建筑基础范文

时间:2023-03-12 04:55:02

建筑基础

建筑基础范文第1篇

关键词:基础设计; 结构优化; 结构计算; 选材; 规范

Abstract: the urbanization process let urban construction to enjoy unprecedented development. In recent years, the shape, the structure of the complex irregular complex construction, especially complex high-rise building more and more emerging, the design of building foundation put forward higher request. How to ensure the safety of the structure of the premise, through to the foundation of the optimization of the structure to reduce the construction cost has become a structural engineer must of research. Combining with the design of building foundation scheme selection, structure calculation, material selection and regulate the use of paper analyzed, based on the optimization of the structure design are proposed.

Keywords: basic design; Structure optimization; Structure calculation; Select material; standard

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

一、引言

地基基础是建筑结构主要的组成部分,关系的到整个建筑结构安全性与经济性。安全性和经济性历来建筑工程中不可或缺的两个方面,为了安全性而不考虑经济性或者为了经济性而不顾及安全性都是不可取的。通过优化设计在建筑基础设计的安全性和经济性之间寻求一个合理的平衡点是结构基础设计的最终目的。

二、建筑基础设计优化

结构基础设计的优化首先从基础选型和布置开始,通过结构计算来验证基础方案的准确性和可行性,再根据规范和实际工程经验对建筑材料的选用进行合理的分析,使其得到充分的利用。

(一) 建筑基础方案选择

建筑基础的合理选型与布置是整个结构设计中的一个极其关键的部分。有时对于同一种场地地基有多种基础形式可供选用,而各种基础形式的工程造价和施工难度是不同的;即使是同一种基础形式,基础布置的不同也可能对工程造价产生巨大影响。所以在基础选型时,应充分考虑更方面的因素,权衡利弊,合理选择,优化决策。

1) 建筑基础方案的优选,首先要以准确的岩土工程勘察资料为依据。如场地工程地质条件、岩土物理力学性质、地基承载力、地下水位、场地土动力学参数等,这是基础方案安全合理的基础要素。通过对岩土工程勘察资料的分析,再综合上部结构的结构形式,能够确定合理的建筑基础的形式和布置。

2) 建筑基础的形式和布置确定后,应考虑基础与上部结构的相互作用。建筑结构设计常规的方法是将上部结构和基础二者作为彼此独立,离散的结构单元进行力学分析。实践表明,这种常规法计算得到的基底应力和基础沉降量往往与实测值差别很大。因此,基础问题的解决不宜单纯着眼于基础。另一方面,上部结构设计过程中,也应该注意由于地基沉降变形差异而引起的上部结构次应力,开裂等不良现象。故而,更应该把基础与上部结构视为一个统一的整体,从二者相互作用的概念出发来考虑基础方案。当然,基础与上部结构的相互作用分析相当复杂,合理的方法应该从二者之间满足静力平衡和变形协调两个条件出发进行分析,了解基础刚度变化对上部结构内力的影响,上部结构对基础变形的约束作用,以及采用不同地基计算模型可能在基础和上部结构中产生的差异。

(二) 基础结构计算

随着计算机技术在结构基础设计中的应用,基础设计得到了不断完善和发展,特别是在设计的精确性和可靠性方面显示出了独有的优势。但也应该看到,计算机结构设计程序是被动的计算过程,主要程序由计算机完成,计算中不免出现误差,故在结构计算中需注意:

1) 提高自主性而避免盲目依赖性。有时设计错误发生的原因是工程师过于依赖计算程序而导致。在依靠计算机计算过程中,工程师或设计员需提高计算的自主性,在设计中要对设计数据和计算结果进行反复的核对和审查,避免因计算机计算而导致的错误在实施中发生。特别是对基础几何尺寸、荷载数据的核对定要做到分毫不差。同时,在输入计算过程中,需要对数据的真实性进行分析后采用,切不可盲目。

2) 合理选用计算结果。在计算过程中,计算参数的不同选择会导致不同的计算结果,这些计算结果是否在结构基础设计中和实际情况相符合,这就需设计师结合实际施工而进行分析。

3) 注意实际结构和计算模型差异。计算程序通常是以各种假定和理想状态为前提的,而实际的结构承受力不可能达到理想状态,所做的假设在实际中也因外在因素的不断变化而发生变化,这就需要在结构基础设计从实际和结果对比中找到契合点,如果结果和实际不符,则需要进行重新计算。

(三) 提高材料的利用率

在整个结构基础中,要想让造价得到降低,在安全的基础上高效,还需要从用材的选择上进行分析,做到物尽其用,合理而充分。

在施工中,构件的不同受力点、工作环境和材料的力学特点不同将决定着材料的利用率。如在钢筋混凝土结构中,当柱子以受压为主时,就需根据材料的抗压性来进行选择,以高标号混凝土为主,减小构件截面,增加使用空间;因梁板受弯为主,在选材中则选用高强度钢筋,从而减少钢筋用量。此外还需注意钢筋混凝土结构中钢筋与混凝土强度的匹配度,以达到最大限度地发挥出材料性能的作用。

在实际的结构基础设计中因材料的选择利用不当而造成的浪费现象十分普遍,如在基础底板中因混凝土标号过高而造成混凝土不能发挥其应有作用,甚至为抵抗高强度的混凝土较大的收缩变形和满足最小配筋率要求,导致配筋量增加,造价提高等。

(四) 设计中对《规范》的正确理解和应用

《规范》是设计中的基础,是必须遵守的标准。在结构基础设计中,要达到安全而高效,就需要对《规范》进行研究学习并正确应用。一方面,要深度理解《规范》中的相关条文,以《规范》的要求为基本设计准则,根据具体设计对象、环境和构件的特点,参照工程安全性和经济性要求,进行设计。另一方面,对《规范》中的构造措施要给予足够的重视。因设计中很多工程师都过多注重计算机的计算结果而忽视了实际设计环境的分析,从而导致安全性和经济性受影响。以抗震性为例,因抗震计算只是一种近似方法,设计需建立在震害和总结基础上进行,故而对《规范》中的抗震设计原则和计算方法的遵循必须的,同时还要考虑抗震构造措施。

三、结语

基础工程的造价在整个建筑工程造价中所占的比例较高,尤其在地质条件比较复杂的情况下更是如此。因此在建筑基础设计过程中遵循合理选型、计算准确、材尽其用、符合规范的原则,对建筑基础设计进行合理、细致的优化,能够起到降低工程造价的作用。

参考文献:

[1]GB50007-2011,建筑地基基础设计规范[S]

[2] JGJ3-2010,高层建筑混凝土结构技术规程[S]

[3] GB50011-2011,建筑抗震设计规范[S]

[4]饶远文:结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J],价值工程,2010年第3月。

建筑基础范文第2篇

关键词:建筑基础、腐蚀、机理分析、防腐措施

1引言

建筑基础埋置于地下,有可能会受到腐蚀性水和污染土的侵蚀,引起基础混凝土开裂破坏、钢筋受到腐蚀,导致基础的耐久性降低。因此,对于腐蚀环境下的建筑基础,必须进行防腐蚀设计。

2混凝土腐蚀机理分析

2.1碳化作用

空气中或溶于水中的CO2与水泥石中的Ca(OH)2、水化硅酸钙(3CaO.2SiO2.3H2O)等起反应,导致混凝土中碱度降低和混凝土本身的粉化。混凝土碳化受多种因素影响,混凝土的材料、配比、环境条件如温度、湿度、CO2浓度等对其都有影响,碳化作用对混凝土的腐蚀作用是最明显的,其主要反应式如下:

Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O

CO2+H20H2CO3

Ca(OH)2+H2CO3CaCO3+H2O

2.2氯盐腐蚀

氯盐腐蚀是沿海混凝土建筑物和公路混凝土结构腐蚀破坏最重要的原因之一。氯盐既可能来自于外部的海水、海雾、化冰盐;也可能来自于建筑过程这使用的海砂、早强剂、防冻剂等。它可以和混凝土中的Ca(OH)2.3CaO.2A12O3.3H2O等起反应,生成易溶的CaCl2和带有大量结晶水、比反应物体积大几倍的固相化合物,造成混凝土的膨胀破坏,其反应式如下:

2Cl+Ca(OH)2CaCl2+2OH-

2Ca(OH)2+2C1-十(n-1)H20CaO.CaCl2.nH2O

3CaCl2+3CaO.Al2O3.6H20+25H2O3CaO.Al2O3.3CaCl2.31H2O

2.3硫酸盐的腐蚀

硫酸盐也是破坏混凝土结构耐久性的一个重要因素,硫酸及硫酸盐溶液进入混凝土的毛细孔中,硬化时水分蒸发,浓度提高,直接结晶,体积膨胀或直接与水泥石成分发生化学反应,生成结晶,体积膨胀,从而导致混凝土胀裂破坏。在海水、湖水、盐沼水、地下水、某些工业污水及流经高炉矿渣或煤渣的水中常含有钠、钾、铵、镁等硫酸盐,与Ca(OH)2起置换反应,生成硫酸钙。生成物的体积比反应物大1.5倍以上,呈针状结晶,引起很大的内应力。其破坏特征是在表面出现几条较粗大的裂缝。反应式如下:

4CaO.Al2O3.12H2O+3Na2SO4+2Ca(OH)2+2OH2O3CaO.Al2O3.CaSO4.31H20+6NaOH

Ca(OH)2+SO42-十2H2OCaSO4.2H2O+2OH-

2.4酸的腐蚀

在硫酸、盐酸等生产车间和受酸雨危害的地区,混凝土构筑物受到强烈的腐蚀作用。酸对混凝土的腐蚀主要是酸能与水泥石中的Ca(OH)2发生中和反应生成可溶性的钙盐,破坏了水泥石中的碱度,使水化硅酸钙等其它水化产物自行分解,而且盐酸还能直接与这些水化产物反应生成可溶性钙盐,使单位体积内Ca(OH)2和CSH(B)含量减少。混凝土孔隙率增大,力学性能劣化。酸还可以与混凝土中的某些成分发生反应生成非凝胶性物质或易溶于水的物质,使混凝土产生由外及内的逐层破坏。另外,酸还可以促使水化硅酸钙和水化铝酸钙的水解,从而破坏了孔隙结构的胶凝体,使混凝土的力学性能劣化。

2.5碱的腐蚀

碱对混凝土的腐蚀主要表现在与空气中的CO2在混凝土表面或孔隙中产生强烈的碳化作用,其反应式如下:

CO2+2NaOHNa2CO3+H2O

CO2+2KoHK2CO3+H2O

水分蒸发后碳酸盐结晶:

Na2CO3+10H2ONa2CO3.10H2O

K2CO3+15H2OK2CO3.15H2O

当混凝土没有蒸发表面时,主要表现为碱骨料反应。所谓碱骨料反应是指混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O或K2O)与骨料中的活性成分(氧化硅、碳酸盐等)发生反应,生成物重新排列和吸水膨胀所产生的应力诱发产生裂缝,最后导致混凝土结构的破坏。

根据反应机理,碱骨料反应又可分为三种类型:①碱硅酸反应,碱与骨料中的活性SiO2反应,生成碱硅凝胶,碱硅凝胶吸水膨胀后产生内应力,导致混凝土开裂,碱硅酸反应发生最为普遍,危害也最为严重;②碱碳酸盐反应,碱与骨料中的碳酸钙镁反应,将白云石转化为水镁石和粘土,水镁石结晶重排和黏土吸水膨胀产生应力导致破坏;③碱硅酸盐反应,从机理上说仍属于碱硅酸反应,但膨胀进程缓慢。碱骨料反应发生需要两个条件:首先混凝土原材料中含碱量高,现在大多数国家规定骨料中的碱不超过O.6%或混凝土含碱量不超过30kg/ms;第二是有水分和空气的供应,越是潮湿的环境碱骨料反应越容易发生硅灰、粉煤灰和高炉矿渣均可缓解、抑制碱骨料反应的发生。

3钢筋腐蚀机理分析

由于腐蚀性介质Cl-的作用,使钢筋表面原有的钝化膜被破坏,由钝化状态转化为活性状态,产生钢筋的锈蚀,而钢筋锈蚀是一个电化学过程,是腐蚀电池作用的结果。因为氯离子半径很小,穿透力强,很容易吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,取代钝化膜中氧离子,使钢筋起保护作用的氢氧化铁变为无保护作用的氯化铁,氯化铁的溶解度比氢氧化铁的溶解度大得多,由于氯离子到达钢筋表面的不均匀性,特别是氯离子作用在钢筋局部区域时,则局部区域为阳极,形成了大阴极小阳极的腐蚀,这种坑蚀或局部腐蚀对结构的危害较大。

一般的电化学反应表达式为:

阳极反应:Fe一2e:Fe2-

阴极反应:O2+2H2O+4e一4OH-

综合反应:2Fe+O2+2H2O:2Fe(OH)2(伴有电流)

从化学成分来看,锈蚀物一般为Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe3O4.H2O、Fe2O3等,其体积比原金属体积增大2~4倍,由于铁锈膨胀,对混凝土保护层产生巨大的辐射压力,其数值可达30MPa(大于混凝土的抗拉极限强度),使混凝土保护层沿着锈蚀的钢筋形成裂缝(俗称顺筋裂缝)。这些裂缝进一步成为腐蚀性介质渗入钢筋的通道,加速了钢筋的腐蚀。钢筋在顺缝中的腐蚀速度往往要比情况快,等到混凝土表面的裂缝开展到一定程度,混凝土保护层则开始剥落,最终使构件丧失承载能力。新晨

4防腐蚀的措施

4.1原材料的选择

4.1.1水泥

由于各种水泥的矿物质组份不同,因而对各种腐蚀性介质的耐蚀性就有差异,正确选用水泥品种,对保证工程的耐久性有重要意义。在水泥品种的选择上,应注意以下几个方面:

1)选择低水化热水泥

2)避免使用早强水泥和早强剂

3)选择有害碱含量低的水泥,以防止发生碱骨料反应。

4)选择铝酸三钙(C3A)较低的水泥,虽然铝酸三钙(C3A)具有高强效应,但它能与硫酸盐土产生化学反应,产生体积膨胀,引起混凝土开裂。此外,合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺和料,这也是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。

4.1.2粗、细骨料

混凝土中所采用粗细骨料,应保证致密,同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量,确保材质状况。为了改善粗细骨料的颗粒级配,在允许的最大粒径范围内应尽量选用粒径较大的粗骨料,可减少骨料的空隙率,也有助于提高混凝土的耐久性。另外,为了避免产生碱骨料反应,《工业建筑防腐设计规范》规定,可采用花岗岩、石英石和石灰石,但是不得采用有碱骨料反应的活性骨料。

4.1.3搅拌及养护用水

考虑其对混凝土及砂浆强度的耐久性影响,应正确选择混凝土搅拌及养护用水,检查其杂质情况,目前主要采用自来水,严禁采用海水和井水。

4.1.4外加剂

在拌制混凝土过程中掺入外加剂,可以改善混凝土性质,如提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力,从而提高混凝土结构的耐久性,如阻锈剂、密实剂、加气剂、减水剂等。由于外加剂的化学组成中的氯盐可能使混凝土结构中的钢筋脱钝,给结构物带来隐患。在选择外加剂时需对其中氯盐的含量进行检测,并做相关实验。

