补偿基础沉降机理分析
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既有建筑地基基础沉降处理的分析摘要:既有建筑地基的基础沉降处理一般比较涉及问题较多,本文对沉降原因等进行分析,选择了合适的注浆加固方案进行基础处理,解决了基础沉降对建筑物的影响;同时通过加强施工的管理,对注浆加固施工的效果进行控制,满足了本工程的需要。
关键词:既有建筑;沉降;地基处理;分析1、工程概况某厂房设计为单层框剪结构(局部两层),建筑占地面积590.12㎡,建筑面积340.21㎡。
该建筑始建于2007年,于2008年9月建成,目前已运行8年多。
由于施工时主体建筑采用独立柱基,基础持力层位于砂层,而室内地坪则主要在回填土上,长时间固结沉降等原因造成地面下沉、开裂,影响附属设备的安全运行,按照需要对室内地面及回填土进行加固处理。
2、基础沉降原因分析(1)、回填土下沉:回填土自然固结沉降及下沉,导致给排水管道破裂,在水的作用下加剧下沉;(2)、地下水位上升:水文地质条件改变,致使地下水位升高而对回填土的浸润;(3)、地表水汇聚:本厂房相对地势较低,绿化灌溉等地表水的下渗汇集;(4)、回填土未夯实:根据资料显示,该回填土最大厚度达4米,开挖后可见部分回填土未按要求夯实。
3、施工方案选择确定地基基础加固方案时,应评价分析加固方案和施工工艺对既有建筑的影响,根据目前室内地基变形范围及深度特征,结合建筑结构布局及设备使用布置状况,本厂房拟采取注浆加固结合换填及钢筋混凝土底板封闭措施等复合加固处理措施。
(1)、注浆加固:厂房外围间距1.5米均匀排列布置注浆孔;厂房内间距1.2米梅花型布置注浆孔。
(2)、灰土换填:从原地坪下挖1000mm后夯实,再采用3:7灰土换填750mm,分三层夯实。
(3)、钢筋混凝土底板:开挖并换填后余250mm配置?14@200mm单层双向钢筋网片,并浇筑C25混凝土。
4、方案选择原因分析(1)、基础变形深度范围主要是填土分布范围,其最大深度约4m,原填土主要为粘性土回填,相对松散,孔隙较大,变形差异较大,采用注浆加固容易解决差异沉降变形问题;(2)、上部地层容易受地表水下渗影响,抗变形能力低,注浆后可从整体上提高其强度和抗变形能力,尤其是抵抗由于地下水浸润造成的沉降变化;(3)、经注浆加固处理后,上部地层的整体强度将得到提高,对地层的稳定以及承载能力均能显著提升,有利于地表附属设备的稳定、安全使用。
混凝土地基沉降原理及处理方法一、前言混凝土地基沉降是建筑施工中常见的问题之一,影响着建筑物的安全性、稳定性和使用寿命。
本文将详细介绍混凝土地基沉降的原理和处理方法。
二、混凝土地基沉降原理混凝土地基沉降是指在地基承载能力不足的情况下,地基发生下沉的现象。
该现象的发生原因主要有以下几点:1. 地基承载能力不足地基承载能力不足是导致混凝土地基沉降的主要原因之一。
当地基承载能力不足时,建筑物的重量超过了地基所能承受的范围,导致地基下沉。
2. 地基土质条件不良地基土质条件不良也是导致混凝土地基沉降的原因之一。
如果地基土质条件不良,土壤的稳定性会受到影响,容易发生沉降现象。
3. 外部因素的影响外部因素的影响也是导致混凝土地基沉降的原因之一。
例如,地下水位的变化、周围建筑物的施工等都会对地基产生影响,导致地基下沉。
三、混凝土地基沉降的处理方法针对混凝土地基沉降问题,可以采用以下几种处理方法:1. 地基加固地基加固是一种常见的处理方法,可以增强地基承载能力,防止地基继续下沉。
地基加固的方法有很多,例如注浆、钢管桩等。
2. 地基改良地基改良是指通过改善地基土壤条件,提高地基的承载能力,从而防止地基下沉。
地基改良的方法有很多,例如灌注桩、振动加固等。
3. 建筑物加固如果建筑物已经出现了沉降现象,可以通过建筑物加固来防止建筑物进一步下沉。
建筑物加固的方法有很多,例如加固柱、加固梁等。
4. 采取其他措施除了以上几种处理方法外,还可以采取其他措施来防止混凝土地基沉降。
例如,可以在地基上增加支撑点,减轻地基承载压力;加强地基排水系统,防止地基土壤湿度过高等。
四、结语混凝土地基沉降是建筑施工中常见的问题之一,影响着建筑物的安全性、稳定性和使用寿命。
针对混凝土地基沉降问题,可以采用地基加固、地基改良、建筑物加固和其他措施等多种方法来解决。
通过有效的处理方法,可以有效防止混凝土地基沉降现象的发生。
筏板基础设计之沉降计算原理
筏板基础设计中的沉降计算原理是非常重要的,它涉及到土壤力学和结构工程的知识。
首先,让我们从土壤力学的角度来看。
筏板基础是一种承载结构荷载的基础形式,它通过分散荷载到较大的土体面积上来减小地基承载压力,从而减小地基沉降。
沉降计算的原理主要基于以下几个方面:
1. 土体压缩特性,土壤是一个多孔介质,当外部荷载作用于土体上时,土颗粒之间会发生压缩,导致土体沉降。
通过对土体的压缩性质进行实验和理论分析,可以得到土体的沉降特性,从而进行沉降计算。
2. 应力传递原理,筏板基础通过较大的接触面积将荷载传递到土体上,使得地基承载压力得到分散。
在沉降计算中,需要考虑到荷载在土体中的传递过程,以及不同深度处的土体应力分布情况,从而评估地基的沉降情况。
