高层建筑基础埋深不够时的技术措施
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高层建筑地面基础加固施工技术随着城市化的加速发展,高层建筑的兴建已成为大多数城市的常见景观。
然而,由于地质条件、土壤问题等原因,高层建筑地面基础的加固变得至关重要。
本文将介绍几种常见的高层建筑地面基础加固施工技术。
一、混凝土加固技术混凝土加固技术是目前最常用的一种地面基础加固方法。
首先,需要对原有基础进行彻底清理,确保地面没有任何残留物。
接下来,将混凝土预先进行搅拌,以获得所需的强度和流动性。
然后,使用泵车将混凝土倾倒在地基上,并利用抹光机将其表面抹平。
最后,等待混凝土完全干燥和硬化,即可完成基础加固工作。
二、加强土地基础的桩基加固技术桩基加固技术是一种常见的地面基础加固方法,特别适用于土地基础承载能力较弱的情况。
该技术的基本原理是在弱土层下方,通过打桩的方式将荷载传递给更加坚固的土层或岩石。
桩基加固通常分为钻孔灌注桩和灌注桩两种方式,具体的施工方法和过程可根据实际情况进行选择。
三、地锚加固技术地锚加固技术是一种适用于软土地基的常见加固方法。
该技术的原理是通过在地基深处固定锚杆,将地基与地下土壤形成稳定的连接,以提高地基的承载能力。
地锚加固技术通常包括以下几个步骤:首先,预先施工锚杆孔;然后,将钢筋锚杆插入孔中,并注入高强度的混凝土;最后,等待地锚固结,即可完成地基加固。
四、加固地基的地下挡墙技术地下挡墙技术是一种适用于容易受到侵蚀的土壤地基的加固方法。
该技术的基本原理是通过在地下层建造挡墙,以阻止土壤流失和基础沉降。
通常采用的材料是水泥砖或混凝土,可以根据地基情况进行选择。
施工过程包括挖掘地下挡墙基槽、铺设防水材料、砌筑挡墙和砂浆填充等。
五、其他地面基础加固技术除了以上几种常见的加固技术,还有一些其他的地面基础加固方法,如地基改良、压实填土和地基加固灌浆等。
这些方法的选择和应用取决于地质条件、土壤特性和基础承载要求等因素。
综上所述,高层建筑地面基础加固施工技术是确保建筑物结构稳定和安全的重要环节。
结构设计中的常见问题及对策分析[摘要]:我国建筑业高速的发展,建筑结构设计的水平与设计方式也发生了重大的变化。
建筑结构设计人员在实际操做工作中,会遇到一些难题,本文指出了对于一些难题的对策各见解,希望能对结构设计者具有一定的借鉴与参考作用。
[关键词]:建筑结构;处理措施;构造—、地基基础结构设计中的常见问题及对策1、高层建筑基础有效埋置深度工程主楼是高层,裙房是多层,用沉降缝断开,使主楼在沉降缝一侧没有可靠的侧限。
高层规范规定、基础有效埋深应从可靠侧限地面算起,而在设计中,设计人员往往忽略“可靠的侧限”这一因素。
如主楼高度约160m,采用桩基,设二层地下室,基底深为12m。
裙楼下部建一层地下室,基底深5m,主、裙楼之间用沉降缝分开,如此以室外地面算起主楼基础埋深能达到要求,但裙房地下室底板算起主楼基础的有效埋深则是不足的。
2、桩基选型的不合理或是对桩基施工可行性、成桩质量可靠性、桩基施工对环境影响等方面考虑不够。
如某教学搂为3-4层框架结构,柱间距为5.0m×6.0-8.0m,设计是采用φ1000大直径钻孔灌注桩,有效桩长约为40m,显然是浪费。
3、单桩承载力取值和计算依据成桩工艺不一样,地基面对不同桩型支承能力也是不一样的,按规范经验公式计算单桩竖向的承载力时,面对不同桩型,各种土层极限侧阻力与极限端阻力也是不一样的。
有些工程地质勘察报告只提供了计算打入式预制桩单桩承载力的设计参数,因而采用钻孔灌注桩,并直接引用报告中的设计参数,导致计算的单桩承载力出现误差。
值得注意的是,桩基设计时上部未固结或欠固结土层在固结沉降过程中会引起的桩侧负摩阻力带来的影响。
验算桩身承载力,要考虑工艺系数ψc。
