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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:建筑工程時間:瀏覽:次
前言:我們都知道,在建筑施工作業(yè)時,施工建筑物和土工建筑物修建之前,在建筑物地基中其實早已有著土方體本身重力的自重應(yīng)力。基礎(chǔ)或路堤作為橋梁把建筑物和土工建筑物荷載傳遞給地基,這樣使得天然土層原有的應(yīng)力狀態(tài)與原來不同,在附加的三向應(yīng)力分量作用下,地基中產(chǎn)生了變形,這種形變包括豎向,側(cè)向和剪切等方面,導(dǎo)致各點的豎向和側(cè)向位移。地基表面的豎向變形稱為地基沉降,或基礎(chǔ)沉降。本文從地基沉降的分類入手,分析導(dǎo)致其發(fā)生的原因,最后結(jié)合筆者實際工作經(jīng)驗總結(jié)出一套有效可行的解決措施。
1.地基沉降的分類
1.1 主固結(jié)沉降
當(dāng)今社會,高樓崛起,放眼望去不由得感嘆時代在發(fā)展,科技在進步,隨著建筑工程突飛猛進的發(fā)展,各種施工手段的不斷更新,建筑施工中也出現(xiàn)了越來越多的問題,隨著時間的延續(xù),外荷不變而地基土中的孔隙水不斷排除過程中所發(fā)生的沉降,它起于荷載施加之時,止于荷載引起的孔隙水壓力完全消散之后,是地基沉降的主要部分。次固結(jié)沉降在固結(jié)沉降穩(wěn)定之前就可以開始,一般計算時可認為在主固結(jié)完成時才出現(xiàn)。
1.2 初始沉降
初始沉降指的是外荷加上的瞬間,飽和軟土中孔隙水尚來不及排出時所發(fā)生的沉降,此時土體只發(fā)生形變而沒有體變,一般情況下把這種變形稱之為剪切變形,按彈性變形計算。在飽和軟粘土地基上施加荷載,尤其如臨時或活荷載占很大比重的倉庫、油罐和受風(fēng)荷載的高聳建筑物等,由此而引起的初始沉降量將占總沉降量的相當(dāng)部分,應(yīng)給以估算。
1.3 次固結(jié)沉降
次固結(jié)沉降量常比主固結(jié)沉降量小得多,大都可以忽略。但對極軟的粘性土,如淤泥、淤泥質(zhì)土,尤其是含有腐殖質(zhì)等有機質(zhì)時,或當(dāng)深厚的高壓縮性土層受到較小的壓力增量比作用時,次固結(jié)沉降會成為總沉降量的一個主要組成部分,應(yīng)給以重視。
2.造成地基沉降的原因分析
2.1 勘察的準確性
在建筑施工實踐中,地質(zhì)勘察報告的準確性差、真實性不高,有些工程不進行地質(zhì)勘察盲目施工;有的勘察不按規(guī)定進行,如鉆探中布孔不準確或孔深不到位,有的臨摹其他建筑物的資料等,都會給設(shè)計人員造成分析、判斷或設(shè)計錯誤,使建筑物可能產(chǎn)生沉降或不均勻沉降,甚至發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。
2.2 設(shè)計方面
一個建筑的設(shè)計是否科學(xué)是影響其使用性的關(guān)鍵,雖然施工技巧有了很大轉(zhuǎn)變,但是建筑施工設(shè)計方面依然存在許多問題。這種問題是根本上的問題,我們只能從施工技巧上加以補救。建筑物長度太長,建筑體型比較復(fù)雜多樣,建筑物層高相差大所受荷載差異大;未在適當(dāng)部位設(shè)置沉降縫,基礎(chǔ)及建筑物整體剛度不足;地基土的壓縮性顯著不同、地基處理方法不同;以及設(shè)計方面的錯誤等都會引起建筑物產(chǎn)生過大的不均勻沉降。
2.3 施工方面