4.2控制混凝土的水灰比和水泥用量

提高混凝土自身的防腐性能,主要提高其密实性和抗中性化能力,在腐蚀环境下,一般混凝土的强度等级不得小于C30,对于预应力混凝土结构,其强度等级应提高一个等级。

水灰比的大小是决定混凝土密实性的主要因素,它不但影响混凝土的强度,也严重影响其耐久性,故必须严格控制。

保证足够的水泥用量,同样可以提高混凝土的密实性和耐久性。单位水泥用量较高的混凝土,拌和物比较均匀,可减少混凝土捣实过程中出现的局部缺陷;并且能保持钢筋周围有足够的碱度,使钢筋钝化膜不容易破坏。《工业建筑防腐设计规范》中规定了最小水泥用量(kg/m3)和最大水灰比,在施工过程中应严格执行。

4.3混凝土保护层的厚度

保护层厚度对钢筋的防腐蚀具有重要的作用。首先,增大保护层厚度可使腐蚀介质到达钢筋表面的时间明显推迟。根据调查,若保护层厚度减少1/4,则混凝土中性化层到达钢筋表面的时间可缩短一半。其次,增大保护层厚度可增强抵抗钢筋锈蚀产生的胀裂力。

当然,也不能一味地增大保护层厚度,因为保护层太厚时,受弯构件横向裂纹会增大,涂料保护层也易脱落。

《工业建筑防腐设计规范》中规定了钢筋的混凝土最小保护层厚度,在施工过程中应严格保证。

4.4基础、基础梁的表面防护措施

对处在强、中等腐蚀性环境中的基础,应设碎石灌沥青或沥青混凝土的耐腐蚀垫层,厚度不应小于100mm。基础和垫层表面及基础梁表面的防护措施有:环氧沥青或聚氨酯沥青涂层、树脂玻璃鳞片涂层、聚合物水泥砂浆、沥青冷底子油两遍加沥青胶泥涂层等,设计时应根据环境的腐蚀性等级,按《工业建筑防腐设计规范》的规定选用。

4.5钢筋的防护措施

采用电化学保护。电化学保护分为阴极保护和阳极保护。阴极保护是一种经济有效的防护措施,应用范围广泛。而阳极保护是将被保护的金属构件与外加直流电源的正极连接,当电流通过时迅速发生电化学反应,形成钝化区,使金属构件得到保护。

对钢筋进行涂(镀)层保护。钢筋的表面防护分为金属和非金属表面防护。镀锌是常用的金属表面防护,环氧树脂和聚合体树脂用于非金属表面防护。

使用环氧涂层钢筋。镀锌钢筋、包钢钢筋以前很少使用,合金钢钢筋(耐蚀钢筋)在日本有一定的发展,美国、加拿大一些国家对不锈钢钢筋、环氧涂层钢筋在工程上应用广泛。近年,我国也制定了环氧涂层钢筋产品标准,并开始在工程中应用。

4.6混凝土的养护

建筑基础范文第3篇

关键词:基础设计;结构形式;地基

Abstract: the basic design is a very complex and detailed work. In order to find the most reasonable, the most favourable scheme, we must consider these interrelated factors. This paper describes the contents and steps of the design of natural foundation.

Keywords: foundation design; structure; foundation

中图分类号:[TU973+.35]文献标识码:A文章编号:

1、建筑基础材料与基础的结构形式

通常根据上部结构的要求、荷载大小和性质、工程地质情况以及施工条件等确定。根据基础所用材料的性能可分为刚性基础和柔性基础。刚性基础通常是指由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造的基础。当刚性基础尺寸不能同时满足地基承载力和基础埋深的要求,则改成柔性基础,即钢筋混凝土基础。基础根据在天然地基上的埋置深度分为浅基础和深基础。浅基础根据它的形状和大小可分为下面几种类型:独立基础、条形基础、阀板基础、箱形基础及壳体基础。深基础常见的类型:沉井基础和桩基础。

2、建筑基础设计中应用理论

应用上部结构、基础与地基共同作用的理论进行高层建筑的基础设计,能够比较真实地反映其实际工作状态,此外,还可以利用共同作用理论提高和改善高层建筑基础设计的水平和质量,取得更大的经济效果。具体来说,可从下面几方面入手:

(1)有效地利用上部结构的刚度,使基础的结构尺寸减小到最小程度。例如,把上部结构与基础作为一个整体来考虑,箱形基础高度可大为减小;当上部结构为剪力墙体系时,有可能将箱形改为筏基。应注意的是,上部结构的刚度是随着施工的进程逐步形成的,因此在利用上部结构刚度改善基础工作条件时,应模拟施工过程进行共同作用分析,以免造成基础结构的损坏。

(2)对建筑层数悬殊、结构形式各异的主楼与群房,可分别采用不同形式的基础,经慎重而仔细的共同作用分析比较,可使主、裙房的基础与上部结构全都连接成整体,实现建筑功能上的要求。

(3)运用共同作用的理论合理地设计地基和基础,达到减少基础内力与沉降、降低基础造价的目的。例如在一定的地质条件下,考虑桩间土的承载作用,得以加大桩径、减少桩数,合理布桩、减少基础内力,从而在整体上降低基础工程的造价。

3、基础的埋置深度

基础的埋置深度,应按下列条件确定:

(1)建筑物的用途和荷载大小及性质

某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜采用某种基础形式,这些要求常成为其基础埋深选择的先决条件,例如必须设置地下室或设备层的建筑物、半埋式结构物,须建造带封闭侧墙的筏板基础或箱形基础的高层或重型建筑、带有地下设施的建筑物或具有地下部分的设备基础等等。

位于土质地基上的高层建筑,由于竖向荷载大,又要承受风力和地震力等水平荷载,其基础埋深应随建筑高度适当增大,才能满足稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑,常须依靠基础侧面土体承担水平荷载,其基础埋深应满足抗滑要求。

输电塔等受有上拔力的基础,应有较大的埋深以提供所需的抗拔力。烟囱、水塔和筒体结构的基础埋深也应满足抗倾覆稳定性的要求。确定冷藏库或高温炉窑一类建筑物基础的埋深时,应考虑热传导引起地基土的低温(冻胀)或高温(干缩)效应。

(2)工程地质和水文地质条件

选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态。对底面低于潜水面的基础,除应考虑基坑排水、坑壁围护以及保护基土不受扰动等措施外,还应考虑可能出现的其他施工与设计问题,例如:出现涌土、流砂现象的可能性,地下水对基础材料的化学腐蚀作用,地下室防渗,轻型结构物由于地下水顶托而上浮的可能性,地下水浮托力引起基础底板的内力变化等。

(3)相邻建筑物的基础埋深

对靠近原有建筑物基础修建的新基础,其埋深不宜超过原有基础的底面,否则新、旧基础间应保留一定的净距,其值依原有基础荷载和地基土质而定,且不宜小于该相邻基础底面高差的1到2 倍,不能满足上述要求时,应采取适宜措施以保证邻近原有建筑物的安全。

(4)地基土冻胀和融陷的影响

季节性冻土是冬季冻结、天暖解冻的土层,在我国分布很广。细粒土(粉砂、粉土和粘性土)冻结前的含水量如果较高、而且冰结期间的地下水位低于冻结深度不足1.5~2.0 m,则有可能发生冻胀。位于冻胀区内的基础受到的冻胀力如大于基底以上的荷重,基础就有被抬起的可能,土层解冻融陷,建筑物就随之下沉。地基土的冻胀与融陷一般是不均匀的,容易导致建筑物开裂损坏。