或桩身压曲影响;对抗拔桩,仅计算桩身承载力是不够的,要进行桩身抗裂的验算。
如有地下室,要按静载试验确定单桩承载力,要扣除地下室深度范围内的桩侧摩阻力。
桩端下有软弱下卧层时,要对软弱下卧层承载力与桩基沉降验算;有的工程桩端下的硬持力层厚度过薄,达不到《建筑桩基技术规范(JGJ94-94)》规定的不能小于4d(d为桩径)的标准。
高层建筑基础埋深高层建筑基础埋深的作用和要求高层建筑由于质心高、荷载重,除了满足地基基础设计的一般规定外,在我国现行的《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称为《砼高规》)第12.1.7条,明确规定,“基础应有一定的埋深,在确定埋深时,应考虑建筑的高度、体型、地基土质、抗震设防烈度等因素、埋置深度可从室外地坪算至基础底面,并宜符合下列要求:1)天然地基或复合地基,可取房屋高度的1/15;2)桩基础可取房屋高度的1/18。
”《砼高规》在大量科学研究和工程实践总结的基础上,对基础埋深做出了相应规定,是出于下列四个方面的考虑:1)提高基础的稳定性,防止基础在水平风力和水平地震作用下发生滑移和倾斜;2)提高地基的承载力,减少基础的沉降量:3)增大地下室外墙的土压力、摩擦力,限制基础的倾斜,使基底下土反力的分布趋于平缓;4)增大阻尼,减少输入加速度,减轻地震灾害;在工程设计中,有少数工程技术人员对高层建筑基础埋深的作用认识不足,暂且不谈上述2)、3)、4)方面的研究和探讨,有些工程实际的基础埋深达不到规范要求的安全度,不满足抗倾覆和滑移要求,甚至危及到基础整体稳定性,例如:房屋四周地坪标高不同时,主楼与裙房设沉降缝、伸缩缝时,基础埋深的起算面采用最高侧的室外地坪,类似于选择“莲花河畔景苑”七号楼北侧堆土的坡顶面。
土力学大量的实验表明,在中心受压且土质均匀时,地基破坏面是四周对称挤出。
如果土质不均匀或荷载有偏心或荷载倾斜作用时,地基内的滑动面则不对称,或向一侧挤出。
如果高层建筑的嵌固面不在一个水平面时,高的一侧不仅不能作为嵌固面,还会造成荷载偏心或荷载倾斜作用。
它的受力机理与规范给出的高层建筑基础埋深限值的基本假设存在相悖。
土力学实验同时揭示,基础埋深对滑动面的形状有很大的影响,当埋深较大时,在重心荷载下滑动面一般不出露至地面,只封闭在基础底面附近不太大的范围内,此时还可利用基础埋深的被动土压力来抵抗高层建筑倾覆弯矩和水平作用。
高层建筑地基处理技术与常见问题解决一、地基处理技术的重要性及其分类地基处理技术在高层建筑中扮演着至关重要的角色。
它是指通过采取一系列方法来改善地基的性质,提高地基的稳定性和承载能力,确保高层建筑的安全性和稳定性。
地基处理技术主要包括土体加固和基础处理两个方面。
1. 土体加固土体加固是通过不同的方法来改善原始土体的性质,提高其承载能力和稳定性的过程。
常见的土体加固方法包括以下几种:(1)灌浆法:使用注浆设备将浆液注入土层中,填补土层的空隙,增加土体的密实度和强度。
(2)振动法:通过振动设备在土体中施加振动力,使土颗粒重新排列,提高土体的密实度和排水性能。
(3)加筋法:采用锚杆、钢筋或纤维增加土体的抗拉强度和承载能力。
(4)减压排浮法:在软弱地基上通过减小土体的固结压力,降低地基的沉降量和沉降速率。
2. 基础处理基础处理是指针对基础部分进行的改良措施,旨在提高基础的承载能力和稳定性。
常见的基础处理方法包括以下几种:(1)基础加固:通过加大基础的面积或者深度,使其能够更好地分散荷载,增加基础的承载能力。
(2)基础换填:对于软弱地基,可以挖去部分松软土壤,换填坚实的土石料,提高基础的稳定性。
(3)基础选址:在选址阶段,需要进行详细的勘察和测试,确保选址地的地质条件满足高层建筑的要求。
