建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)備輔導(dǎo)--軟弱地基

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第四節(jié) 軟 弱 地 基
     一、一般規(guī)定
     (1)軟弱地墓系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。在建筑地基的局部范圍內(nèi)有高壓縮性土層時(shí),應(yīng)按局部軟弱土層考慮。
     (2)勘察時(shí)應(yīng)查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況。沖填土尚應(yīng)了解排水固結(jié)條件,雜土應(yīng)查明堆積歷史,明確自重下穩(wěn)定性、濕陷性等基本因素。
     (3)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng):考慮卜部結(jié)構(gòu)和地基的共同作用。對(duì)建筑體型、荷載情況、結(jié)構(gòu)類型和
    地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析,確定合理的建筑措施、結(jié)構(gòu)措施和地基處理方法。
     (4)施工時(shí)應(yīng)注意對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土基槽底面的保護(hù),減少擾動(dòng)。荷載差異較大的建筑物,宜先建重、高部分,后建輕、低部分。
     (5)活荷載較大的構(gòu)筑物或構(gòu)筑物群(如料倉(cāng)、油罐等),使用初期應(yīng)根據(jù)沉降情況控制加載速率,掌握加載間隔時(shí)間,或調(diào)整活荷載分布,避免過(guò)大傾斜。
     二、利用與處理
     (一)利用軟弱土層作為持力層時(shí)可按下列規(guī)定:
     (1)淤泥和淤泥質(zhì)土宜利用其上覆較好土層作為持力層,當(dāng)上覆土層較薄,應(yīng)注意避免施工時(shí)對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土的擾動(dòng);
     (2)沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料,當(dāng)均勻性和密實(shí)度較好時(shí),均可利用作為持力層;
     (3)對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對(duì)基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不宜作為持力層。
     (二)局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等的處理
     可采用基礎(chǔ)梁、換土、樁基或其他方法。
     (三)當(dāng)?shù)鼗休d力或變形不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)的處理
     地基處理可選用機(jī)械壓(夯)實(shí)、堆載預(yù)壓、砂井真空預(yù)壓、墊層、砂樁、碎石樁、灰土樁、水泥土樁以及樁基等方法。處理后的地基承載力應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。
     (四)機(jī)械壓實(shí)
     機(jī)械壓實(shí)包括重錘夯實(shí)、強(qiáng)夯、振動(dòng)壓實(shí)等方法,可用于處理由建筑垃圾或工業(yè)廢料組成的雜填土地基,處理有效深度應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。
     (五)墊層
     墊層可用于軟弱地基的淺層處理。墊層材料可采用中砂、粗砂、角(圓)礫、碎 (卵)石、礦渣、灰土、黏性土以及其他性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料。
     (六)堆載預(yù)壓
     堆載預(yù)壓可用于處理較厚淤泥和淤泥質(zhì)土地基。預(yù)壓荷載宜略大于設(shè)計(jì)荷載,預(yù)壓時(shí)間應(yīng)根據(jù)建筑物的要求以及地基固結(jié)情況決定,并注意堆載大小和速率對(duì)堆載效果和周圍建筑物的影響。
     采用砂井堆載預(yù)壓和砂井真空預(yù)壓時(shí),應(yīng)在砂井頂部作排水砂墊層。
     (七)采用砂樁、碎石樁、灰土樁和水泥土樁處理軟弱地基時(shí),樁的沒(méi)計(jì)參數(shù)宜通過(guò)試驗(yàn)確定,施工時(shí),表層土如有隆起或松動(dòng),應(yīng)予以挖除或壓實(shí)。
     (八)對(duì)地基承載力、變形或穩(wěn)定性要求較高的建筑物,采用樁基時(shí),樁端宜位于低壓縮性土層中。
     三、建筑措施
     (一)關(guān)于建筑體形的有關(guān)考慮
     在滿足使用和其他要求的前提下,建筑體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單。當(dāng)建筑體型比較復(fù)雜時(shí),宜根據(jù)其平面形狀和高度差異情況,在適當(dāng)部位用沉降縫將其劃分成若干個(gè)剛度較好的單元;當(dāng)高度差異(或荷載差異)較大時(shí),可將兩者隔開一定距離,若拉開距離后的兩單元必須連接時(shí),應(yīng)采用能自由沉降的連接構(gòu)造。
     (二)建筑物宜設(shè)置沉降縫的部位
     (1)建筑平面的轉(zhuǎn)折部位;
     (2)高度差異(或荷載差異)處;
     (3)長(zhǎng)高比過(guò)大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位;
     (4)地基土的壓縮性有顯著差異處;
     (5)建筑結(jié)構(gòu)(或基礎(chǔ))類型不同處;
     (6)分期建造房屋的交界處。
    沉降縫應(yīng)有足夠的寬度,縫寬可按表9-22選用。
    房屋沉降縫寬度 表9-22
    房屋層數(shù) 沉降縫寬度(mm)
    二~三 50~80
    四~五 80~120
    五層以上 不小于120
     (三)相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距可按表9-23選用
