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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:建筑設(shè)計時間:瀏覽:次
當(dāng)前,伴隨著大量城中村的改造,高層、超高層建筑發(fā)展迅猛,大量基坑工程集中在市區(qū),施工場地狹小,施工條件復(fù)雜,特別是在軟土地區(qū),基坑工程施工對周圍環(huán)境的影響尤為顯著。因此,為了有效的控制基坑施工變形,設(shè)計工作者對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念已由強(qiáng)度控制轉(zhuǎn)移為變形控制;但是基坑工程事故依然不斷發(fā)生,主要原因之一就是我國基坑理論水平的發(fā)展遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐。基于此,本文結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目對基坑開挖導(dǎo)致建筑物的不均勻沉降的原因加以分析,并提出相應(yīng)的處理措施。
1 工程概況和地質(zhì)情況
南京市賓館由舊建筑物和新建筑物兩棟組成。舊建筑物為8層框架結(jié)構(gòu),半層地下室,基礎(chǔ)為中部人工挖孔樁基和兩側(cè)條基(埋深約1.8m);新建筑為內(nèi)筒外框結(jié)構(gòu)體系,地上24層,地下3層,地上總高度約8lm,基坑最大開挖深度12.6m,基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土人工挖孔擴(kuò)底樁。該工程位于市區(qū),兩建筑物軸線間距為4m,兩基礎(chǔ)間凈距離1.8-2.1m。其東側(cè)為15m高人工切坡,西側(cè)為配套鍋爐房庫和8層住宅樓。臨近還埋設(shè)有化糞池及市政給排水管道。
新老建筑物之間的關(guān)系見圖1、圖2。
根據(jù)工程勘察報告,場地地基土主要由坡積粘土、滑坡堆積碎裂塊石、粘土、沙溪廟組粉砂巖、砂質(zhì)泥巖組成。坡積粘土主要呈硬塑狀態(tài),承載力較高局部分布。坡積堆積塊石厚度大,但均勻性較差,力學(xué)強(qiáng)度稍高;沙溪廟組粉砂巖、砂質(zhì)泥巖層位穩(wěn)定,呈微風(fēng)化狀態(tài),力學(xué)強(qiáng)度較高,變形小。典型土層分布自上而下為:
①粘土:紫紅色,硬塑,主要由泥巖風(fēng)化物堆積而成,夾泥巖碎塊及石屑;
②塊石:紫紅色、灰白色,主要由滑移碎裂巖體砂巖、泥巖及粘土組成。滑移砂巖體呈中等~強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài),部分地段形成厚度較大的孤石,局部呈全風(fēng)化或風(fēng)化成土,滑移泥巖體呈中等~強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài),部分地段已風(fēng)化成土;塊石含量平均可達(dá)65%左右,土石結(jié)構(gòu)混亂,分布不均,裂縫發(fā)育;
③粘土:灰白、紫紅色,硬塑~可塑,局部軟塑,為滑帶土,主要組成礦物蒙脫土,顆粒細(xì)膩,上部含較多砂巖巖屑;
④粉砂巖:青灰、紫紅、紫灰色,粉砂結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,鈣質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié),呈微風(fēng)化狀態(tài),主要組成礦物石英、長石等,臣厚層,層理不發(fā)育;
⑤砂質(zhì)泥巖:紫紅色泥質(zhì)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,鈣質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié),呈微風(fēng)化狀態(tài),主要組成礦物為粘土礦物及長石等,臣厚層,層理、裂隙不發(fā)育。