4、基础刚度对基底反力分布的影响

绝对柔性基础当上部结构刚度可以忽略时,对荷载传递无扩散作用,如同荷载直接作用在地基上,反力分布p(x,y)则与荷载q(x,y)大小相等、方向相反。当荷载均匀时,基础呈盆形沉降;如欲使基础沉降均匀,则需使荷载从中部向两端逐渐增大,呈不均匀状。绝对刚性基础对荷载传递起着“架越作用”。由于基础为绝对刚性,迫使地基均匀沉降。由于土中塑性区的开展,反力将发生重分布。塑性区最先在边缘处出现,反力将减小,并向中部转移,形成马鞍形分布。理论分析与试验研究表明,基底反力的分布除与基础刚度密切相关外,还涉及到土的类别与变形特性、荷载大小与分布、土的固结与蠕变特性,以及基础的埋深和形状等多种因素。基底反力分布大致分为三种类型:

(1)如果基底面积足够大,有一定的埋深,荷载不大,地基尚处于线性变形阶段,则基底反力图多为马鞍形;如图(a)所示;当地基土比较坚硬时,反力最大值的位置更接近于边缘。

(2)砂土地基上的小型基础,埋深较浅或荷载较大,临近基础边缘的塑性区逐渐扩大,这部分地基土所卸除的荷载必然转移给基底中部的土体,导致中部基底反力增大,最后呈抛物线形,如图(b)所示。

(3)当荷载非常大,以致地基接近整体破坏时,反力更加向中部集中而呈钟形,如图(c)所示;当两端存在非常大的地面堆载或相邻建筑的影响时,也可能出现钟形的反力分布

5、地基土的承载力验算

建筑物确定了基础类型和基础深度后,对于已知基础底面尺寸,可以进行地基础持力层承载力验算。若地基受力层范围内存在有承载力低于持力层的土层,这种土层称为软弱下卧层,这样还必须对软弱下卧层的承载力进行验算。若基础底面尺寸不知道,可以根据外荷载和地基承载力进行地基基础设计,对于轴心荷载作用,可假定基础底面形状为正方形;对于偏心荷载,可假定基础底面形状为长方形,并根据偏心距的大小给出长边和短边的合适比例后,再进行设计。

6、地基条件对基础受力状况的影响

基础受力状况(乃至上部结构的受力状况)还取决于地基土的压缩性(即软硬程度或刚度)及其分布的均匀性。当地基土不可压缩时(例如基础坐落在未风化的基岩上),基础结构不仅不产生整体弯曲,局部弯曲亦很小;上部结构也不会因不均匀沉降产生次应力。实践中最常遇到的情况却是地基土有一定的可压缩性,且分布不均,这样,基础弯矩分布就截然不同。基础与地基界面处往往显示出摩擦特征。由于土的强度有限,形成的摩擦力也有限,不会超过土的抗剪强度。孔隙水压力的变化,可能改变压缩过程中摩擦力的大小与分布。此外,外荷载的分布和性质、基础的相对柔度以及土的蠕变等涉及时间变化的效应等都会影响到界面条件。因此,应从完全光滑一直到完全粘着这两种极端情况之间来慎重估计界面摩擦的影响。

7、验算基础沉降

在软土地基上建造房屋, 在强度和变形两个条件中,变形条件显得比较重要。地基在荷载和其他因素的作用下,要发生变形(均匀沉降或不均匀沉降),变形过大时可能危害到建筑物结构的安全,或影响建筑物的正常使用。为防止建筑物不致因地基变形或不均匀沉降造成建筑物的开裂与损坏,或保证正常使用,必须对地基的变形特别是不均匀沉降加以控制。对于较为次要的建筑物以及《建筑地基基础设计规范》规定的建筑物,按地基承载力设计值计算设计时,已满足地基变形的要求,可不进行地基沉降计算。

8、小结

建筑基础范文第4篇

[关键字] 高层建筑;基础设计;研究

中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:

一、建筑基础

所谓建筑基础是指位于建筑物的最下部深埋于自然地坪以下的承受建筑物上部所传来的各种荷载的建筑体,它是房屋的主要受力构件,因此要求其构造稳定、坚固、耐久、能经受冰冻、地下水及化学物质的侵蚀,保证足够的使用期限。[1]

二、建筑基础的分类

1.建筑物的基础可以分为独立基础、条形基础、筏板基础、箱型基础和桩基础。

2.独立基础是指呈独立的块状、形成有台阶形、锥形、杯形的基础。

3.条形基础是指呈连续的带形基础,它包括柱下条形基础和墙下条形基础。

4.筏板基础是一块支撑着许多柱子或墙的钢筋混凝土板,土板直接作用于地基上,一块整板把所有的单独基础连在一起,不仅使地基上的单位受压面积减少而且使整个地基的承载力增大。

5.箱型基础是指由底板、顶板、侧板和一定数量的内隔墙构成的整体而言刚度较好的钢筋混凝土箱形结构,此种结构对于抗地震荷载极为有用。[2]

基础的重要性是由其在建筑工程总造价中所占的比重这一重要参量所决定的。基础工程所消耗的水泥、钢筋之多、施工难度之大都是决定造价的主要因素。

三、高层建筑基础设计选型的重要作用

1.高层建筑基础选型不当或设计方案不合理将产生严重后果,它将严重影响建筑物的使用安全性,不合理的设计可能引起建筑物基础承载力不足而导致建筑物不均匀开裂、倾斜或沉降,给工程造成难以修复的质量问题。

2.选择合理的高层建筑基础设计可以相对的缩短工期。据调查研究发现基础工程的施工工期占到整个工期的30℅,而由于地质条件、周围环境等因素的介入,这种比例将会上扬。因此合理的建筑基础设计对节省工时具有重要意义。

3.选择合理的高层建筑基础设计可以大大降低工程成本。有资料显示,基础工程在整个建筑工程的施工成本中占据重要比重,一般情况下可以高达20℅~30℅,在地质结构复杂或建筑工程施工结构复杂时所占比例会相应增长。因此,选择合理的建筑基础设计能够有效的降低建筑工程造价。

四、高层建筑基础选型的依据

1.地质条件的影响。影响高层建筑选型的非常重要的因素就是地质条件因素。地质条件中持力层因素和穿越土层因素是两个重要参考变量,持力层的承载力和压缩模量决定了所选择的类型,比如当持力层距离地面较浅(不大于2m)、持力层压缩模量较大时就应选取柱下独基型的高层建筑基础选型。

2.上部建筑结构形式的影响。上部结构形式不同对于地基的不均匀沉降敏感度也不尽相同,框架、剪力墙等因素决定了上部结构的形式相异。

3.桩的尺寸因素

桩长和桩截面积的选择收到各种因素的制约,处于安全方面的考虑,人工挖孔桩不得大于30m,而

沉管灌注桩钢管长度的不超过24m。预应力管桩和预制方桩由厂家设定,一般为10~15米。工程中往往采用接桩的方法使桩的长度达到持力层约定的最低标准,而其接头数量一般为2~3次,不超过4次。至于桩径,转孔桩、锤击预制桩由于机器工具的限定桩径往往小于800mm,而人工挖孔桩由于人身体的工作空间的需要必须大于800mm。