3. 土体的本构关系,土体的本构关系描述了土体的应力应变特性,通过本构关系可以得到土体的压缩模量、剪切模量等参数,从而进行沉降计算。
在结构工程中,沉降计算还需要考虑到筏板基础与上部结构的相互影响,以及不同荷载组合下的沉降情况。
此外,还需要考虑到地下水位变化、地基加固等因素对沉降的影响。
综上所述,筏板基础设计中沉降计算的原理涉及到土壤力学、结构工程以及工程实践经验等多个方面的知识,需要综合考虑土体的力学特性、结构荷载、地下水位等因素,以及进行合理的理论分析和实验验证,才能得到准确可靠的沉降计算结果。
岩土工程中的地基沉降分析岩土工程是研究土壤、岩石及其工程性质以及这些材料的使用和改进方法的学科领域。
其中,地基沉降是岩土工程中一个重要的问题,它涉及到工程结构的稳定性和安全性。
本文将从地基沉降的定义和原因入手,探讨地基沉降的分析方法和对工程设计的影响。
地基沉降是指地下土层在加荷或排水作用下,由于土的变形而导致的地面下沉现象。
造成地基沉降的原因主要包括自然荷载和人工荷载。
自然荷载包括地层自身的重量、地下水位变化和地震等,而人工荷载则是由工程结构和地下管线等负荷导致的。
这些荷载的作用会使土体发生变形,从而导致地面沉降。
地基沉降的分析方法主要有经验法和理论法。
经验法是基于历史数据和工程经验进行预测和分析,它简单实用,对于某些普通工程来说是可以接受的。
但是,经验法的适用范围有限,对于特殊工程和复杂地质条件下的地基沉降分析就显得力不从心了。
因此,理论法的应用变得越来越重要。
理论法基于岩土力学原理,通过对土体的性质和荷载的作用进行分析,来预测和评估地基沉降的可能性和程度。
常用的理论法包括有限元法、有限差分法等。
这些方法在计算机技术的支持下,能够更精确地模拟土体的变形过程,提供更具科学性和可靠性的结果。
在工程设计中,地基沉降的影响是不可忽视的。
首先,地基沉降会导致工程结构的变形和破坏,影响其使用寿命和安全性。
特别是对于高层建筑和大型桥梁等重要工程来说,地基沉降的控制是至关重要的。
其次,地基沉降还会对附近的地下管线、道路和其他基础设施造成影响。
例如,地铁隧道的沉降会导致地铁线路的弯曲和破坏,进而影响列车运行的安全和顺畅。
因此,在工程设计中需要进行详细的地基沉降分析,以保证工程的稳定性和可持续发展。
为了有效地预测地基沉降的可能性和程度,需要获取准确的土体参数和荷载数据。
通过现场勘探和实验室测试,可以获得土体的力学性质、含水量、渗透系数等参数,从而为地基沉降的分析提供基础数据。
此外,在进行地基沉降分析时,还需要考虑地下水位变化、土层的压缩性以及建筑物的结构特点等因素。
混凝土地基沉降的原因和处理方法一、引言混凝土地基沉降是工程建设中常见的问题之一。
地基沉降会导致建筑物的倾斜、裂缝、变形等问题,不仅影响建筑物的使用寿命,还可能对人身安全造成威胁。
因此,深入了解混凝土地基沉降的原因和处理方法对于工程建设具有重要意义。
二、混凝土地基沉降的原因1.自然因素自然因素是导致混凝土地基沉降的主要原因之一。
例如,地震、风化、冻融等因素都会对地基造成影响,导致地基沉降。
此外,气候变化等因素也可能对地基造成影响,导致地基沉降。
2.土壤因素土壤因素也是导致混凝土地基沉降的重要因素之一。
例如,土壤的密度、含水量、压实性等因素都会对地基的稳定性造成影响,从而导致地基沉降。
3.建筑结构因素建筑结构因素也可能导致混凝土地基沉降。
例如,建筑物的重量、高度、形状等因素都会对地基造成影响,从而导致地基沉降。
三、混凝土地基沉降的处理方法1.土壤加固土壤加固是一种常见的混凝土地基沉降处理方法。
加固土壤可以提高土壤的密度和稳定性,从而提高地基的承载能力。
加固土壤的方法包括压实、灌浆、加固桩等。
2.改变建筑结构改变建筑结构也是一种常见的混凝土地基沉降处理方法。
例如,可以通过减轻建筑物的重量、改变建筑物的形状等方式来降低地基的负荷,从而减轻地基沉降的程度。
3.增加地基承载面积增加地基承载面积也是一种常见的混凝土地基沉降处理方法。
例如,可以通过加宽地基、增加地基面积等方式来提高地基的承载能力,从而减轻地基沉降的程度。
4.使用隔离层使用隔离层也是一种常见的混凝土地基沉降处理方法。
例如,在地基下加铺隔离层可以有效地隔离地基与上部结构之间的影响,从而降低地基沉降的程度。
5.采取综合措施混凝土地基沉降的处理方法可以采取综合措施。
例如,可以采用加固土壤、改变建筑结构、增加地基承载面积等多种方法的组合来处理混凝土地基沉降问题,从而提高地基的稳定性和承载能力。
四、结论混凝土地基沉降是工程建设中不可忽视的问题,其原因多种多样。
建筑工程结构基础沉降原因与处理措施建筑工程结构基础沉降是指建筑物地基或地下结构在使用过程中出现的沉降现象。
基础沉降是建筑工程中常见的问题,它可能导致建筑物的结构不稳定,产生裂缝甚至倒塌。
为了避免这种情况发生,我们需要了解基础沉降的原因和相应的处理措施。
基础沉降的原因可以分为自然因素和人为因素两类。
自然因素包括:1.地基土的性质和质量:地基土的稳定性和承载能力是影响基础沉降的重要因素。
如果地基土属于松散、不稳定或强度较低的土壤,则容易发生沉降。
2.地下水位变化:地下水位的上升或下降会对地基土产生影响,导致基础沉降。