圖1 舊基礎(chǔ)平面圖
圖2 A-A剖面圖
2 現(xiàn)場情況
原定采用逆作法進(jìn)行地下室的施工,由于建筑場地狹窄,故先進(jìn)行新建筑物人工挖孔樁基施工,樁基同時開挖,孔內(nèi)明排地下水。在新建筑物施工過程中老建筑物繼續(xù)使用。在樁基平均挖至地下2層(絕對標(biāo)高約235.40m)時,老建筑物基礎(chǔ)開始發(fā)生不均勻下沉,條形基礎(chǔ)部分最為突出,平均沉降量為1-25mm,最大沉降發(fā)生在老建筑物的東北角和西北角。老建筑物北外墻東側(cè)、西側(cè)首先出現(xiàn)裂縫,隨后向中部發(fā)展,屋頂水平位移約20mm,墻面裂縫寬度平均多在1-3mm,最大裂縫達(dá)5mm,發(fā)生在老建筑物北外墻的中部。嚴(yán)重影響和威脅到老建筑物的正常使用和安全。
3 不均勻沉降原因分析
(1)根據(jù)工程勘察報告及現(xiàn)場調(diào)查,場地處于一個較大的古滑坡地段,新老建筑物均建在滑動體之上。根據(jù)勘察院的觀測結(jié)果,此滑體目前雖處于相對穩(wěn)定狀態(tài),但對降雨十分敏感,暴雨之后變形量往往急劇增大。水位的變化將產(chǎn)生滑體內(nèi)動水壓力的反復(fù)升降,并使滑體土的強(qiáng)度及邊坡的穩(wěn)定性大大降低。
(2)經(jīng)過仔細(xì)查看老建筑物的原設(shè)計圖,上部結(jié)構(gòu)雖為整體框架結(jié)構(gòu),但基礎(chǔ)設(shè)計確存在嚴(yán)重問題。中部采用人工挖孔樁一樁基,兩側(cè)卻用條石砌筑的條形基礎(chǔ),埋深也僅有1500-1800mm。由于基礎(chǔ)設(shè)計的不合理,老建筑物本身就存在著差異沉降的可能性,隨著地下水的變化和地基的變形,自然會引起基礎(chǔ)的不均勻沉降,導(dǎo)致老建筑物墻體裂縫;
4 處理方案和施工
根據(jù)現(xiàn)場情況,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級為一級。業(yè)主要求處理后須保證老建筑物正常使用,既保持老建筑物處理時的不均勻沉降狀態(tài)和墻體裂縫不再繼續(xù)發(fā)展,同時保證新建筑物按計劃施工。經(jīng)過多方案分析和比較,采取分塊和分步的處理及加固方式。
(l)由于此時人工挖孔樁已挖至到地下2層底標(biāo)高,決定立即停止繼續(xù)人工挖孔樁的施工,同時停止井中排水。經(jīng)停工后30天的變形觀測,沉降和墻體裂縫無繼續(xù)。此結(jié)果表明,上述對產(chǎn)生沉降和墻體開裂原因的分析正確性。
(2)地基處理:根據(jù)對老建筑物墻體裂縫原因的分析和裂縫的位置,首先對老建筑物東側(cè)和西側(cè)地基采用微型鋼管壓漿樁進(jìn)行托換。微型樁直徑為110mm,鋼管直徑為48mm,微型樁間距為1000mm,長5000mm,且條基下不小于3500mm。微型樁施工時,先成孔110mm,放置鋼管,然后用粒徑不大于30mm的卵石人工搗實(shí)填筑孔中其余部分,最后用不小于O.5MPa壓力灌注水灰比1:4的水泥漿,直至水泥漿返出地面。
5 結(jié)束語
隨著城市建設(shè)的需要,施工場地和其環(huán)境越來越復(fù)雜,在新建筑物的基礎(chǔ)或基坑施工前,應(yīng)詳細(xì)了解和掌握場地的地質(zhì)條件、地質(zhì)環(huán)境、臨近建筑物的結(jié)構(gòu)形式和基礎(chǔ)形式,同時應(yīng)對新建建筑物的施工方案進(jìn)行可行性論證,不應(yīng)盲目進(jìn)行新項(xiàng)目的施工,以免造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失或更為嚴(yán)重的結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
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