建筑沉降缝对倾及纠偏分析

【概要】:根据邻接基础相互作用的分析理论,发展了被沉降缝隔开的两个建筑单元对倾、纠偏的计算方法。纠偏分析分以下步骤展开:纠偏前在有效地荷载起到下为没桩受力的两个邻接单元基础的相互作用分析;纠偏后在剩下荷载起到下为有静压桩受力的两个邻接单元基础的相互作用分析;然后对两个计算结果展开变换;有效地荷载比较总荷载的比例与根据下陷观测资料推算出的溶度非常。

本文的计算方法可近似于考虑到单桩无限大承载力的影响和沉桩产生的拖带起到。最后对一个工程实例展开了分析,根据弯曲量与桩数的相互关系可确认掌控弯曲和纠偏的最佳桩数。关键词:相互作用;对倾;纠偏;沉降缝;溶度收稿1　前　　言近年我国软土地区经常经常出现一些沉降缝两侧建筑物对揽摸覆以,导致两侧建筑结构损毁的事故,随后被迫面对纠偏修整问题。

而对这方面机理的研究却很少,缺少有效地合理的计算出来分析方法。对于基础弯曲一般用近似于方法计算出来,假设基础为柔性基础,基底压力线性产于,然后用分层总和法计算出来基础两端的下陷,两点之间的下陷劣除以两点之间的距离即为该基础的弯曲。对于意味著刚性基础,作者已在文献[1]中基本解决问题了对高层建筑箱形基础弯曲的综合分析问题,明确提出的方法可综合考虑到偏心荷载、基础的挖出浅效应、荷载的高焦点效应、附近建筑物的相互影响问题。

文献[2]更进一步构建了邻接桩基础由于相互影响造成对揽的计算出来分析。本文在文献[1、2]计算方法的基础上,明确提出了沉降缝两侧建筑物对倾及锚杆静压桩修整纠偏的计算出来分析方法,并对一个工程实例展开了分析研究。2　邻接基础弯曲计算出来的基本原理对多层建筑基础的弯曲问题也可近似于按刚性基础来分析,假设某被影响刚性基础的基底一直与地基密切认识,将接触面区分为n个矩形网格,在上部荷载与邻接基础荷载的影响下,考虑到基础挖出浅和建筑物高度对弯曲的影响后,刚性基础地基反力和整体弯曲式中:xi,yi,Ri分别为第i个网格的中点座标和集中于反力;x、y、s分别为基础平面坐标原点沿x轴、y轴的整体弯曲值和下陷量,Mx,My分别为上部荷载的线脚合力及其对x轴、y轴的偏心弯矩;i为邻接建筑物的荷载对各网格中心点产生的可选下陷;[ij]为地基的柔度矩阵,ij回应第j网格的单位荷载对第i个网格产生的下陷,即为各网格单元间的相互影响系数,作为桩基础就是桩土桩相互作用系数,对于分层地基模型,可根据Bouss-inesq及Mindlin形变公式用分层总和法求出。I=136b1D4,b1为矩形箱形基础侧面的计算出来宽度,由于基础宽度较小,可近似于所取受力侧面的基础宽度,D为基础挖出浅;m为地基比例系数;h为上部结构荷载焦点的高度。

为了对同时修建的A、B两座互为建筑的相互影响展开分析,令BA、AB分别为A基础对B基础和B基础对A基础产生的可选下陷。A基础不受B基础起到而产生的AB的影响而转变基础变形和基底反力产于,将使BA发生变化,这又最后影响到B基础的分析结果和AB,要最后确认这种影响量,就必须迭代法来分析。具体分析步骤可见文献[1、2]所述。3　锚杆静压桩纠偏计算方法考虑到纠偏前后基础受力状况的变化,基础纠偏计算出来必须按以下步骤展开:31　纠偏前的基础弯曲计算出来基础纠偏计算出来的基本原理同上,纠偏前的基础弯曲计算出来,可必要按公式(1)计算出来,只要将计算出来荷载所取早已转化成为有效地形变部分的有效地可选荷载。

即t=UP=StSP(2)　　式中:U为地基平均值溶度,St、S分别为修整前的基础下陷和最后下陷。32　纠偏后的基础弯曲计算出来锚杆静压桩纠偏后的基础弯曲计算出来也可按公式(1)计算出来,与纠偏前计算出来有所不同的,只要将公式(1)中的天然地基的土土相互作用系数用桩土桩相互作用系数替换,将计算出来荷载所取纠偏前仍未转化成为有效地形变部分的可选荷载,即(1-Pt)。