当地下水位下降时,土壤会失去水分,变得干燥收缩,从而导致沉降。
3.地震活动:地震会引起地质体的错动,导致地基土的位移和沉降。
人为因素包括:1.基础设计不合理:如果基础设计不符合土壤的工程特性或荷载要求,可能会导致基础沉降。
2.建筑物超载:建筑物超过了设计荷载,会导致基础承载能力不足,进而引起基础沉降。
3.土地开发和地下工程施工:土地开发和地下工程施工过程中的挖掘、填充和抽水等活动,会扰动地基土,导致基础沉降。
对于发生基础沉降的建筑工程,需要采取以下处理措施:1.基础加固:可以采用加固基础的方法,如增加基础面积、加固基础土、加设钢筋混凝土带等,提高地基的承载能力。
2.补充填土:如果基础沉降不是很严重,可以通过补充填土、控制土壤湿度等措施来修复地基,恢复建筑物的正常使用。
3.增加基础支撑:可以通过增设地基桩、扩大桩基面积等方式,增加基础支撑的面积和强度。
4.地下水防治:对于地下水位变化引起的基础沉降,可以采取降低地下水位、加设防水层等措施,减小基础沉降风险。
5.定期检测和维护:对于存在沉降风险的建筑工程,需要定期进行结构和地基的检测,及时发现并修复沉降问题,确保建筑物的安全使用。
总之,基础沉降是建筑工程中常见的问题,其原因复杂多样。
针对不同的沉降原因,需要采取相应的处理措施,确保建筑物的结构稳定和安全使用。
工程行业地基的应力和沉降分析工程行业地基的应力和沉降分析地基是工程建设中极其重要的一环,它直接影响到整个建筑物的安全性和稳定性。
地基的应力和沉降是地基工程设计中需要重点考虑的问题,它们的合理分析和控制能够有效地确保建筑物的长期稳定运行。
一、地基应力的分析地基应力是指地基所受外力产生的应力状态。
在工程建设过程中,地基承受着各种力的作用,如自重、建筑物荷载、风力、地震力等。
这些力的作用会导致地基内部产生应力,进而对地基材料产生变形。
地基应力的分析需要考虑以下几个因素:1. 地基材料的性质:地基材料的性质决定了地基的强度和稳定性。
不同的地基材料具有不同的抗压强度和抗剪强度,这些都是地基应力分析的基础。
2. 地表荷载作用:建筑物的荷载是地基应力的主要来源之一。
不同类型的建筑物具有不同的荷载特点,例如住宅建筑和高楼大厦的荷载分布方式不同,因此对地基应力的分析需要根据具体情况进行。
3. 地震力:地震是地基应力分析中必须考虑的因素之一。
地震力会给地基造成较大的振动和冲击,对地基应力产生显著的影响。
因此,地震力需要进行专门的分析和计算,以确保地基的抗震性能。
二、地基沉降的分析地基沉降是指地基在承受荷载作用下产生的下沉变形。
地基沉降是一个随时间逐渐发展的过程,分为立即沉降和持续沉降两个阶段。
地基沉降主要有以下几个原因:1. 地基材料本身的压缩性:地基材料吸水和排水过程中会发生压缩和回弹,导致地基沉降。
土壤的类型和含水量是影响地基沉降的主要因素之一。
2. 建筑物荷载作用:建筑物施加在地基上的荷载是引起地基沉降的主要原因之一。
建筑物荷载会使地基材料受到压实,从而引起地基沉降。
3. 地下水位变化:地下水位的变化会导致地基材料的湿度变化,从而引起地基的沉降。
地基沉降的分析包括以下几个方面:1. 沉降观测:通过安装沉降观测点,在建筑物施工及使用过程中对地基沉降进行实时监测。
观测结果可以提供地基沉降的实际情况,从而指导后续的工程施工和设计。
建筑结构基础沉降与处理浅述在我国当前的建筑施工中,建筑工程结构基础沉降的现象依然很严峻。
本文对建筑工程结构基础沉降原因与处理措施进行探讨。
1.建筑工程结构基础沉降的原因分析总结我国建筑工程结构基础沉降的原因,主要体现在以下几个方面:第一,建筑物的设计不合理。
建筑物的设计不合理,致使在后期的施工中或者施工完成以后,建筑工程结构出现基础沉降现象。
建筑的设计十分复杂,平面较多,各个角度的受力不一样,尤其在纵横交接的地方,它的受力特别重要,一旦出现受力不均的现象就会造成结构基础沉降。
第二,地质勘探工作出现疏漏。
在建筑施工之前,地质勘探人员在对地质进行勘探时出现疏漏情况,对土质和化学指标的处理情况做的不到位,对比较恶劣的地质条件勘探的不够清楚,在做地质勘探总结报告时,对地质的分析做的不合理,存在疏漏。
第三,建筑结构基础中土层不均匀。
建筑结构基础的土层中可能存在缝隙,使土层存在可压缩的现象,这就使得基础沉降的隐患加大了[1]。
第四,对建筑基础结构进行处理的方法不合理。
不同的建筑物,对其基础结构的处理方法不同。
在实际的建筑工程施工中,若是对所有建筑物的基础结构处理都是采用统一的施工方法,那么很有可能会为以后的工程施工留下隱患,基础沉降的现象很有可能发生。
第五,地下水管漏水。
地下水管漏水的出现可能致使建筑基础的局部面积出现下沉。
第六,砂浆配合比和砂浆的材料用量出现问题。
这个方面对建筑工程结构基础沉降具有一定的影响,它使得砂浆强度分布不均匀,建筑结构基础出现裂缝,造成基础下沉。
第七,建筑基础的维护结构和混凝土墙柱之间的铺设不符合要求。
这种现象造成建筑结构基础出现不均匀现象而致使沉降。
第八,建筑结构基础干缩开裂。
这主要是因为在建筑砌体的过程中,灰缝砌筑砂浆厚薄不一致,稠度也不一样,使砌块吸收了砂浆中的水分而造成的[2]。