以上所述的土体加固和基础处理是高层建筑地基处理技术中常用的方法,有效地解决了地基稳定性和承载能力不足的问题。
二、高层建筑地基处理中常见的问题及解决方法在高层建筑地基处理过程中,常常会遇到一些问题,这些问题可能对高层建筑的安全性和稳定性构成威胁。
下面将介绍几个常见问题及解决方法。
1. 地基沉降问题地基沉降是指地基在建筑物荷载作用下产生的下沉现象。
它可能导致建筑物的倾斜、结构损坏甚至倒塌。
解决地基沉降问题主要有以下几个方法:(1)预压法:通过在地基上加压来提前模拟建筑物的荷载,使地基尽快沉降到稳定状态,避免建筑物在后期使用过程中的沉降。
提升高层建筑基础施工的技术手段高层建筑难度大、尤其是建筑的基础施工和地基的处理技术,关系到高层建筑的质量,显得尤为重要。
提升高层建筑基础施工的技术手段有哪些?下面是下面带来的关于提升高层建筑基础施工的技术手段的内容介绍以供参考。
高层建筑基础施工及地基处理技术的提升手段全面勘察基础施工及地基施工的周边环境高层建筑的基础施工环境是一个重要的问题,对环境的准确把握,包括详细了解建筑物的特征(建筑结构类型、荷载性质、建筑物安全等级等)、施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件以及土质特点等;尤其是对基础施工和地基处理方面的自然地质现象如地震、溶岩、矿岩、古塘、暗沟以及地下构筑物、障碍物等;全面查看邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目前使用情况;了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况;了解沉桩区域附近地下管线(煤气管、上水管、下水管、电缆线等)的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等。
针对上述的勘察内容,形成可行性的勘察分析报告,对涉及高层建筑基础施工和地基处理的相关要素都有精准的记录和分析,这样就能在技术层面上有更好、更实在的安排。
细化基础施工及地基处理的技术参数对于不同的地质特点等一些综合要素的掌握情况下,全面分析形成的综合性报告,采取相适应的基础处理技术和方法。
目前,基本上采用桩基的方式,分为预制桩和灌注桩两大类。
预制桩用锤击、静压、振动或水冲沉入等方法打桩入土。
灌注桩则在就地成孔,而后在钻孔中放置钢筋笼、灌注混凝土成桩。
根据成孔的方法,又可分为钻孔、挖孔、冲孔及沉管成孔等方法。
根据土层情况、周边环境状况及上部荷载等确定桩型与施工方法,在掌握技术层面的基础上,加强对施工质量的监督,尤其是技术参数的细化不可有任何的疏忽,要求的精准数字是什么就得用到什么样的标准,包括施工方案的编制、施工进度计划的安排、质量保证、安全技术及文明施工等措施,确定工艺参数,合理安排施工工艺,确保技术完全到位。
高层建筑基础不均匀沉降原因、危害及控制措施摘要:高层建筑是随着社会经济发展与技术进步发展起来的。
随着高层建筑的逐渐增多,工程技术人员在高层建筑的设计与施工问题上积累了越来越多的经验。
关键词:高层建筑不均匀沉降措施1、高层建筑基础不均匀沉降产生原因的概述1.1、勘探资料不齐全近年来,由于城市的不断的扩张,大多数新建建筑物均位于城乡结合部,勘探资料积累较少,特别是一些住宅小区的建设,由于项目多,范围广,开发商对勘探工作不够重视,这就导致地质勘探报告中勘探点位间距过大或没有足够的勘探点地质剖面图作依据,从而造成地质剖面图的连续性不可靠,软弱土层的埋深、厚度变化情况及分布范围反映不全面、不准确,甚至有明显差错。
少数勘探单位选用的取土器不规范或取土不当,致使原状土样扰动较大,室内试验得出的土样指标不可靠。
一些勘探单位布孔数量少或布孔不合理,对暗塘、流砂层等不良地基土的范围确定不准确,甚至有明显遗漏。