    相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距(m) 表9-2
    被影響建筑物的長(zhǎng)高比
    影響建筑的預(yù)估
    平均沉降量s(mm) 2.0≤ <3.0 3.0< <5.0
    7~150 2~3 3~6
    160~250 3~6 6~9
    260~400 6~9 9~12
    >400 9~12 ≥12
     注:1.表中工為建筑物長(zhǎng)度或沉降縫分隔的單元長(zhǎng)度(m);Hf為自基礎(chǔ)底面標(biāo)高算起的建筑物高度(m);
     2.當(dāng)被影響建筑的長(zhǎng)度比為1.5< <2.0時(shí),其間凈距可適當(dāng)縮小。
     (四)相鄰高聳結(jié)構(gòu)(或?qū)A斜要求嚴(yán)格的構(gòu)筑物)的外墻間隔距離,應(yīng)根據(jù)傾斜允許值計(jì)算確定。
     (五)建筑物各組成部分的標(biāo)高應(yīng)根據(jù)可能產(chǎn)生的不均勻沉降采取相應(yīng)措施。
     (1)室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高,應(yīng)根據(jù)預(yù)估沉降量予以提高。建筑物各部分(或設(shè)備之間)有聯(lián)系時(shí),可將沉降較大者標(biāo)高提高;
     (2)建筑物與設(shè)備之間,應(yīng)留有足夠的凈空。當(dāng)建筑物有管道穿過(guò)時(shí),應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的孔洞,或采用柔性的管道接頭等。
     四、結(jié)構(gòu)措施
     (一)為減少建筑物沉降和不均勻沉降可采用下列措施:
     (1)選用輕型結(jié)構(gòu),減輕墻體自重,采用架空地板代替室內(nèi)厚填土;
     (2)設(shè)置地下室或半地下室,采用覆土少、自重輕的基礎(chǔ)形式;
     (3)調(diào)整各部分的荷載分布、基礎(chǔ)寬度或埋置深度;
     (4)對(duì)不均勻沉降要求嚴(yán)格的建筑物,可選用較小的基底壓力。
     (二)對(duì)于建筑體型復(fù)雜、荷載差異較大的框架結(jié)構(gòu),可加強(qiáng)基礎(chǔ)整體剛度,如采用箱基、樁基、厚筏等,以減少不均勻沉降。
     (三)對(duì)于砌體承重結(jié)構(gòu)的房屋宜采用下列措施增強(qiáng)整體剛度和強(qiáng)度:
     (1)對(duì)于三層和三層以上的房屋,其長(zhǎng)高比L/Hf宜小于或等于2.5;當(dāng)房屋的長(zhǎng)高比為2.5f≤3.0時(shí),宜做到縱墻不轉(zhuǎn)折或少轉(zhuǎn)折,其內(nèi)橫墻間距不宜過(guò)大,必要時(shí)可適當(dāng)增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度和強(qiáng)度。當(dāng)房屋的預(yù)估沉降量小于或等于120mm時(shí),其長(zhǎng)高比可不受限制。
     (2)墻體內(nèi)宜設(shè)置鋼筋混凝土圈梁或鋼筋磚圈梁。
     (3)在墻體上開洞過(guò)大時(shí),宜在開洞部位適當(dāng)配筋或采用構(gòu)造柱及圈梁加強(qiáng)。
     (四)圈梁應(yīng)按下列要求設(shè)置:
     (1)在多層房屋的基礎(chǔ)和頂層處宜各設(shè)置一道,其他各層可隔層設(shè)置,必要時(shí)也可層層設(shè)置。單層工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù),可結(jié)合基礎(chǔ)梁、聯(lián)系梁、過(guò)梁等酌情設(shè)置。
     (2)圈梁應(yīng)設(shè)置在外墻、內(nèi)縱墻和主要內(nèi)橫墻上,并宜在平面內(nèi)聯(lián)成封閉系統(tǒng)。
     五、大面積地面荷載
     (一)在建筑范圍內(nèi)具有地面荷載的單層工業(yè)廠房、露天車間和單層倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)要求應(yīng)考慮由于地面荷載所產(chǎn)生的地基不均勻變形及其對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不利影響。當(dāng)有條件時(shí),宜利用堆載預(yù)壓過(guò)的建筑場(chǎng)地。
     注:地面荷載系指生產(chǎn)堆料、工業(yè)設(shè)備等地面堆載和天然地面上的大面積填土荷載。
     (二)對(duì)地面堆載的要求
     地面堆載應(yīng)力求均衡,避免大量、迅速、集中堆載,并應(yīng)根據(jù)使用要求、堆載特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)類型和地質(zhì)條件確定允許堆載大小和范圍,堆載不宜壓在基礎(chǔ)上。
     大面積的填土、宜在基礎(chǔ)施工前三個(gè)月完成。
     (三)廠房和倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可適當(dāng)提高柱、墻的抗彎能力,增強(qiáng)房屋的剛度。對(duì)于中、小型倉(cāng)庫(kù),宜采用靜定結(jié)構(gòu)。
     (四)對(duì)于在使用過(guò)程中允許調(diào)整吊車軌道的單層鋼筋混凝土工業(yè)廠房和露天車間的天然地基設(shè)計(jì)
     注:表中a為地面荷載的縱向長(zhǎng)度(m);b為車間跨度方向基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng)(m)。
     (五)按第(四)條設(shè)計(jì)時(shí),必須考慮在使用過(guò)程中墊高或移動(dòng)吊車軌道和吊車梁的可能性。應(yīng)增大吊車頂面與屋架下弦間的凈空和吊車邊緣與上柱邊緣間的凈距,當(dāng)?shù)鼗疗骄鶋嚎s模量E3為3Mpa左右,地面平均荷載大于25kPa時(shí),凈空可取300—500mm或更大些,凈距可取大于200mm。并應(yīng)按吊車軌道可能移動(dòng)的幅度,加寬鋼筋混凝土吊車梁腹部及配置抗扭鋼筋。
     (六)具有地面荷載的建筑地基遇到下列情況之一時(shí)宜采用樁基:
     (1)不符合第(四)條要求;
     (2)車間內(nèi)設(shè)有30t以上重級(jí)工作制吊車;
     (3)基底下軟弱土層較薄,采用樁基較經(jīng)濟(jì)者。