与一般来说的桩基础有所不同,纠偏静压桩主要用作掌控变形,桩的安全系数较小,非常一部分桩的工作荷载有可能相等于单桩无限大承载力。而按公式(1)计算出来的桩覆以反力却可能会多达单桩无限大承载力,为此对公式(1)展开计算出来时,使用了荷载摘除法(loadcut-offprocedure)[3],如果计算结果经常出现某一桩覆以反力小于单桩无限大承载力,即令该桩的桩覆以反力为单桩无限大承载力恒值恒定,同时将该桩在公式(1)左边矩阵中删掉,将该桩对附近单元的可选下陷移到右边。

33　锚杆静压桩用作纠偏时拖带沉降的近似计算锚杆静压桩压桩时拖带沉降对基础弯曲的影响,可通过公式(1)中的参数体现,这里关键是要确认基础下各网格单元中心的拖带沉降量。由于挤迫土效应,钢架桩沉桩对周围土的影响一般来说经常出现地面突起现象,而在软土地区对有数建筑物用锚杆静压桩展开纠偏修整施工时,却经常有可选下陷经常出现。这一现象是很有一点研究的,目前还没有效地的方法展开定量分析。

在空旷的场地上,钢架桩沉桩对周围土的影响主要展现出在挤迫土效应和沉桩过程中产生的拖带沉降,前者往往是主要的;由于挤迫土效应同时对周围土的扰动起到,土的强度及变形模量减少,在基底压力起到下,地基土会产生新的可选下陷。作者在此近似于指出,在软土地区有数建筑物沉降桩时,由于桩的数量不多、横截面尺寸较小,挤迫土效应产生的地基突起量与对周围土的扰动起到产生的可选下陷大于,锚杆静压桩沉桩对周围土的影响主要就是沉桩过程中所产生的拖带沉降。在压桩施工过程中,由于桩的挤土效应,土的粘聚力被毁坏,土中孔隙水压力减小,土的抗剪强度将大大降低。

因此,桩外侧摩阻力也就显著增大。通过对桩的压桩阻力曲线和布设在桩钝传感器测出的桩钝阻力曲线展开分析,压桩时的桩覆以压桩力曲线与桩钝阻力曲线十分相似,转入桩尖持力层后,两条曲线才有显著的差异。由此可见,压桩阻力曲线体现的主要就是桩钝阻力的变化规律[4]。

因此,沉桩过程中产生的拖带沉降主要是由桩末端阻力产生的。桩端及桩末端周围土的偏移可近似于按下式计算出来[5]:wb=Pb(1-)4r0G(3-1)这两幢建筑物结构封顶时,找到下陷较小,并且互相对倾显著,10号房比8号房更加显著,10号房建筑物完工后旋即,5楼沉降缝两侧墙体因缝内障碍物经常出现局部鼓出裂开现象,旋即斩墙清理并使用锚杆静压桩展开修整纠偏。8号房的下陷、对倾量比较较小,在下陷博天堂bott669.com针摸顶前,对沉降缝上部两侧墙体采行了减薄措施,增大了沉降缝上部的净宽。

图2为8号楼东西两单元对倾量(绝对值,折合)随单元平均值下陷减少的变化情况。从图中可见,建筑物弯曲量在早期基础下陷较小时较小,后随着下陷的减小很快减少。

西单元的基础长度要大于东单元,因此下陷也大于东单元,但弯曲量要小于东单元。图3为10号楼东西两单元对倾量随单元平均值下陷减少的变化情况。

在第236天,即结构封顶大约125天后,开始在沉降缝附近的建筑物基础下展开锚杆静压桩修整,16天内共计力桩38根,桩位布置情况如图1右图,桩长20m,以⑤2层粉砂夹砂质粉土作为桩端持力层,桩身横截面尺寸皆为250250mm,最后压桩力363鶫481kN。图3中的曲线在锚杆静压桩施工后经常出现了峰值,解释对倾值有一定的减少,这是由于压桩时有一定的拖带沉降,增大了东、西单元沉降缝区域的下陷。

随着桩开始受力发挥作用,沉降缝区域的下陷速率很快增大,而建筑物的两端完全不不受修整影响,下陷速率仍然较小,这不致使建筑物经常出现大自然回倾,也即图3中的曲线经常出现上升现象,超过了纠偏的目的。42　计算出来参数确认上述工程实例皆使用粉喷桩不作填充地基。目前,有数多种填充地基下陷计算方法,本文使用类似于天然地基的分层总和法,修整范围内填充地基传输模量用下式计算出来:Esp=mEp+(1-m)Es(5)　　式中:Ep、Es分别为粉喷桩和天然地基土的传输模量,m回应移位亲率。