1.2、设计方面的失误部分设计人员对勘探资料的重要性不够重视,选用的地基处理方法不当,对局部不良地基土的处理没有引起充分的重视,忽视了处理后的局部地基同未处理地基的强度差异等,往往造成不良后果。
房屋体形复杂过大,相邻建筑物太近,建筑设计与结构设计不协调也通常是设计人员忽视的地方。
部分房地产开发商盲目节省投资,不尊重科学设计,往往提出诸如大幅度放大悬挑阳台、取消墙体甚至取消原设计要求的地基加固措施等不合理要求,少数设计人员违背设计原则,不加验算就草率签字或出设计变更。
1.3、地基处理施工质量较差地基处理一般采用的方法有压密注浆、粉喷桩、深层搅拌桩、旋喷桩和振冲成孔灌注桩等,这些方法有一定的缺陷,施工质量控制难度较大,施工质量无损普查技术又相对滞后,难以有效地全面检测施工质量,加固效果达不到设计要求。
一些施工队伍技术力最薄弱,责任心不强,单纯追求进度,或错误地认为局部坚实土体的允许承载力超过周围土体可以不作处理,施工中发现基槽与地质勘探报告有出入时,也不通知勘察设计人员及时采取相应技术措施,因而埋下质量隐患。
在现实施工过程中有些天然地基较为软弱,无法达到地基强度、变形等要求,这就要求对于地基进行加固补强处理,从而提升高楼的地基承载力。
地基加固方法可按加固深度的深浅分为浅层加固法和深层加固法。
浅层加固法主要有换土垫层法、石灰桩法、夯实地基法及土工聚合物法等。
深层加固法主要有深层搅拌法、高压喷射注浆法、排水固结法、冻结法、电动硅化法及水泥灌浆法等。
浅层加固法1、换土垫层法采用换土垫层法时,先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后回填强度较高、压缩性较低,且不具有侵蚀性的材料,如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等。
该方法施工简单,材料易获取,可降低造价。
换土垫层常用于地基加固深度在2m以内的情况下,且按回填材料的不同可分为灰土垫层、砂垫层、碎(砂)石垫层等。
灰土垫层是按生石灰∶粘性土为1∶3的比例进行配比,适用于地下水位较低、基槽干燥等情况。
2、石灰桩法石灰桩法是利用生石灰吸取桩周土体中水分进行水化反应,以降低桩四周土体的含水量,使孔隙减小、土体挤密和桩体硬化,一般应在地基加固深度在4m以上时采用该方法。
实际施工时,应先将钢套管成孔并灌入生石灰块,同时按照8∶2或7∶3的比例掺入适量的水硬性掺和料粉煤灰或火山灰。
深层加固法1、深层搅拌法深层搅拌法是利用水泥、石灰等作为固化剂的主剂,并采用特制的深层搅拌机械将软土和固化剂在地基深部拌和,使软土硬结,从而提高地基强度。
深层搅拌法常用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基。
按加固材料的状态,可将深层搅拌法分为浆液搅拌法(湿法)和粉体搅拌法(干法)。
2、高压喷射注浆法高压喷射注浆法是利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻入至土层预定深度后,利用钻杆将高压水泥浆或水从喷嘴喷出,形成喷射流,以与土拌和形成水泥土加固体,从而达到加固地基的目的。
该方法常用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基,加固深度可达30m。
高层住宅结构设计优化措施随着城市化进程的加速,高层住宅在城市建设中越来越常见。
高层住宅的结构设计不仅关系到建筑的安全性和稳定性,还对建筑的经济性、使用性和美观性有着重要影响。
因此,对高层住宅结构进行优化设计具有重要的现实意义。
一、高层住宅结构设计优化的重要性1、提高建筑安全性合理的结构设计能够确保高层住宅在承受各种荷载(如风荷载、地震荷载等)时保持稳定,减少安全隐患,保障居民的生命财产安全。
