘察分院进行沉降观测。该运输公司营业楼沉降速率:南面0.1md,北面达0.3mmd。同时屋顶以0.3mmd的速率继续向北倾斜。为了解决大楼倾斜事故,曾考虑采取下列措施:1)压重纠倾法由于大楼倾斜是由北侧新建自来水公司楼房的附加应力引起,于是在运输公司营业楼南侧堆钢锭3400kN来纠倾。从1980年6月学习资料仅供参考http:/79起,经历3年时间,实测营业楼南北两侧沉降速率接近,但并末解决营业楼已经严重北倾问题,而且钢锭是租来的,不能永远堆在楼前。一旦钢锭运走,营业楼势必又进一步北侧。因而压重法无效。2)沉井自然挤土法在营业楼筏板基础南侧2.9m处,开挖6只砖砌小沉井,深度4.755.50m。期望地基中的泥炭质土和有机质土会在上部荷载作用下,自然向沉井空间挤出,使营业楼向

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