由于当时试块没不作过传输试验,本文粉喷桩的传输模量按经验给定,参考文献[8]水泥土试件的传输模量Es=60鶫100MPa,鉴于实际施工的水泥土加热均匀度要比室内试验时差,及当时上海地区粉喷桩的施工质量广泛较好,本文采行有所不同的数值展开试算,由于上部采行了复煲措施,因此是非桩的上部分传输模量低于下部。天然地基土的传输模量已在文献[7]中所列。

43　计算结果分析对8号房的主要计算结果如表格1右图,假设有所不同的粉喷桩传输模量值,粉喷桩上部的传输模量高达下部20MPa,可以显现出,当粉喷桩的上、下部传输模量分别为60MPa、40MPa时,计算出来最后下陷与测算推算出结果更为相符。由于基础长度较小,西单元的弯曲值要小于东单元。　　与天然地基比起,填充地基起着了增大基础下陷、弯曲的起到,荷载的偏心起到对沉降缝两侧单元的对揽影响较小,对于多层建筑,荷载焦点的高度对弯曲的影响不显著。根据表格1,8号房东、西单元的计算出来弯曲值分别为-305、565,10号房在232天纠偏前已完成的溶度约为50%,参考8号房可预计10号房东、西单元此时的弯曲量分别为-153、283,下陷量分别为1127mm、1037mm。

纠偏后的变形情况及总计变形量的预测结果如表格2右图。修整后东西单元的弯曲量有了显著的增大,即经常出现了回倾现象,下陷之后有所发展,但比修整前要大得多。表格2中,分别对否考虑到单桩无限大承载力和沉桩产生的可选下陷展开了对比分析,可以找到,不考虑到单桩无限大承载力和可选下陷的影响,可使预测的纠偏效果稍大。

其中无限大偏移wb所取10mm,相等于上海地区类似于桩静载试验获得的单桩无限大承载力所对应的下陷量。10号房纠偏前的变形和纠偏后下陷的预测结果皆要比测算结果小,这是由于计算出来时没考虑到建筑物中部处置暗浜的砂碎石的影响,基底下的砂垫层。44　纠偏工程中的弯曲掌控考虑到单桩无限大承载力Qu=500kN,沉桩产生的可选下陷wb=10mm,假设有所不同的桩数展开分别计算出来,可以获得纠偏后锚杆静压桩的桩数与东、西单元弯曲量绝对值之和的关系如图4右图。该曲线与下陷掌控填充桩基的桩数与下陷关系曲线相近。

桩的平面方位不会对纠偏效果产生影响,在增加桩数时,从单元中心由将近到近放桩,在减少桩数时,从单元中心由远到将近特桩,但基本不多达原实际布桩范围。从图4可以显现出,不纠偏时,东、西单元追加弯曲量绝对值之和为436(153+283),是纠偏前的2倍;桩数较少时,减少桩数对增大对倾量起到更为显著;桩数减少到一定数量时,减少桩数对增大对倾量的起到就仍然显著,也就是说此时再行减少桩数,对增大基础对倾量的起到并不大。因此纠偏设计时应自由选择曲线渐趋陡峭时的拐点后面附近某一点作为纠偏的用桩数量,该拐点所对应的桩数为最佳纠偏用桩量。

从图4由此可知,本工程的用桩博天堂bott669.com数量38根麻州最佳纠偏用桩量。　　如果地基修整的目的只要掌控建筑物追加对倾量为,即保持修整前的对倾量436,从图4由此可知,掌控仍然再次发生新的弯曲的最佳用桩量为16根。这一概念某种程度可用作防治掌控建筑物经常出现弯曲现象,当建筑物由于邻接荷载等因素影响不会经常出现弯曲现象时,就必须在下陷较小一侧减少地基的刚性,如使用锚杆静压桩,可获得适当的桩数与弯曲量的关系,弯曲量为零所对应的桩数即为最佳弯曲掌控用桩量。

从图4还可以显现出,通过减少桩数建筑物揽也只有大约2,要超过几乎纠偏的目的更为艰难。5　结　　论相互影响和局部应力集中(偏心)是造成沉降缝隔开的邻接建筑物对揽的主要因素。在沉降缝附近区域用于锚杆静压桩可超过掌控弯曲和纠偏的目的,根据弯曲量与桩数的相互关系可确认掌控弯曲和纠偏的最佳桩数。不考虑到单桩无限大承载力和可选下陷的影响,可使预测的纠偏效果稍大。

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