2、降低建设成本通过优化结构设计,可以减少材料的使用量,降低施工难度,从而节约建设成本。
3、提高空间利用率优化结构布局可以使室内空间更加规整,提高空间的利用率,满足居民对居住空间的需求。
4、增强建筑的耐久性良好的结构设计能够减少结构的损伤和老化,延长建筑的使用寿命。
二、高层住宅结构设计优化的原则1、安全性原则安全性是结构设计的首要原则,必须确保结构在设计使用年限内能够承受各种可能的荷载和作用。
2、适用性原则结构设计应满足建筑的使用功能要求,如空间布局、采光通风等。
3、经济性原则在保证结构安全和适用的前提下,通过优化设计降低工程造价。
4、美观性原则结构设计应与建筑的外观相协调,不影响建筑的整体美观。
三、高层住宅结构设计优化的要点1、基础设计优化(1)根据地质条件和建筑物的荷载情况,选择合适的基础形式,如筏板基础、桩基础等。
(2)合理确定基础的埋深和尺寸,以保证基础的稳定性和承载能力。
2、结构体系优化(1)选择合适的结构体系,如框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
(2)优化结构布置,使结构的刚度和质量分布均匀,减少扭转效应。
3、构件设计优化(1)优化梁、柱、墙等构件的截面尺寸,在满足承载力要求的前提下,尽量减小构件尺寸,以增加使用空间。
(2)合理选择构件的材料,如采用高强度钢筋和高性能混凝土,以减少材料用量。
4、抗震设计优化(1)根据建筑所在地区的抗震设防烈度,确定合理的抗震等级。
(2)采取有效的抗震措施,如设置抗震缝、加强节点连接等,提高结构的抗震性能。
关于基础沉降及补强措施基础沉降及其补强措施基础沉降是指建筑物或其他结构在使用过程中,由于地下土层的沉降而引起的建筑物沉降。
基础沉降是建筑物安全性和使用寿命的重要影响因素之一,对于建筑物的稳定性和结构完整性具有重要意义。
为了解决基础沉降问题,需要采取一系列有效的补强措施。
基础沉降的原因主要包括地下水位变化、地下开采活动、土体压缩和沉积等。
这些原因都会导致地下土层的变化,进而引起建筑物的沉降。
一般而言,基础沉降可以分为整体沉降和局部沉降两种情况。
整体沉降是指整个建筑物均匀沉降,而局部沉降是指建筑物部分区域沉降。
为了解决基础沉降问题,可以采取以下几种补强措施:1.加固地基:对于整体沉降较小的情况,可以采用加固地基的方法来解决。
加固地基的一种常见方法是灌注桩技术,通过在原有地基中灌注钢筋混凝土桩来提高地基的承载力和稳定性。
此外,还可以采用挤浆桩、钻孔桩等加固地基的方法。
2.平衡沉降:对于整体沉降较大的情况,可以采用平衡沉降的方法来解决。
平衡沉降是指通过改变建筑物内部的结构布局和分布,使其在基础沉降的同时保持平衡。
这种方法需要进行详细的结构设计和施工调整,以保证建筑物的稳定性和完整性。
3.局部加固:对于局部沉降较大的情况,可以采用局部加固的方法来解决。
局部加固是指采取一些措施来增加建筑物受力点的承载能力,从而减小局部沉降的影响。
常见的方法包括加固柱、梁、墙体等结构部件,以增加其承载能力。
4.沉降监测:沉降监测是解决基础沉降问题的重要手段。
通过对建筑物的沉降进行实时监测和分析,可以及时发现沉降情况并采取相应的补强措施。
沉降监测可以采用现场测量仪器进行,也可以利用远程监测技术进行。
在进行基础沉降及其补强措施方案设计时,需要充分考虑地质条件、土层特性、建筑物结构特点等因素。
此外,还需要选择合适的施工技术和监测手段,确保补强措施的有效性和持久性。
总之,基础沉降是建筑物稳定性和使用寿命的重要影响因素,需要采取一系列有效的补强措施来解决。
建筑基础工程施工解决方案问题一:地基承载力不足地基承载力不足是建筑基础工程中常见的问题,主要是由于地基土壤的承载能力不足或土壤松软等原因导致。