2.建筑工程基础沉降对房屋结构的危害建筑工程基础沉降对房屋结构的危害,主要包括以下几种形式:第一,建筑物倾斜。
建筑结构基础不均匀沉降的原因及防治对策摘要:建筑结构基础的不均匀沉降是导致建筑物变形、损坏甚至倒塌的主要原因之一。
本文通过对建筑结构基础不均匀沉降的原因进行分析,并提出了相应的防治对策,以指导工程实践中的设计和施工,减少不均匀沉降对建筑结构产生的影响。
关键词:建筑结构;基础;不均匀沉降;防治对策引言在建筑设计与施工过程中,地质勘察、合理的基础设计和施工、监测与及时处理、以及风险管理与保险等措施都是至关重要的。
特别是对于地基土壤不均匀沉降这样的问题,我们需要全面考虑各种因素,并采取适当的措施来确保建筑物的稳定性和安全性。
1建筑结构基础不均匀沉降的原因(1)地基土特性:地基土的物理和力学性质是影响基础沉降的重要因素。
不同类型的土壤具有不同的承载能力和沉降性质。
例如,软弱的泥质土或填土层会导致较大的沉降变形。
(2)地下水位变化:地下水位的变化也可能导致建筑结构基础的不均匀沉降。
当地下水位下降时,地基土干燥收缩,导致基础沉降。
相反,当地下水位上升时,土壤可能软化或发生液化,导致基础沉降不均匀。
(3)施工方法与质量控制:不适当的施工方法和质量控制可能导致基础不均匀沉降。
例如,地基挖掘、土方填筑和压实等不合理的施工过程可能破坏地基平衡,引发沉降问题。
(4)外界因素的影响:外界因素如道路施工、邻近建筑物施工、地铁工程、地震等也可能对建筑结构基础的沉降产生影响。
这些因素可能导致基础地基土的变动和应力分布的不均匀。
(5)地质构造:地质构造是基础不均匀沉降的关键因素之一。
地质构造包括层状土壤的存在、断层和褶皱带的分布等,会导致地质体的非均质性。
此非均质性会引起地基土层的变形和移位,从而导致基础不均匀沉降。
(6)自然地理环境:自然地理环境也是影响基础不均匀沉降的重要因素。
例如,河流、湿地等湿润环境可能导致土壤含水量高,从而引起不均匀沉降。
2建筑结构基础不均匀沉降的影响2.1建筑物的变形与破坏均匀沉降会导致建筑物产生不均匀的沉降变形,进而引起墙体开裂、地板倾斜等问题。
土木工程中的地面沉降与基础沉降分析在土木工程中,地面沉降和基础沉降是一个重要的问题,它们直接影响着建筑物的稳定性和安全性。
本文将从地面沉降和基础沉降的定义、原因、影响以及分析方法等方面进行探讨。
一、地面沉降的定义和原因地面沉降是指地面的高度降低,其原因可以分为自然和人为两个方面。
自然原因包括地壳运动、地震等地质因素,以及自然地下水位变化等。
人为原因主要包括采矿活动、地下水开采、地下管线施工等。
二、地面沉降的影响地面沉降会对城市、建筑物和环境等方面产生一系列影响。
首先,地面沉降会导致城市基础设施的破坏,比如下水道、道路、管线等,给城市运行和居民生活带来不便。
其次,地面沉降还会引发地面裂缝、建筑物倾斜等安全隐患,威胁人民生命财产安全。
此外,地面沉降还会导致地下水位下降,进而引发土地干裂、地下水污染等环境问题。
三、基础沉降的定义和原因基础沉降是指建筑物基础降低的现象,其原因主要是由地面沉降、基础工程施工质量等因素引起。
地面沉降是基础沉降的主要原因之一,而基础工程施工质量则包括建筑物基础设计、施工质量等因素。
四、基础沉降的影响基础沉降对建筑物的安全性和使用寿命产生直接影响。
首先,基础沉降会导致建筑物的倾斜和变形,进而影响建筑物的结构安全。
其次,基础沉降还会导致建筑物的地下空间受到影响,如地下室、地下管线等。
此外,基础沉降还会对建筑物的使用寿命产生影响,缩短其使用寿命。
五、地面沉降与基础沉降的分析方法在地面沉降与基础沉降的分析中,常用的方法有测量法、数值模拟法和监测法。
测量法主要是通过地面高程测量和建筑物变形测量等手段,对地面和建筑物的沉降情况进行测量和分析。
数值模拟法是通过建立地面和基础工程的数学模型,进行数值模拟计算,预测地面和基础的沉降情况。
监测法是通过安装沉降监测仪器,实时监测地面和建筑物的沉降情况,以便及时采取相应的措施。
六、总结地面沉降和基础沉降是土木工程中的重要问题,对建筑物的稳定性和安全性产生直接影响。
路基沉降的可行性分析报告一、引言路基沉降是指填筑道路时,由于路基基础材料的固结沉降而导致路面下沉的现象。
该现象对道路的使用和交通安全造成了严重影响。
因此,在进行道路施工前,对路基沉降的可行性进行分析是非常必要的。
本报告将对路基沉降的可行性进行详细的分析,并提供相应的解决方案。
二、路基沉降的原因路基沉降主要是由以下因素引起的:1. 地质条件不良:如土层疏松、土层压缩性差等,容易导致地基固结沉降。
2. 地下水位变化:地下水位的上升或下降会导致土壤的湿度变化,从而引起路基的沉降。
3. 施工工艺不当:如填土不够均匀、压实不够等,会导致路基松散、不稳定,进而引发沉降问题。
三、可行性分析在进行路基填筑施工前,进行可行性分析是十分重要的,以下是可行性分析的关键步骤:1. 地质勘察与分析:通过对施工地区进行地质勘察,了解地质条件,包括土层组成、地下水位等。
通过分析地质报告,可以判断施工地区是否适宜进行填筑工程。
2. 水文地质分析:需要对地下水位的变化进行监测,并进行水文地质分析。