建筑施工人員沒有認真進行檢驗,在基礎(chǔ)施工前擾動了地基土,在已建成的建筑物周圍推放大量的建筑材料或土方,對于磚砌體結(jié)構(gòu),砌筑質(zhì)量不滿足要求,灰縫不飽滿、砂漿強度低、通縫多、砌磚組砌不當(dāng)、拉結(jié)筋不按規(guī)定設(shè)置等,同樣也會導(dǎo)致建筑物建成后發(fā)生不均勻沉降。
3.解決地基沉降的施工措施
在加強建筑物上部結(jié)構(gòu)整體性的同時,所以建筑物最下面的基礎(chǔ)剛度和強度相對整個建筑來說顯得尤為重要,應(yīng)當(dāng)給予足夠的重視。它對建筑物整體剛度有著很大的影響,尤其是在建筑物發(fā)生正向撓曲時,受拉區(qū)域在基礎(chǔ)下部,保證基礎(chǔ)具有足夠的強度和剛度也就顯得特別重要。首先,減輕建筑物自重。建筑物本身的重量是導(dǎo)致地基沉降的重要原因,減輕建筑物自重進而緩解基底壓力,是防止和減輕不均勻沉降很有效地解決辦法。具體操作時可以在實際施工中采用輕質(zhì)材料,選用輕型結(jié)構(gòu),如預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)、輕鋼結(jié)構(gòu)以及各種輕型空間結(jié)構(gòu);選用自重較輕、覆土較少的基礎(chǔ)形式,如淺埋的寬基礎(chǔ)、有半地下室或地下室的基礎(chǔ),或者室內(nèi)地面架空地坪等。
其次,設(shè)置鋼筋混凝土和圈梁構(gòu)造柱。在建筑物的墻體里設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱能增強建筑物的整體性,提高構(gòu)造柱的抗彎剛度,可以有效的防止或減少裂縫的出現(xiàn),即使出現(xiàn)了裂縫也能阻止裂縫的進一步蔓延。
再次,減少或調(diào)整基礎(chǔ)底面的附加壓力。采用較大的基礎(chǔ)底面積,減少基底附加壓力,可以減小沉降量。對同一地基上建筑物的相鄰部分,可采用不同的基底附加壓力,荷載大的宜采用增大基底尺寸,來減少基底附加壓力、降低沉降差異。某些時候可采用靜定結(jié)構(gòu)體系,當(dāng)發(fā)生不均勻沉降時,不至于引起很大的附加內(nèi)力,能較好地適應(yīng)不均勻沉降。
最后,采用地基加固措施,目前比較得到大家認可的是碳纖維加固,碳纖維拉伸度超過3550MPa,拉伸彈性模量超過2.35×105MPa,與鋼筋的彈性模量相近,非常的適合于混凝土機構(gòu)的加固修復(fù)。碳纖維比重只有鋼鐵的1/4,厚度小于0.5mm,故可以在基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸的狀況下,發(fā)揮強大的補強效果??拐鸺庸虝r,提供更大的側(cè)向位移拉力,提高韌性及強度;增加(橋)梁、板、柱抗壓、抗剪、抗彎曲能力用于超負載補強;保護混凝土及鋼筋免手外界環(huán)境潮濕、腐蝕性介質(zhì))侵蝕;抑止裂縫成長,提高劣化混凝土強度韌性,延長使用壽命。優(yōu)良的抗紫外線及環(huán)境老化。
結(jié)束語:
文章通過對建筑施工中地基不均勻沉降原因的分析,總結(jié)出一些解決這些問題的施工措施,以確保建筑工程施工質(zhì)量,這不僅需要相關(guān)施工技術(shù)人員對技術(shù)手段的不斷的更新,理論體系不斷完善,使建筑施工在安全穩(wěn)定中順利進行。
參考文獻:
[1]梁學(xué)文《控制建筑物不均勻沉降及其危害的一些措施》 2006
[2]盧亦焱《軟土地基上住宅建筑不均勻沉降分析》 2006