在面临这种情况时,需要采取一些有效的措施来解决。
解决方案:1. 筑底加固:采用钻孔灌注桩、搅拌桩等技术,在地基内部进行加固,提高地基承载能力。
2. 地基处理:采用碎石垫层、深基坑处理等方式对地基进行处理,提高地基的承载能力。
3. 选择合适的基础形式:根据地基土壤的承载能力和建筑的荷载大小,选择合适的基础形式,如浅基础、深基础等。
问题二:地下水位高地下水位高会对建筑基础工程造成一定的影响,可能导致基础施工困难、地基沉降等问题。
因此解决地下水位高的问题也是建筑基础工程中需要解决的难题之一。
解决方案:1. 降低地下水位:通过排水抽水等方式降低地下水位,为地基施工提供干燥的工作条件。
2. 防水处理:采用防水材料、进行防水施工等方式对地下部分的结构进行防水处理,防止地下水对建筑的影响。
3. 选择合适的基础形式:根据地下水位的情况,选择适合的基础形式,如承台基础、桩基础等。
问题三:软土地基处理软土地基比较容易发生沉降、变形等问题,会对建筑的稳定性产生一定的影响。
解决方案:1. 压实处理:采用振动压实等方法对软土地基进行压实处理,提高地基土壤的密实度。
2. 地基处理:采用加固桩、搅拌桩等技术对软土地基进行加固,提高地基的承载能力。
3. 选择合适的基础形式:根据软土地基的情况,选择适合的基础形式,如承台基础、桩基础等。
问题四:地基不均匀沉降地基不均匀沉降会导致建筑结构的变形、裂缝等问题,对建筑的安全性产生较大的影响。
解决方案:1. 加固处理:对地基不均匀沉降的部分进行加固处理,提高地基的整体承载能力。
2. 检测监测:通过对地基沉降情况进行实时监测,及时发现问题并采取相应的措施加以处理。
3. 適當的轉移荷載:通過將荷載合理地轉移到穩定的地基上,避免不均匀沉降對建築造成的影響。
高层建筑基础埋深不够时的技术措施
作者:陈剑
来源:《建材发展导向》2014年第02期
摘要:文章结合工程实例,介绍了高层建筑当基础埋深不满足规范要求时,可采取的一系列措施,并结合计算结果进行分析,表明所采取的加强措施均有效。
关键词:基础埋深;倾覆;滑移
本工程位于大连市东港商务区,由5栋37层住宅和一个大底盘地下室组成,建筑面积共16万m2。
住宅为剪力墙结构,地下室顶板为无量楼梯结构。
由于该区域为填海区,地下水位较高,地下室施工时降水成本太大,因此方案设计时,将地下室底板标高抬高至地下水位以上,以节省施工降水成本。
由此给结构设计带来的不利影响是高层建筑的埋深不满足规范要求。
按《高规》12.1.8条的规定,高层建筑基础应有一定的埋置深度。
桩基础埋深可取建筑物高度的1/18,当建筑物采用岩石地基或采取有效措施的情况下,基础埋深可取建筑物高度的1/20。
按此要求,本工程基础埋深应为5.8米。
而实际情况是,从地下车库周边市政道路的标高算至桩顶的埋深为3.6米。
基础埋深不满足规范要求时,应重点加强楼体抗倾覆和抗滑移的措施,并应该从概念设计和构造措施方面进行加强,并计算了在恒、活加风荷载和多遇地震以及设防烈度地震(中震)作用下的不同工况组合作用下的结构反应。
计算结果表明,在建筑物埋深不满足要求时,通过采取相应的加强措施,结构的整体计算指标以及抗倾覆和滑移等能满足要求,现结合该工程计算结果介绍一下所才采取的措施。
本工程结构嵌固部位位于基础顶,在高层建筑埋深不够时,结构的整体抗倾覆和抗滑移能力不足,需将主楼下筏板加厚并往地下车库范围内扩大,以加大基底面积抵抗倾覆力矩。
经过详细计算各种工况下筏板的位移和桩反力,以及筏板不同厚度时的板内力分布及桩的内力。
结果表明,结构的抗倾覆验算能满足要求,基底无零应力区。
从小震和中震计算结果看,采取加强措施后,结构在中震作用下抗倾覆验算能满足要求。