了解地下水位的变化规律,对于预测路基沉降具有重要的意义。
3. 工程设计合理性分析:对施工方案进行评估,包括填筑的土壤材料、压实方式等,确保工程设计的合理性。
合理的工程设计可以减少路基沉降的风险。
4. 数值模拟分析:利用数值模拟软件对施工地区进行模拟,模拟不同条件下路基的沉降情况。
通过数值模拟,可以对路基沉降进行预测,从而评估其可行性。
四、解决方案在分析了路基沉降的可行性后,可以采取以下解决方案来降低和控制路基沉降的风险:1. 地基处理:通过加固地基、改善地基的承载能力,减少路基沉降的可能性。
可采用灌浆、加固桩等方式进行地基处理。
2. 施工控制:通过合理的施工控制,确保填筑土壤的均匀性和密实性。
施工过程中,需要严格按照设计要求进行施工,确保路基的质量。
3. 监测与预警:设置沉降监测点,在施工和使用过程中进行定期监测,及时发现和处理路基沉降问题。
探析建筑工程结构基础沉降原因与处理措施天然地基具有一定的压缩性,当建筑物的上部结构形式、荷载变化、地基自身承载能力、地基地质及水文,以及建筑选材等等因素的存在,随着建筑物的自重应力与附加应力的产生,建筑工程结构基础必然会产生一定的沉降。
如果建筑工程结构基础沉降过大,就会引发上部结构倾斜、开裂、失去使用功能等等事故,甚至会让整个建筑结构发生倒塌,危及安全。
因此,做好建筑工程结构基础沉降的处理措施具有积极的现实意义。
本文分析建筑工程结构基础沉降原因并提出处理措施。
标签:建筑工程;基础沉降;原因;处理措施1、地基不均匀沉降的危害地基产生均匀沉降,对建筑物本身影响不大,可以预留沉降标高加以解决。
但是由于地基软弱,土层厚度变化大,土层在水平方向软硬不一建筑物荷载相差较大或基础类型、尺寸的差异等原因,容易使地基产生过量的不均匀沉降,造成建筑物倾斜,引起上部结构产生附加应力或上部结构附加应力增加,当不均匀沉降超过建筑物承受的限度时,即造成墙体或楼面开裂等事故,甚至使整个结构严重倾斜,影响建筑使用,危及安全。
总体来说,不均匀沉降对工程的危害主要表现在两个方面:一是使上部结构产生过大附加应力,二是使建筑物底层层高减小,建筑物总高度减小。
因此,采取有效措施防止或减轻不均匀沉降,在建筑设计中至关重要。
2、建筑工程结构基础沉降原因2.1工程勘察资料缺少为使建筑物能够经济有效地施工,需在建筑物施工前期对土层性质资料、水文地质情况作详细调查及工程勘察,获得施工设计所需的勘察资料。
但是,在工程勘察时,勘察人员的业务水平、政治素质和职业道德素质的差异,会导致勘察点的数量及探孔深度不够,对地质土层资料调查不够详细,使得地质勘察报告中资料不精确不详细,且未根据实际地质条件选用合适的基础形式,可能会在施工过程中使建筑物基础产生不均匀沉降。
2.2设计因素建筑结构在建设之前需要精准设计,需要对建筑结构进行充分计算,计算出它的地基承载能力,保证地基设计承载力满足施工要求,如果建筑设计人员对勘探资料不进行认真分析,在设计时没有验算地基与基础、建筑物的整体强度、刚度以及稳定性。
混凝土基础沉降处理技术一、背景介绍混凝土基础在使用过程中经常会出现沉降的问题,主要是由于地基土层承载能力不足或者地基不平整等原因引起的。
这些沉降问题如果不及时处理,会对建筑物的结构安全造成严重影响,甚至会导致建筑物倒塌。
因此,混凝土基础沉降处理技术的研究和应用具有重要的意义。
二、混凝土基础沉降的原因1.地基土层承载能力不足。
在地基土层承载能力不足的情况下,建筑物的重量会使得地基土层发生变形,从而导致建筑物发生沉降。
2.地基不平整。
在地基不平整的情况下,建筑物的重量会使得地基的一部分承受较大的荷载,从而导致该部分的沉降。
三、混凝土基础沉降处理技术1.加固地基土层。
加固地基土层是一种有效的混凝土基础沉降处理技术。
通过在地基土层中注入加固材料,如聚氨酯泡沫、水泥浆等,可以提高地基土层的承载能力,从而减少建筑物的沉降。
2.加固建筑物基础。
加固建筑物基础是一种常用的混凝土基础沉降处理技术。
通过在原有基础的周围加固层,可以增加建筑物基础的承载能力,从而减少建筑物的沉降。
3.加固地基和建筑物基础。
加固地基和建筑物基础是一种综合的混凝土基础沉降处理技术。
通过在地基土层中注入加固材料,并在原有基础的周围加固层,可以同时提高地基土层和建筑物基础的承载能力,从而最大程度地减少建筑物的沉降。
4.加固地基和调整建筑物。
加固地基和调整建筑物是一种比较特殊的混凝土基础沉降处理技术。
通过在地基土层中注入加固材料,并调整建筑物的高度或者倾斜度,可以使建筑物重新回到水平状态,从而避免建筑物的沉降。
四、混凝土基础沉降处理技术的应用1.加固地基土层的应用。
加固地基土层技术适用于地基土层承载能力不足的场合,如在软弱地基上建造建筑物等。
2.加固建筑物基础的应用。
加固建筑物基础技术适用于建筑物基础承载能力不足的场合,如在原有基础不足的情况下增加建筑物的荷载等。
3.加固地基和建筑物基础的应用。
加固地基和建筑物基础技术适用于地基土层和建筑物基础承载能力均不足的场合,如在软弱地基上建造高层建筑等。
路基沉降原因分析及控制措施研究路基沉降是指路基在使用过程中因受荷载、水分和温度等作用导致下沉或变形的现象。