4.基础选型设计应根据建筑物用途上的具体要求,比如为了满足地下车库、地下商场等各种建筑类型的需求。

5.基础设计要满足构造的需要。比如箱型基础要满足高度、埋深、偏心距、沉降控制等要求。

6.周围建筑物对于基础选型的影响。周围建筑物对于基础选型的影响是很大的,比如在与已有建筑物间距过小时若采用筏型基础或箱型基础就有可能在深基坑开挖时对已有建筑物的主体或基础造成开裂、下沉等损坏;又如高层建筑基础采用预制桩的话,在打桩时的震动会对周围建筑造成开裂或者雨篷、女儿墙等结构的倒塌、倾覆、坠落等。

7.施工人员的配备。高素质的施工队是由一批掌握专门的施工技术、熟悉施工程序和有着理性思维的优秀人才组成的,他们可以在施工期间有效利用现有资源包括人力、物力、财力,以高效率的施工进度、低成本的施工理念来保障施工质量。

8.应该依据建筑结构的整体特点、建筑物层数、宽度、荷载量等综合因素考虑最佳的高层建筑基础类型。

9.工期和性价比的因素

任何一项建筑工程工期和性价比都是首要的考虑因素。建筑工程的基础选型也必须考虑工期和工程造价这两方面的因素,对设计方案进行全方位的经济技术论证,通过多个施工方案的对比选出最适合、造价最少和所取得的经济效益最高的选型方案。

五、常见高层建筑基础类型的分析

1.柱下独立基础

柱下独立基础的适用于无地下室、地基荷载较少、土层较好、柱网分布均匀、上部为框架结构的情况。

2.桩基础

桩基础是高层建筑基础常用的之一,它适用于高层建筑结构给基础施加很大的水平和垂直荷载;浅表土层土质松软承载力较低;对于不均匀沉降有很强的敏感性;处于地震频发区等诸种情况下。

3.箱型基础

这种基础也是高层建筑经常选用的类型之一,由于箱型基础具有很大的刚度和韧性,对于地基的不均匀沉降起到很好的调节和控制乃至减少作用,因此该种类型适用于地基土层松软和上部结构荷载又非常大的情况。

4.十字交叉钢筋混凝土条形基础

十字交叉钢筋混凝土条形基础主要适用于三种情况:第一,当高层建筑上部结构是剪力墙或者是框架结构无地下室、地基较差、荷载较大时为了减少不均匀沉降和增加基础的整体性而采取这种基础。第二、当高层建筑上部结构是剪力墙框架结构、地基条件较好、无地下室是采用此种结构。第三、当上部结构是剪力墙框架结构、无特殊防水要求、设有地下室、柱网、地基较稳定、荷载及开间分布比较均匀是采用这种基础设计。

5.筏型基础

简要来讲筏型基础适于三种情况。第一、由于高层建筑的柱距较小、柱子的荷载较大而必须将基础连成一个整体才能够满足地基容许承载力的情况下;第二、地基土层结构松软,使用条形基础并不能够满足地基容许的承载力和上部结构的容许变形度的情况下;第三、由于地震荷载和风荷载其主要作用,而又要求高层建筑的基础拥有足够的稳定性和刚度的情况下。

六、对于高层建筑基础设计的建议

目前的流行观点是高层建筑基础设计综合考虑上部结构、地基和基础的共同影响。然而任何一种观点在流行一段时间后会由于现实的论证而暴露出其不足之处,以上提及的综合考虑上部结构、地基和基础的 观点也不例外这是由于上部结构的刚度形成存在滞后性,由于上部结构在建造过程中是逐步实现的因此其刚度的形成也是分阶段的,而在考虑这一因素时就不得不联想到这一滞后过程能否被真实模拟以及其模拟程度的准确性对于评估分析结果的影响。所以,对于高层结构的基础设计要随着新的建构力学的发展和新的建材的使用而逐步完善。

参考文献

[1] 莫海鸿,杨小平.基础工程[M].JE京:中国建筑工业出版社,2003.

[2] 陈晓平.基础工程设计与分析[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[3] 黄和平.共同作用条件下基础与上部结构的相互影响[J].武汉工业大学学报,1999,(3):53—55.

[4] 晏文峰.商层建筑基础选型与设汁[J].中外建筑,2007,(1):85—86.

建筑基础范文第5篇

【关键词】建筑;基础;设计

前言:基础是建筑工程的根基部分,是建筑设计、建设和施工单位高度重视的关键部位。其重要性在结构、造价、施工工时上有着全面的体现,因此在高层建筑基础实际的设计工作中要对基础选型影响因素进行控制,坚持优化基础选型的原则,通过对嵌岩桩基础、天然地基筏式基础和桩筏基础等基础的有效设计和全面控制等措施实现优化高层建筑基础设计的目标。

一、影响高层建筑基础选型的因素

基础设计通常要根据工程项目所在地方的现场地质条件、上部结构型式、荷载总值及分布情况等条件初定几种可选方案,再对不同方案的经济性进行对比分析,并适当考虑施工可行性等因素最终确定,进行基础设计。而结构上部情况、场地地质条件、周围环境及经济性是影响建筑基础设计的四大因素。

1.1 上部结构对高层建筑基础选型的影响

上部结构与高层建筑基础类型、埋深、水浮力等重要参数存在着直接的影响,由于上部结构种类的不同,会引起筑基础荷载大小和分布的不同, 要在设计建筑基础予以注意。同时,不同类型的建筑上部结构会因自身的类型不同而产生不同的沉降幅度和变形幅度,因此,带来建筑基础形式上的不同。地下室的种类和形状也会对基础选型有一定影响,要在设计建筑基础时做以重点考量。

1.2现场地质条件对高层建筑基础选型的影响

对于抗震设计的建筑,现场地质条件首先决定了该建筑物是否可建造。对于可建造的场地分为有利,一般和不利场地、设计基本地震加速度和设计地震分组情况还决定着上部结构计算时地震作用的取值。根据以往设计经验,其对基础设计的影响可分为以下三个方面:(1)持力层的影响。基础设计中,持力层的承载力决定着基础方案选型和基底面积的大小。不同持力层的承载力差异很大,造成所选基础方案可能完全不同, 进而对基础造价造成极大的影响。可见选择合适的基础持力层的重要性。(2)持力层以下土层的影响。持力层以下的各土层情况,对基础的影响主要表现为各土层的承载力及压缩性两方面。如持力层下在一定深度范围内存在承载力明显偏低土层,则需按照《建筑地基基础设计规范》要求,进行软弱下卧层的承载力验算。持力层及其下土层的压缩性,是影响基础沉降量大小的决定性因素。(3)地下水位的影响。地下水位对基础设计的影响主要为常年稳定水位和抗浮设计水位两方面 如稳定水位位于基础底面以上,在设计时要考虑其腐蚀性、地基土冻胀性对基础及地下室底板局部的影响,同时影响着基础的施工工艺等。

1.3 周围环境因素对高层建筑基础选型的影响

一,高层建筑施工的振动和噪声要对基础带来各种影响,因此需要对此加以控制和预防,以便高层建筑基础能够持久、稳定和安全。二,高层建筑施工中的空间因素也会给基础类型带来一定的影响,要选择既利于施工有利于稳定的高层建筑基础类型。三,高层建筑施工中挤土效应,建筑基础桩基的入土和挤土会产生挤土效益,这会对周边建筑和地下管网造成影响,应该从最小影响原则出发,优先选择挤土效应最小的桩基方式进行高层建筑基础施工。

1.4 经济性分析

对于任何一个工程,其方案的经济性都是首先要考虑的,基础方案也不例外。要在可供选择的几种方案中确定最优的基础方案,还应通过对几种方案进行全面的经济性论证和分析。依据各方案计算所得的工程量 (如土方量、混凝土及钢材用量等 )比较, 最终确定一个经济合理的基础方案经济性分析还要综合考虑当地材料资源情况、施工工艺水平,常用做法、工期等因素,使基础设计做到就地取材,因材施用,降低运输成本,缩短工期,从而降低工程造价。

