对邻近建筑的基础问题的探讨

(整期优先)网络出版时间:2012-03-13
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对邻近建筑的基础问题的探讨

陈亮

陈亮(鸡西市京宏房地产开发有限公司,黑龙江鸡西158100)

摘要:目前随着我国经济的快速发展,城市用地越来越紧张。这就导致很多建筑物的基础靠在一块,有些甚至是使用同一基础,这些邻近建筑的基础之间都会产生相互影响作用。

关键词:邻近建筑;基础;处理方法

1影响因素

目前随着我国经济的快速发展,城市用地越来越紧张。这就导致很多建筑物的基础靠在一块,有些甚至是使用同一基础,这些邻近建筑的基础之间都会产生相互影响作用。

相邻建筑物之间的相互影响因素很多,如新旧建筑物的结构形式、基础形式、自身刚度、上部荷载、稳定性、建筑类别、使用年限、土层性质等都是引起建筑物破坏的因素。起决定性因素作用是哪一个,应该根据不同的情况进行具体分析。在这里仅讨论新建房屋对已建的原房屋的影响。建筑物荷载是通过基础传给地基的,地基土层中所引起的附加应力会扩散开来,在地面下某一深度的水平面上各点附加应力会各不相等,在均布荷载合力(即基底)作用中心线上应力是最大,两侧逐渐减小;距地面愈深,应力影响范围则愈广。超过某一深度后,深度越深,应力越小。应力大、散是裂缝开展的外因,但是不管其应力多大,只要原建筑物具有较强抵抗变形的能力,就不致于损坏。因此,原有房屋自身具有足够的强度、刚度和稳定性是房屋不被破坏的内因。

附加应力的大小取决于地基与基础的基础埋深、荷载大小及分布情况、土的性质及相对刚度、以及施工时间间隔等多种因素。因此,新建房屋对地基产生影响的主要因素是地基土性质和荷载大小。

2沉降的问题

邻近建筑物的沉降是一个十分复杂的问题。一般情况下,建筑物在施工期间随着荷载的逐渐增加,地基被压缩而逐渐下沉。当工程竣工时,完成的沉降量还会因土壤不同而变化。比如低压缩粘性土可以认为已完成最终沉降量的50%~80%。对于中压缩性粘土类,可以认为已完成20%~50%。而对于高压缩性土可以认为已完成5%~20%。但是对于砂土类,可认为最终沉降量已基本完成。因此,根据建筑物的预估沉降量已完成的情况,可以计算出新旧房屋下的附加应力所引起的沉降及其相互间影响。

沉降计算:

地基的最终沉降量取决于基底附加应力,基础底面各层土厚度zi,基底下各层土的压缩模量ESi及平均附加应力系数ai、ai-1,因此不难看出,各层土的平均压缩模量Es越大,沉降量越小;基底附加应力越小,沉降量越小,因此,我们认为邻近地基间的沉降影响的大小取决于两建筑物的最终沉降量的大小。

房屋的变形特征可分为沉降量、沉降差、局部倾斜、倾斜4种。它们的作用分别是:沉降量主要用于计算地基变形较均匀的排架结构柱基和独立柱基础的沉降量,也可预估建筑物在施工期间以及使用期间的地基变形量;沉降差主要是计算框架结构邻近柱基的地基变形差异;局部倾斜主要用于计算砌体承重墙因纵向不均匀沉降原因引起的倾斜,倾斜主要指用于多层或高层建筑和高耸结构物的倾斜值控制。

3基础的处理方法

3.1施工措施。

在施工时如若因场地狭小等原因,不能满足设计要求时,当采取适当的施工措施(比如:分段施工、打板桩、设置临时加固支撑、设底下连续墙等),在基础开挖时不要扰动基底土的原来结构,通常在坑底保留约200mm厚的原土层,待垫层施工时铲除。如发现坑底土已被扰动,应将已扰动的土挖去,并用中粗砂、碎石回填夯实。

当建筑物存在高、低或轻重不同部位时,应先施工高层或荷载重的部分,后施工轻、低层部分。如果在高低层之间设置后浇带时,应当最后施工后浇带,以便调整高低层之间部分沉降差异。

3.2建筑结构。

应重视在建筑、结构设计甚至施工中采取措施。如果在结构设计及施工中处理得当,可减少对地基的处理,节省造价。

使地基发生不均匀沉降的主要因素是基础承受的上部荷载不均匀,合适的结构措施可减少这种原因造成的基础的不均匀沉降。通过采用轻型结构,减轻墙体的质量和采用覆土少而且自重轻的基础以减少建筑物的基底压力;设置地下室或半地下室,以便减少基底的附加应力;控制建筑物的长高比、适当加密横墙、设置圈粱或增强基础的刚度,以达到增强建筑物的整体刚度,从而防止产生过大的扭曲变形。

3.3悬挑基础。

当两楼之间不允许留距离时,应采用悬挑基础的方式解决,如筏基加挑梁或条基加挑梁,不论哪一种悬挑方式,都必须先满足变形和强度的要求,地基净反力必须满足Pmax1.2f的要求。

3.4新旧房屋基础之间只设沉降缝。

一般低层办公或住宅房屋若地质均匀,持力层耐力标准值Fk80~100kPm(地基沉降量很小),只需加强邻近、最外一开间房屋刚度,地基可作加固处理。多层办公或住宅房屋若地质均匀,持力层地耐力标准值Fk120~180kPa,地基沉降很小,只需加强相邻、最外一开间房屋刚度,地基可不作处理;若没办法加强相邻最外、开间房屋刚度,则应处理地基或调整新旧建筑物的距离,建议采用悬挑基础或灰土挤密桩加固处理。必须注意;当旧建筑物质量差、稳定性低、刚度小时,应先加固旧建筑后再进行新建房屋的施工。当沉降缝采用悬挑式时,为了让沉降缝两边墙身的基础能够自由沉降,而且又互不影响,应当用挑梁基础的办法解决,既在沉降缝一侧不作处理,而另一侧的纵墙由悬挑的基础承担,挑粱端上的隔墙尽量采用轻质材料,以减少对挑梁的压应力,可用于新建或新旧两相邻建筑物的基础处理。当沉降缝为双墙式时,在沉降缝两侧都应有承重墙,以便保证每个建筑物都有纵横墙封闭连接,使建筑物的整体性能较好,但这时应考虑由此给基础带来偏心受压的问题。

3.5桩基础软弱地基中处理设置摩擦桩或直接将承台桩打到岩石上,但应考虑群桩效应和桩基下软弱下卧层的验算。

3.6地基强度不满足上述几条要求可采用如下局部处理方法:

①若原建筑设计为筏基,可在局部基底下采用地基处理使满足承载力的要求,不论选择哪种处理方法都必须满足Pmax≤1.2f。

②若原建筑设计局部为条形基础,可使基础局部扩大为整体基础,以满足上部荷载对地基的要求,亦可在局部地基底下采用地基加固,按(建筑地基处理技术规范)(DBJll5-38-2005)进行处理,使之达到与原建筑地基净反力接近的要求。

4结论

相邻建筑的基础沉降所引起的相互影响是一个十分复杂的问题。在此,在我国城市用地越来越紧张的今天,将得到越来越大的关注。