路基沉降的发生会对道路使用安全和舒适性产生不利影响,因此对路基沉降的原因进行分析和控制措施的研究具有重要的意义。
一、路基沉降的原因分析1. 荷载作用车辆的行驶会给路面和路基带来荷载作用,长期累积的荷载作用会导致路基的沉降。
特别是重型车辆的频繁行驶会加剧路基的沉降现象。
2. 地基土质地基土质的不均匀性和不稳定性也是导致路基沉降的重要原因之一。
地基土质的压缩和强度不足会导致路基发生沉降。
3. 水分作用地下水位变化或者路面排水不畅导致的积水会对路基产生影响,特别是在潮湿地区,水分作用对路基沉降的影响更加显著。
4. 温度影响温度的变化也是导致路基沉降的原因之一。
在气温极端变化的地区,路基的材料会随着温度的变化而发生膨胀和收缩,从而导致路基的沉降。
5. 施工质量路基施工的质量直接影响路基的使用寿命和稳定性。
施工过程中如果未能达到设计要求,或者施工工艺不当也会导致路基的沉降。
二、路基沉降的控制措施研究1. 合理设计在道路建设过程中,应根据当地的地质条件和交通负荷进行合理设计,确定路基的厚度和材料,以减少荷载作用对路基的影响。
2. 加强路面养护定期对道路进行养护,及时处理路面损坏和排水不畅等问题,以减轻水分对路基的影响。
3. 提高施工质量严格控制施工工艺,确保路基的压实度和稳定性,提高路基的抗沉降能力。
4. 加强监测加强对路基的监测,及时发现路基沉降的问题,并采取相应措施进行修复和加固。
5. 采用新技术使用新型路基材料和新技术,如地下排水系统、加筋土壤等,提高路基抗沉降能力。
三、结论路基沉降对道路的使用安全和舒适性造成不利影响,因此有必要进行路基沉降原因分析和控制措施的研究。
在道路建设和养护过程中,应加强对路基的设计、施工质量和监测,采取相应的控制措施,提高路基的抗沉降能力,确保道路的安全和稳定使用。
还应不断引入新技术,提高路基的抗沉降能力,以满足交通运输的需求,确保道路的长期稳定使用。
沉降的基本原理及应用简答1. 沉降的基本原理沉降是指土体在外载荷作用下,由于土体内孔隙水流失或由于土体的排水收缩等原因,导致土体体积发生变化,使地面或结构物发生下沉的现象。
沉降的基本原理主要包括以下几个方面:1.1 孔隙水排泄在外加载荷的作用下,土壤内部的孔隙水会由于渗流和压裂等原因而排泄,导致土体体积的减小,进而引起沉降现象。
1.2 土体的固结和压缩土壤中的颗粒之间存在一定的孔隙,外加载荷会使土壤颗粒向下位移,使得原本存在的孔隙被压缩填充,进而引起土体体积减小,导致沉降。
1.3 土体的可变性土壤的可变性是指土体在外力作用下,会发生密实或扩约变形的能力。
当土体受到外力作用时,土壤颗粒之间的接触点会重新排列,导致体积的减小,引起沉降现象。
2. 沉降的应用沉降作为土木工程中一个重要的问题,对于结构物的稳定性和安全性有着重要的影响。
以下是一些沉降的应用:2.1 地基工程地基沉降是指在土地开发和建筑过程中,由于土壤不均匀沉降引起的地面下沉现象。
地基沉降会造成建筑物倾斜、裂缝和不均匀沉降等问题,对建筑物的稳定性和安全性有着直接的影响。
因此,在地基工程中,需要对地基的沉降进行充分的研究和分析,采取相应的措施来保证建筑物的稳定。
2.2 桥梁工程在桥梁工程中,沉降是一个重要的考虑因素。
桥梁所承受的荷载是通过桥墩传递到地基上的,而地基的沉降会导致桥梁的不均匀沉降和变形,进而影响桥梁的稳定性和使用寿命。
因此,在桥梁设计和施工过程中,需要充分考虑地基的沉降情况,采取相应的处理措施,确保桥梁的安全运行。
2.3 基础工程在基础工程中,沉降是一个重要的问题。
建筑物的基础是支撑整个建筑物的重要组成部分,而地基的沉降会引起建筑物的倾斜、沉降和裂缝等问题,导致建筑物的稳定性和安全性受到威胁。
因此,在基础工程中,需要对地基的沉降进行合理的预测和分析,并采取相应的措施来减小沉降对建筑物的影响。
3. 结束语沉降作为土木工程中一个重要的问题,对于建筑物和结构物的稳定性和安全性具有重要的影响。
地面沉降机理
地面沉降是指由于地下工程施工、地下水开采、地震活动等因素导致地表下沉的现象。
地面沉降机理可以分为地下水开采引起的沉降、地下工程施工引起的沉降以及地震引起的沉降等。
1. 地下水开采引起的沉降:地下水开采时,地下水位下降,引起地层中的孔隙水压力减小。
当孔隙水压力减小到地下水气泡点以下时,孔隙水会被部分蒸发或气泡空化,导致岩土体体积收缩,进而引起地面沉降。
2. 地下工程施工引起的沉降:地下工程施工涉及地下土层的开挖、补偿以及地下水流动的改变等过程。
地下土层的开挖和补偿都会破坏原有的土层结构,使土层发生变形和沉降。
同时,地下水流动的改变会引起地下水和孔隙水的压力分布变化,从而进一步引发地面沉降。
3. 地震引起的沉降:地震活动会导致地壳发生破裂、滑动和变形等现象,从而对地下土层施加剪切力和压力。
这些力的作用下,地下土层会发生位移、地裂缝形成以及土体变形,进而导致地表沉降。
需要注意的是,地面沉降的机理是多种因素综合作用的结果,不同因素在不同地区、不同条件下可能具有不同的重要性。
因此,地面沉降的机理研究需要考虑多种因素的综合影响。
第28卷 增刊 岩 土 工 程 学 报 Vol.28 Supp. 2006年 11月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Nov., 2006