在重力荷载代表值+中震+风荷载标准作用组合作用下,当桩的最大反力由中震作用控制时,在该工况组合下,计算了筏板的位移、桩反力分布等内容。
从筏板的位移图可以看出在正反两个方向中震作用下筏板最大位移为10mm左右,最小位移为2mm左右,筏板位移未出现负值,表明中震作用下基础底部无零应力区;同样从桩反力计算结果可以看出,桩最大反力在桩最大承载力范围内,桩最小反力为800KN,未出现负值,同样也表明基础底部无零应力区。
筏板厚度的合理取值,经过多次试算,分别计算了0.6米、1.0米和1.5米三种厚度筏板的配筋结果。
从三种不同厚度筏板的计算结果看,最大配筋处均出现在主楼与地下车库交界处,
这与前面计算筏板位移时的结果相吻合,最大位移及最小位移也均出现在此。
除该部位的配筋较大之外,其余配筋均为最小构造配筋。
但比较0.6米和1.5米厚的筏板配筋结果可以看出,配筋并未逐步减小至趋于构造配筋。
中震作用下,比较三种厚度的筏板下桩的反力可以看出,主楼周边的桩反力随筏板厚度的增加而减小,说明加厚筏板增加其刚度对于调节桩的反力有一定的作用。
综合对比后,取筏板厚为1.0米较合适,配筋也较适中。
对于地下室的嵌固作用,分别计算了地下室全嵌固和地下室无嵌固两种情况下的结果,本工程的情况介于这二者之间,即地下室周围的土对结构有一定的嵌固作用。
结果表明,在不考虑地下室侧限的情况下,中震作用下桩的最小反力为500KN左右,桩未出现受拉的情况,也说明基底未出现受拉区。
对比地下室全嵌固的计算结果可以看出,地下室的嵌固作用对桩反力有利,最大桩反力比无嵌固时小,最小反力比无嵌固时大。
桩基础顶部周围为杂填土或淤泥,该土层约束桩顶水平位移的能力较弱,在高层建筑埋深不够时,结构的整体抗滑移能力不足,在水平地震作用下,桩顶受较大的剪力,桩身产生较大的弯矩,给基础的抗滑移带来很大的安全隐患。
经过详细计算在小震和中震作用下桩的水平剪力、弯矩和倾覆力矩产生的拉压力,结果表明,在中震作用下,桩的抗剪和抗弯承载力能满足要求。
同时必须保证地下室外墙施工完毕后的基坑外围回填土质量,严格按照图纸要求进行回填,以保证地下室的侧限抵抗水平地震作用。
中震作用下基底剪力为FV=22000KN。
按照1#楼主楼及周边的桩数为100根计算的话,每根桩承受的剪力为V1=220KN,根据《桩基规范》5.7.2条,取桩径为1.0m,桩顶位移为
10mm时单桩受剪承载力为Rha=960KN(计算过程略)。
Rha>V1表明中震作用下,桩的受剪承载力满足要求。
地下室嵌固作用对桩的反力和位移均有利,也对整个结构的抗滑移计算有利,能减小桩的水平力和水平位移,尤其对于该工程基底有很厚的淤泥对桩的水平受力和位移不利时,更应保证地下室周边回填土的质量。
同时嵌固对于减小地上结构的位移角也非常有利,能减小地上剪力墙墙肢厚度或墙肢长度,使结构布置更经济合理。
在加强底板和桩的同时,还应加强地下室顶板以抵抗倾覆力矩产生的内力。
本工程地下室顶板为无梁楼盖结构体系,地下室顶板在主楼周边一跨不做无梁楼板,而是做普通的梁板结构,经验算该处内力及配筋均较大,梁板需加强配筋,提高结构整体的抗倾覆能力。
并且主楼夹层楼面封板,与车库顶板同一标高,这样能更有效地约束高层住宅在水平力作用下的位移,提高结构整体的抗倾覆能力。
主楼南北两侧的纵向剪力墙墙肢太短,在小震作用下,底部少量墙肢出现了拉应力,在中震作用下,底部南北两侧的纵向墙肢全部受拉,这对墙肢的受力非常不利。
在地震往复作用下,墙体混凝土开裂后很快就退出工作,而后钢筋屈服,墙体丧失承载力,这对结构造成很大
的安全隐患。
因此,该部分墙肢需在地下室范围内加长加厚,并增强配筋,以满足该纵向小墙肢的抗震承载力。
高层建筑埋深要求为非强制性条文,在实际工程中会由于客观原因使得高层建筑埋深不能满足规范要求的情况,应该从概念设计和构造措施方面进行加强处理。