二、高层建筑基础设计的方法

当前建筑基础设计采用上部结构与地基、基础共同作用的分析方法,这种方法中地基、基础、上部结构之间同时满足接触点的静力平衡以及接触点的变形协调的条件,即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体。这种从整体上进行相互作用的分析方法难度较大,计算量庞大,对计算机的性能及存储量要求较高,只在较复杂或大型基础设计时,按目前可行的方法考虑地基、基础、上部结构的相互作用。共同作用分析方法的进步之处仅在于它考虑了上部结构的刚度,这一优势是传统设计方式所不具备的。

三、 做好高层建筑基础设计的要点

3.1嵌岩桩基础

在设计嵌岩桩基础时,需要注意以下几个方面的问题。一是,在按高层建筑基础规范进行基础设计的同时,需要考虑项目地质条件以及借鉴本地区建筑的设计经验。二是,嵌岩桩因其成桩方法不一样,所以其承载性状也有明显差别。对于这种情况,想要最大化地发挥桩侧以及桩端的阻力,就必须考虑不同的设计方式。在基础设计要求上,需要从单方面的承载力控制向双向变形开始转化。三是,桩端阻力和设计桩身参数的值应当考虑到桩荷载的传递规律,让桩端阻力和桩侧阻力可以最大化地发挥出来。四是,要把桩身钢筋混凝土的强度、桩体沉降标准以及地基给桩所能提供承载力的量这三点作为控制标准来进行嵌岩桩基础设计。对于嵌于高强度的岩的桩,桩的承载力常常由混凝土的强度来决定。通常来说,一般的嵌岩深度宜取桩径的 0.5~1.0倍 。

3.2 天然地基筏式基础

在我国沿海的地段常常会形成一种上软下硬的岩土地层。在此种类别的地层结构当中,硬土层所处位置较浅。此时,高层建筑可以考虑选择设计使用地下室以下附近土层的基础持力层对其进行解决。需要特别注意的是,确定地基承受力与地基可能变形的验算,基础结构方面设计可以使用筏式基础。使用筏式基础比较简单,中筒部分设计可以使用筏板衬托。在基础之间利用地下室底板的结构设置好刚度强的连梁,同时考虑平面刚度与较大的底板连接,基础整体性得到了提升,具备了抵抗不均匀沉降的条件。筏式基础具有工期短、施工便利、成本低等一系列优点。

3.3 桩筏基础

桩筏基础其基本原理就是桩与土之间的协同作用,桩和土在沉降与收缩的过程中慢慢达到相对稳定的状态,筏板底土层和摩擦桩一起承担起上部结构的荷载。通常来说,因为要顾及到地下室挖掘开后需要地基补偿等情况,所以筏板底土层需要具备相应的承载力。对此,在基础设计时就要根据筏板底土层的状况,分析土层承受上部结构荷载的比例。经过对筏板的研究,可以肯定筏板周围应力最强。因此,我们在基础设计时,对筏板周围桩的密度应该按照比例增加,中间部分各个竖立构件桩的分布适合使用梅花形状。考虑到摩擦桩的特性,桩筏基础的桩直径不宜太大。满足冲切的要求是确定筏板厚度的主要条件,同时筏板厚度还应满足抗剪以及抗弯的要求。

四、结束语

综上所述,在建筑基础设计中,必须综合考虑各方面的影响因素,经过严密的分析与准确的计算方法,最终选取适合每个特定工程的基础形式,从而保证设计方案更具科学性、合理性与可行性,保证建筑工程项目整体建设的经济效益。

参考文献:

[1]余景雄.论地基结构设计及处理的研究.建材与装饰,2008

[2]林锦瑜.浅谈地基工程中结构设计和施工方法.科技资讯,2008

建筑基础范文第6篇

【关键词】 高层建筑 基础型式 桩基础

高层的建筑基础需要担负着把上部的结构的重量转化给地基的作用,高层建筑的基础部分的建设还要确保建筑物拥有很强的稳定因素以及较强的刚度让沉降与倾斜都被控制在一定的标准范围中。因此,高层建筑基础部分的建设是非常关键的,并且在高层建筑中,基础工程的造价与施工的实践在整个工程建设中所占比例是非常大的,但是各个基础型式方面的施工难易程度与施工所需时间以及造价也是有着很大的差异,所以需要针对高层建筑建设方面的基础工程技术实施有效地对比分析,采用合理的方式选出最优秀的基础型式。这样能够保证高层建筑基础型式的建设质量,从而提高高层建筑物的施工质量,以及未来建筑物的使用寿命。

一、 高层建筑的概况

(一)建筑的总体情况

本文所讨论的建筑是大连市某经济开发区的一幢高层住宅建筑,它的结构是地上有14层,地下有2层,高40米,共占地500平方米,剪力墙结构。

(二)地质概况

工程拟建场地的地势较为平坦,地貌单元为海漫滩,后经人工回填。地下水稳定埋深约2.0米,属潜水。地层结构自上而下依次为素填土、淤泥质粉质粘土、中砂、强风化片麻岩及中风化片麻岩。各土层情况如表1所示:

(三)基础型式分析

在原有的设计方案中,建筑物的平均地基压力是400kPa,而基础的埋入土层的深度是5米。基础开挖后揭露土层为淤泥质粉质粘土,而该层的承载力特征值仅为60 kPa,这远远不能够符合相应的设计标准。所以在地基的设计方案中直接采用天然地基是不可行的,且由于该区域软弱土层过厚,若采用人工处理地基的方式亦不能达到理想的效果。因此笔者建议该建筑基础型式采用桩基础。

二、桩基础类型分析

根据建筑物特点及结合地质情况,本工程可能采用的桩基础型式为预制桩、长螺旋钻孔压灌桩、机械成孔灌注桩及人工挖孔桩。现就各桩基础优缺点对比如下:

(1)预制桩:优点是施工速度快,不需考虑地下水的影响,单桩承载力相对较高,生产成本低,配筋率小,节约钢材,空心桩很环保,直径小,比表面积大,施工简单,技术难度低;缺点是预制桩的挤土效应在饱和粘性土中是负面的,会引发断桩、缩颈等质量事故,对于挤土预制混凝土桩和钢桩会导致桩体上浮,降低承载力,增大沉降;挤土效应还会造成周边房屋、市政设施受损,该桩型沉桩嵌岩有一定难度。

(2)长螺旋钻孔压灌桩:优点是该桩型适用范围广,能穿越地下水位上下的各类复杂地层,能形成较大的单桩承载力,成桩质量较好,适应各种地质条件和不同规模的建筑物,成桩速度快,施工基本无污染,单桩承载力相对较高,嵌岩深度可以保证,且适合单桩承台使用;缺点是施工速度较慢,以及产生泥浆较多对施工场地环境有一定的污染,有噪声。

(3)机械成孔灌注桩:优点是地下水对施工影响不大,能适应各类地层,尤其是地层复杂的场地,桩端可坐在下部稳定的基岩上;缺点是施工速度慢,造价相对较高。成孔期间需泥浆护壁,因淤泥质土的特性,成孔后可能坍孔缩颈。泥浆排放会对周边环境有一定程度的污染。

(4)人工挖孔桩:优点是造价低,无泥浆排放问题,桩底清渣较容易,可嵌岩;缺点是施工期较长,受地下水影响较大,需采取严格的措施以保证人员安全,且桩长较长时采取的供氧措施难以保证施工人员安全,软土地层及地下水较大的场地沉桩困难。

