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發布日期:2012-12-06 08:06:32 訪問次數:509
熟悉既有工程地基加固原理和加固程序;掌握常用加固技術及應用范圍;根據工程條件,提出合理的加固方案,進行加固設計;熟悉既有工程基礎托換的常用方法和適用范圍。了解地基的防滲技術及其應用
8.1 既有建筑物地基加固與基礎托換技術
8.1.1 概述
既有建(構)筑物地基加固與基礎托換主要從三方面考慮:一是通過將原基礎加寬,減小作用在地基土上的接觸壓力。雖然地基土強度和壓縮性沒有改變,但單位面積上荷載減小,地基土中附加應力水平減小,可使原地基滿足建筑物對地基承載力和變形的要求?;蛘咄ㄟ^基礎加深,雖未改變作用在地基土上的接觸應力。但由于基礎埋深加大,一者使基礎置入較深的好土層,再者加大埋深,地基承載力通過深度修正也有所增加。二是通過地基處理改良地基土體或改良部分地基土體,提高地基土體抗剪強度、改善壓縮性,以滿足建筑物對地基承載力和變形的要求,常用如高壓噴射注漿、壓力注漿以及化學加固、排水固結、壓密、擠密等技術。三是在地基中設置墩基礎或樁基礎等豎向增強體,通過復合地基作用來滿足建筑物對地基承載力和變形的要求,常用錨桿靜壓樁、樹根樁或高壓旋噴注漿樁等加固技術。有時可將上述幾種技術綜合應用。
【例題1】在以下幾種對建筑物基礎進行加固處理的方法中,改變地基土壓縮性的是( )。
A、基礎加寬法;
B、加深法;
C、對地基土進行全部或部分改良法;
D、錨桿靜壓樁法;
答案:C
8.1.2 既有建筑物地基加固設計
1 地基承載力計算
既有建筑地基基礎加固或增加荷載時,地基承載力應符合下式要求:
(1) 當軸心荷載作用時,應符合下式要求:
p≤fa 8.1-1
式中:p為相應于荷載效應標準組合時,基礎加固或增加荷載后基礎底面處的平均壓力值。fa為修正后的地基承載力特征值,對于需要加固的地基,應在加固后通過檢測確定地基承載力特征值fak;對于增加荷載的地基應在增加荷載前通過地基檢驗確定地基承載力特征值fak;對于沉降已經穩定的既有建筑直接增層地基,也可根據《既有建筑地基基礎加固技術規范》(JGJl23-2000)第8.2節有關規定確定地基承載力特征值fak。對以上地基承載力特征值fak,應按《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)規定確定修正后的地基承載力特征值fa。
(2)當偏心荷載作用時,還應符合下式要求:
Pmax≤1.2fa 8.1-2
式中:Pmax為相應于荷載效應標準組合時,基礎加固或增加荷載后基礎底面邊緣大壓力值。
2 基礎底面壓力計算
(1)當軸心荷載作用時,基礎加固或增加荷載后基礎底面的壓力,可按下列公式確定:
式中:F為相應于荷載效應標準組合時,基礎加固或增加荷載后上部結構傳至基礎頂面的豎向力值;G為基礎自重和基礎上的土重,在地下水位以下部分應扣去浮力;
(2)當偏心荷載作用時,基礎加固或增加荷載后基礎底面的大壓力和小壓力值,可按下列公式確定:
式中:M為相應于荷載效應標準組合時;基礎加固或增加荷載后作用于基礎底面的力矩值; W為基礎加固或增加荷載后基礎底面的截面模量;Pmin為相應于荷載效應標準組合時,基 礎加固或增加荷載后基礎底面邊緣的小壓力值。
此外,當地基受力層范圍內有軟弱下臥層時,尚應按《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)進行軟弱下臥層地基承載力的驗算。對建造在斜坡上或毗鄰深基坑的既有建筑,應驗算地基穩定性。
當采用錨桿靜壓樁法、樹根樁法和坑式靜壓樁法時,除應按《建筑地基基礎設計規范》 (GB50007-2002)確定單樁承載力外,還涉及樁土荷載分擔的問題。根據已有的試驗研究,承臺下土體一般能分擔一些荷載,其分擔比例涉及樁的布置、土層特性、荷載大小等因素,鑒于變形控制的要求,樁間土反力一般低于天然地基承載力特征值。但是,要準確樁土的荷載分擔是困難的,一般采用經驗方法控制,詳見具體加固方法。
3 地基變形計算
既有建筑地基變形計算,可根據既有建筑沉降穩定情況分為沉降已經穩定者和沉降尚未 穩定者兩種。對于沉降已經穩定的既有建筑,其基礎終沉降量S包括已完成的沉降量S0和地基基礎加固后或增加荷載后產生的基礎沉降量S1。其中S1是通過計算確定的,計算時采用的壓縮模量,對于地基基礎加固的情況和增加荷載的情況是有區別的:前者是采用地基基礎加固后經檢測得到的壓縮模量,而后者是采用增加荷載前經檢驗得到的壓縮模量。對于原建筑沉降尚未穩定的增加荷載的既有建筑,其基礎終沉降量S除了包括上述S0和S1外,尚應包括原建筑荷載下尚未完成的基礎沉降量S2。
因此,對地基基礎進行加固或增加荷載的既有建筑,其基礎終沉降量可按下式確定:
S= S0+ S1+ S2 8.1-6
式中,S為基礎終沉降量;S0為地基基礎加固前或增加荷載前已完成的基礎沉降量,可由沉降觀測資料確定或根據當地經驗估算;S1為地基基礎加固后或增加荷載后產生的基礎沉 降量,當地基基礎加固時,可采用地基基礎加固后經檢測得到的壓縮模量通過計算確定,當 增加荷載時,可采用增加荷載前經檢驗得到的壓縮模量通過計算確定;S2為原建筑荷載下尚未完成的基礎沉降量,可由沉降觀測資料推算或根據當地經驗估算,當原建筑荷載下基礎沉降已經穩定時,此值應取0。
以上基礎沉降量的計算可按國家現行標準《建筑地基基礎設計規范》(GB5007-2002)的有關規定執行。既有建筑地基基礎加固或增加荷載后的地基變形計算值,不得大于國家現行標準《建筑地基基礎設計規范》(GB5007-2002)規定的地基變形允許值。
【例題2】對地基基礎進行加固的既有建筑,其基礎終沉降量可按式S= S0+ S1+ S2確定,如果當原建筑荷載作用下基礎沉降已經穩定時,上式可變為( )。