补偿基础沉降机理分析 梅国雄,周 峰,黄广龙,宰金珉 (南京工业大学土木工程学院,江苏 南京 210009)
摘 要:补偿基础的应用逐渐广泛,但是在具体的应用过程中常常会出现补偿基础出现较大沉降的现象,甚至全补偿、超补偿基础也不例外。对此,本文分析后认为这可能与目前普遍采用的施工方法有关。目前为了施工方便而将基底回弹土体一并开挖从而使坑底土体的性状发生较大的改变,并最终导致上述现象的发生。另外,在以上分析的基础上,本文介绍了一种常用于水闸基础的“锅底形”底板并以此来解决上述问题。 关键词:补偿基础;回弹模量;压缩模量;沉降;回弹变形
中图分类号:TU454 文献标识码:A 文章编号:1000–4548(2006)S0–1398–03
作者简介:梅国雄(1975– ),男,湖北黄梅人,教授,博士后,主要从事土压力、土体固结以及桩土共同作用方面的理论研究和工程应用。
Settlement analysis for compensated foundations MEI Guo-xiong,ZHOU Feng,HUANG Guang-long,ZAI Jin-min (College of Civil Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China) Abstract: The compensated foundations, are applied more and more widely, but their settlement usually happen in practical applications, even for full-compensated foundations and overfull compensated foundations. It was considered that the above problems might be caused by construction methods widely adopted now. Concretely, for convenience, the heaved soils were excavated, and accordingly the character of soils in the bottom of foundation pit changed distinctly. Finally, a new raft foundation called “inverted vaulting raft” used to solve the above problem was introduced. Key words: compensated foundation; modulus of resilience; modulus of compressibility; settlement; rebound deformation
0 问题的提出 目前随着对地下空间的开发与利用的逐步重视,补偿式基础也逐渐得到了越来越广泛的应用。所谓补偿基础是指当基础埋深D较大时,其相应于基础深度处土的自重应力Pd与水压力Pw之和Pc在数值上比较
可观,往往可以抵消部分或全部建筑物的基底压力。从理论上讲,如果基底压力P恰好等于Pc时,基底附
加应力P0为零,即基底土中的有效应力不发生变化,则地基不会发生任何沉降,也不存在承载力问题,此时可称之为全补偿基础。如果P面以下为半空间无限体,基坑开挖之后,局部地面水平边界变为由基坑壁与坑底组成的下凹状曲线边界。显然在这样的一个过程中,基坑底以下的土的应力与应变状态将发生显著的变化。基坑开挖过程对于基坑底面来说相当于一个卸载过程,如设挖出的土体平均重度为γ,开挖深度为D时,则相当于在基坑底土上
卸去Dγ的荷载。在卸荷作用下,在基底以下一定范
─────── 基金项目:霍英东青年教师基金(91076);教育部科学技术研究重点项目(205058);江苏省高校自然科学研究计划项目(04KJB560048);江苏省建设系统科技计划项目(JS200416) 收稿日期:2005–12–05 增刊 梅国雄,等. 补偿基础沉降机理分析 1399 围内将产生拉应力(或回弹应力)。图1为基坑开挖后土中应力分布的简图。图中Pc为基底处土的自重应力,卸荷后就变为拉应力,与附加应力相类似,其在土中的分布近似呈图1中虚线的形状。显然随着深度的增加,土的自重应力逐渐增大,土中拉应力将随之较小,直至在某点处土中的拉应力减小至0。设该点到基底的深度为Za,则可定义坑底Za深度范围内的区
域为拉应力区。Za为拉应力区的厚度,实际亦为基坑底回弹变形区的厚度。 按线性变形体理论拉应力将产生相应的拉应变,即基坑将发生回弹变形,坑底土也随即发生隆起,理论研究和实测结果均显示坑底土体的隆起量并不均匀,而是呈倒扣的“锅底形”,基坑中间的土体隆起量大,四周的隆起量小。具体如图2中曲线①所示。显然,隆起量大的区域土体的孔隙比变化也较其它区域要大。
图1 基坑开挖后坑底土体的应力分布 Fig. 1 Stress distribution of soils in foundation pit base after excavated
2 施工因素对基底土体性状的影响 从理论上讲,在整个基坑的施工过程中,始终保持基坑底土体的隆起量不变(图2中的曲线①),那么随着基础和上部结构的施工,基底土将逐渐进入再压缩阶段。坑底边界面也会曲线①变为曲线②的形状。坑底土体也能近似恢复到基坑开挖前的性状。如果基础为全补偿或者超补偿时,卸载量足够抵消上部结构荷载,再压缩阶段将不会产生附加沉降。但在具体施工时情况却非如此简单,实际上为了方便施工和保持坑底土的平整,基坑底隆起的土体通常情况下均被挖去。在这种情况下基坑底土进入再压缩阶段时,基坑底面实际上已经变为如图2中曲线③所示的下凹面,相当于超挖了∆V体积的土体,亦即基坑重新加载后,
坑底已经由原来的均匀土体变成了中间蓬松四周较密实的不均匀土体,土体的性能有了较大的削弱。在这样的地基土上建造房屋,不仅会加大建筑物的沉降,基础底板的内力也会大大增加,偏不安全,应引起人
们足够的重视。 图2 开挖后基坑底回弹变形示意图 Fig. 2 Rebound deformation after excavated
3 施工因素对土体压缩模量的影响 如上文分析,目前常规的施工方法容易造成基坑底部土体性能的削弱,从而加大建筑物的沉降,应该引起足够的重视。在具体设计时如果考虑并能较准确地估算出地基的回弹与再压缩变形将对解决和预防上述问题有一定的帮助。目前计算基坑的回弹与再压缩变形的方法有很多种,其中较典型的如分层总和法[1]、
残余应力法[2]以及复变函数法[3]等等。纵观上述几种计算方法,暂不讨论孰优孰劣,其计算结果实际上无一例外的均依赖于计算模量的正确选取。而目前在计算基坑回弹和再压缩时采用的模量均为根据试验室中侧限压缩试验结果得出的,而试验中采用的土样则是在基坑没有开挖前取得的。由前文分析可知,常规施工方法相当于在基坑底超挖了∆V体积的土体,实际上正是这∆V体积的存在,已经造成了土体模量的较
大改变。如图3所示,如果按照室内侧限压缩试验
图3 土体的压缩曲线 Fig. 3 Compression curves of soils 的试验结果,土体卸载点和回弹再压缩点会相差不大,近似重合(图中A、B点);而实际情况由于超挖∆V体积的土体,实际受荷后基坑中心的土体将比理论情况蓬松的多,亦即重新加载时基坑中心土体的孔隙比比室内试验情况要大(图中C、Ce点)。另外显而易
见,实际情况的再压缩过程土体的孔隙比变化也将比室内试验情况来的大。因此根据室内试验选取的回弹指数Ce实际上比真实情况要小,这样理论计算的再压
缩量亦会比实际情况要小的多。至此也就不难理解出1400 岩 土 工 程 学 报 2006年 现本文开始提出问题的原因了。
4 解决问题的建议 如果能较准确的估算出基坑底土的回弹曲线,并且在施工时仍然保持基底土回弹部分不被超挖,那么就可以使基底土保持正常的回弹-再压缩过程,即可以显著减小基底土的再压缩量。这一点理论上似乎可行,但是在实际施工时很难具体的实施。文献[4]曾经介绍过一种用于水闸的形似“锅底”的反拱底板(如图4所示),对笔者启发很大。由于拱结构是以承受正压力为主,能充分利用混凝土良好的抗压性能,以达到减小构件截面的要求。因此在相同条件下,水闸基础采用“锅底”形底板,不仅其厚度比平底板大为减薄,而且底板几乎可以不用或很少用钢筋。本文中将“锅底”形底板应用于补偿性基础,不仅保留了“锅底”形底板受力性能良好、节省材料的优点,而且“锅底”形底板可以充分发挥地基土的承载力,较好的解决了由于基坑开挖施工而导致的地基土压缩性过大的问题。理论研究与实测结果均表明:“锅底”形底板的基底反力比平底板更为均匀,这对地基尤其是软土地基较为有利。
图4 反拱底板示意图 Fig. 4 Inverted vaulting raft 目前对于“锅底形”底板的计算方法主要有按无铰圆拱受均布荷载计算、按无铰圆拱产生不均匀沉降计算以及用有限元法计算等,详细内容可参考文献[4],本文在此不再赘述。 用于补偿基础的锅底形底板的施工方法可分为以下两种:①正常施工顺序。先浇好地梁和底板后,再浇筑地下室内外墙。在浇筑底板时,为了保证起拱效果,可在底板和垫层之间添加泡沫板等来组成绞规则的弧面;②逆筑法施工。这时应现浇筑好地下室内外墙,然后浇筑锅底形底板,起拱方法同上,但是应该严格注意底板和内外墙接头的处理,以防止渗水。
5 结论与展望 使用全补偿或超补偿的基础常常出现过大沉降,亦有学者认为可能与施工过程中对基坑底土扰动而导致地基土承载力减小有关。笔者认为有一定的道理。如厦门地区的花岗岩残积土一旦受到扰动,承载力就会有很大程度的减弱,整个建筑物沉降也会增大。但是对于普遍情况来说,作者认为补偿基础的过大沉降主要还是由于施工因素对基底土的影响造成的。对此本文建议使用水闸基础中的“锅底形”底板。分析表明“锅底形”底板不仅自身受力合理而且可以显著改善地基土的受力性状,减小地基土的再压缩沉降量。另外“锅底形”底板还可以较少钢筋和水泥的用量,降低建筑物的建造成本,值得进一步的推广。当然基坑开挖的回弹再压缩过程分析是一个复杂的课题,目前还很难对此进行精确的分析,本文对此论述以及所提施工建议亦还不够完善,还有待进一步的工程验证。