根据以上分析与对比,本工程桩基础型式可采用预制桩、长螺旋压灌桩或钻孔灌注桩基础。

三、综合性经济效益方面的评价

(一) 高层建筑的工程造价方面的因素

因为地下建筑层数的添加,建筑基础基坑的挖掘的费用、基础的建设等费用都开始随之增加,桩基础同时也成为成本特别高的设计方案。

(二)高层建筑的施工时间的因素

高层建筑的施工时间都是特别长的,施工的时间对工程建设的基础费用的影响也是很大的,并且它造成的影响主要是表现在时间就是金钱的方面。高层建筑施工的时间比较短能够让建筑提前就进行了应用,可以减短施工还贷的时间,在经济效益方面所产生的影响主要是在利息方面。

(三)整体的建筑施工的成本费用研究

采用原来的设计方案是能够很轻易地就达到了住户的标准,保证了建筑施工的安全和质量,但是新选出的设计方案在安全性方面的基础之上还顾忌到了业主在经济效益方面的提高,创造了更多的经济方面的效益。

1、通过对整体建筑的造价分析来看,本地区在高层建筑中的基础型式的选择过程中,在符合了地基的负荷程度的前提下,由表格中的研究结果能够知道,所形成的桩基的成本费用比较低,并且在土层中埋的深度也比较大,还添加了一层地下建筑层,增加了实际的建筑应用的面积,让单位面积上的造价也随之降低,产生了非常多的经济收益。

2、基础型式的选择是建筑在施工的结构设计中最关键的部分,并且还对整体的建筑工程的经济效益有着比较重要的意义。通过对原有方案和新选出的方案在综合性的技术方面的对比,发现适合的基础型式能够产生非常可观的经济利益,而不适合的不但不会带来经济效益,还会导致工程施工中的资源的浪费。所以,在进行建筑的结构的设计前一定要选择最佳的基础型式,并且要进行全方位的对比。

总结

本文通过对高层建筑结构中的基础型式的方案的对比中发现,好的基础型式的方案对于高层建筑的施工和经济性能都有着非常重要的意义。所以,在对建筑结构设计的基础型式进行选择的过程中,需要对各个方案进行多方面的比较,如施工的工期的比较、地基的负载能力的比较、工程造价的比较、成本节约的比较等等。从而挑选出既符合实际安全情况,又能够带来经济效益的高层建筑结构的基础型式的方案。

参考文献

[1] 王经建.刘伯权.段武松.某高层建筑基础型式的探讨[J].长安大学学报(建筑与环境科学版),2004,21(1).

[3] 磨风梅.黄永忠.高层建筑基础工程的作用及发展概况[J].科技向导,2010(24).

建筑基础范文第7篇

关键词:建筑;基础土方;施工工艺

就目前的建筑工程深基坑工程的施工状况来说,其中最主要的施工工序就是基础土方施工,根据建筑类型的不同,基础土方的施工深度和开挖量也会有所不同,其在施工的过程中,也会受到不同土质的影响,而使得施工风险不同。尤其是软土区域中,基础土方工程很容易出现沉降等问题,根据基础土方工程可能出现的问题进行分析,造成其出现问题的主要原因无非就是施工上存在的质量隐患以及设计过程中存在的失误等,因此,要想解决建筑基础土方施工中出现的问题,就需要对建筑基础土方施工工艺进行全面的分析和有效的选择,以保障基础土方施工可以顺利的开展。

1 浅析建筑基础土方施工方法

1.1 回填土施工方法

1.1.1 人工夯实方法

(1)人工夯实方法主要是应用在机械无法接触到的区域中以及小面积的区域中。

(2)人工夯实方法中,也可以介质蛙式打夯机等一些手动的小型操作机械来对场地进行夯实处理,而这些小型的打夯机械只能够应用在土层较薄的区域中,如果土层的厚度在25cm以上,就需要进行多次的压实处理,在采用小型打夯机械对土地进行压实处理的过程中,需要先将填土进行初期的铺平处理,然后在利用打夯机进行压实,保障填土可以均匀的分布于施工场地中,保障场地的夯实度。

(3)在对输水管道沟进行夯实处理的过程中,需要先用人工处理方法在管沟的附近区域进行填土压实处理,然后在针对管道的两边来对土层进行压实处理,一直到管顶的0.5m处,都需要进行夯实处理。在人工处理夯实处理完毕之后,在利用机械进行夯实处理,值得注意的是,在采用机械进行夯实处理的过程中,一定要注意保证管道的完整性,严禁机械对管道造成损伤。

1.2 机械压实方法

(1)为保证填土压实的均匀性及密实度,避免碾轮下陷,提高碾压效率,在碾压机械碾压之前,宜先用轻型推土机推平,低速预压4遍-5遍,使平面平实。采用振动平碾压实碎石土应先静压而后振压。

(2)碾压机械压实填方时,应控制行驶速度。一般平碾和振动碾不超过2km/h,并要控制压实遍数。压实机械与基础管道应保持一定的距离,防止将基础、管道压坏或使之位移。

1.3 填土压实方法

(1)碾压法。在利用碾压法对填土进行压实处理的过程中,主要是利用机械的滚轮对填土进行压实,充分的将填土层的密实度进行调整,使填土的密实度可以达到施工的要求。一般采用的碾压机械主要包括平碾以及羊足碾这两种机械类型,其中羊足碾的压力较大,能够保障压实度。但其只适用于粘性土质中,在砂土中并不适用。而在对松土碾压的过程中,则需要先采用轻碾的方式将土层压实,然后在利用重碾的方式将填土层进行压实处理,这样会使得土层的压实效果更加的理想。

(2)夯实法。夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤,使土体中 缝隙被压缩,土粒排列得更加紧密。夯击式中除人工使用的石夯、木夯外.机动设备中有夯锤、夯板、风动夯及蛙式夯等。夯实法适用于粘性土、湿陷性黄土、碎石类填土地基的深层加固。

2 常见问题及处理措施

2.1 场地积水

在对建筑基础土方工程进行施工的过程中,所覆盖的场地面积较大,在进行填土处理的过程中,并没有对其进行夯实处理,同时在施工现场的周围也没有设置相应的排水沟渠,这样在降雨的时候,就会使得雨水出现堆积的现象。要想解决这种问题,就需要在进行填土处理的过程中,对现场进行夯实处理,要不断的对施工场地进行压实,同时要在施工现场周围设置适宜的排水系统,并且不断对相关的排水系统进行完善处理,这样可以有效的将施工场地中积水进行排出,并且要依据雨水天气做好相应的防水工作,从而使得场地积水可以有效的排除。而在对场地积水进行排除的过程中,可以采用的方法包括以下几种:

2.1.1 明沟排水法

沿场地周围开挖排水沟,再在沟底设集水井与其相连,用水泵直接抽走《排水沟和集水井宜布置在施工场地基础边净距0.4m以外.场地的四角或每隔20-30m应设1个集水井)。

2.1.2 深沟排水法

如果场地面积大、排水量大,为减少大量设置排水沟的复杂性,可在场地外距基础边6-30m开挖1条排水深沟,使场地内的积水通过深沟自流入集水井,用水泵排到施工场地以外沟道内。

2.2 填方土出现橡皮土

由于使用了含水量比较大的腐植土以及泥炭土或者粘土、亚粘土等原状±土料回填。打夯以后,基土发生颤动,受压区四周鼓起形成隆起状态土体长时间不稳定。其对应的预防措施为:

2.2.1 现场鉴别,要求回填土料“手握成团、落地开花”。

2.2.2 回填前,不允许基坑内有垃圾、树根等杂物、清除基坑内。积水、淤泥。其对应的治理方法:

(1)如果土方量很小,挖掉换土,用2:8或3:7的灰土(雨冬期不宜用灰土,避免造成灰土水泡、冻胀等事故)、砂石进行回填。

(2)如果面积大,用干土、石灰、碎砖等吸水材料填人橡皮土内。

3 建筑土方工程的种类和施工特点

在建筑基础土方工程施工中,主要的土方工程施工种类为场地平衡、地下防护工程以及大型建筑地下室等多种类型的基础土方工程。而主要的施工工序包括开挖、土石运输以及回填土等。在对建筑土方工程的种类以及施工工序进行初步了解的基础上,可以清楚的了解到建筑基础土方工程的施工特点,建筑基础土方工程在施工的过程中,主要有劳动强度大、施工复杂以及影响因素多的特点。土方工程施工以土为施工对象,故应熟悉土的工程分类和工程性质。

结束语

总而言之,基础土方施工是一项十分复杂的工程,对技术要求十分严格,在具体施工中,要合理选择施工程序,选择合适机械,根据地质条件,遵循施工要求来选择其相应的开挖方式。同时,要搞好工程的组织管理,做好机械表面和运输道路的清理工作。

参考文献

[1]胡国徽,陈雪冰.土方工程质量控制要点[A].土木建筑学术文库(第15卷)[C].2011.

[2]薛文平.浅析土方的填筑与压实施工[A].第二届“科协文化―中关村论坛”论文集[C].2013.

建筑基础范文第8篇

关键词: 房屋建筑;基础结构;结构设计

基础结构是房屋建筑工程重要组成部分,主要起到支撑上部结构荷载的作用,其设计效果如何将会在很大程度上影响工程结构稳定性。为满足人们生活以及社会发展需求,在对房屋建筑基础结构进行设计时,需要了解常用的基础形式,结合其特点与设计现状来确定研究要点,以满足实际需求为根本目的,对整个设计过程进行优化,提高基础设计的效果。

1 房屋建筑基础形式分析

( 1) 独立基础。独立基础一般被应用于民用建筑中柱建设,包括柔性与刚性基础两种,常被应用在柱下基础中。其断面形式有矩形与方形两种,在确定设计方式时,主要是以柱荷载偏心距为主要依据。

( 2) 十字交叉基础。十字交叉基础主要应用在地基承载离较小,并且柱荷载较大的房屋建筑工程,可以更好的满足工程建设需求。其中,此种结构具有较大的刚性,一般只用于设置独立基础的情况。

( 3) 桩基础。桩基础也是房屋建筑建设比较常用的一种基础形式,具有沉降量小,以及承载力高等优点,能够适应更为复杂的地基情况。

( 4) 钢筋混凝土阀片基础。此种基础形式比较特殊,常被用于基础之间缝隙小,以及基础地面存在重叠情况的建筑工程,与其他几种基础形式相比,其具有较大的整体刚度,可以提高基础结构强度与稳定性。

2 房屋建筑基础设计现状与设计要点分析

2. 1 现状分析

( 1) 标高偏差。造成基础标高偏差问题发生的原因主要可以包括几个方面: 第一,设计基础时大放脚控制不当过于宽大,使得砌砖层与皮数杆之间形成标高差。第二,基础大放脚填芯砖施工方法选择不当以及施工工艺不规范,如大面积铺灰砌筑施工时,铺灰面过长或者铺灰厚度不均等。第三,砖基础下部基层标高偏差超出规范要求,以及在砌筑砖基础施工时忽视了标高大小的控制。第四,砌筑速度过慢,使得砂浆停歇时间过长影响挤浆效果,施工后灰缝压薄困难,而出现冒高情况。

( 2) 轴线位移。第一,横墙砌筑施工时,将基槽中线封缩在纵墙基础外侧位置,不能正常吊线找中而导致轴线偏移。第二,基础大放脚收分砌筑尺寸控制不当,当砌筑到大放脚顶端位置后,对基础直墙进行砌筑施工就会出现轴线偏移的问题。为保证基础施工效果,应做好对砌筑基础大放脚基础收分均匀度的控制,在完成收分砌筑施工后,采取拉通线的方式对中线进行核对,并以新确定的轴线为准,继续对基础直墙进行砌筑施工。

( 3) 防潮层失效。施工前对结构基面浇水量少导致其粘合度低,再加上施工时压实度不够,以及养护工作不到位,造成防潮层脱水严重失效。为保证此环节施工效果,施工时尽量减少施工缝的预留,并且为避免填土对防潮层的损坏,应在基础房心回填土完成后施工。

2. 2 设计要点

( 1) 选型要点。从实际情况出发保证结构选型具有较高的合理性与经济性,在满足各项基础要求的前提下,可以获得最大的经济效益,做好对施工进度、施工质量以及施工成本三元素的控制。另外,在选型时还应将各种设计综合起来,体现出所有的优势,形成最优化的建筑基础。

( 2) 结构设计要点: ①框架基础。控制好框架基础的刚度,一般设计为柔性结构效果更佳,其中如果为高压缩性地基土时,则应将结构设计为刚性。如果选择用桩基结构施工时,可以应用变刚度布庄方式,对地基与桩基的竖向支撑刚度进行调整,降低差异沉降量,减小基础与承台的内力; ②桩箱基础。对于高层建筑工程来说桩箱基础上荷载较大,设计时可以选择用变刚度布桩的方式,对桩基竖向支承刚度进行调整,对桩顶反力分布进行控制。其中,利用桩间土来承担上布荷载时,因做好对箱底桩间土承载力的控制,适当增加中部桩间距。其中,对于上部结构为剪力墙的房屋建筑,在进行箱( 筏) 基础设计时,桩基应沿着剪力墙轴线位置来布置,与满堂布桩相比可以有效减小底板厚度,提高结构设计整体效果; ③箱( 筏) 基础。重点做好上部结构参与工作的研究,可以有效降低箱基整体弯曲应力,利用共同工作整体分析计算,可以提高整体弯曲箱基底板钢筋应力的合理性。

3 房屋建筑基础设计优化措施

3. 1 屋顶结构设计优化

从房屋建筑现状来看,大部分工程屋顶结构采用坡面的设计形式,主要包括梁板式与折板式两种。在对其进行设计时需要结合实际需求来确定,如果建筑板跨度比较大,以及建筑平面不规则的情况,在加上屋脊线转折与屋面坡度复杂性比较高,应选择用梁板式结构形式。其中,无论是选择用哪种结构形式进行设计,两种板均为偏心受拉构件。

3. 2 基础材料设计优化

为保证基础结构设计与建设效果,必须要加强对基础配筋选择的重视,对其性能与质量进行验收,确保施工用钢筋与混凝土标号均与工程建设需求相符,确保施工后建筑结构稳定性和强度达到专业要求。在配置结构配筋时,必须要满足最小配筋率,通过标准图与说图来完成对条基交接位置钢筋的布置设计。

3. 3 楼梯结构设计优化

楼梯结构是房屋建筑工程的重要基础结构,在对其进行设计时,需要从结构设计图绘制阶段开始,控制好楼梯板挠度,以及楼梯梁梁下净高度,保证其能够满足工程建设需求,提高楼梯梁位置上下层的统一性。对于部分设计不合理的情况,可以选择用折板楼梯的方式设计,控制好折板楼梯钢筋数量与布置方式,尤其是内折角位置,施工时应将其断开用分别锚固的方式处理,避免局部结构应力过于集中。

3. 4 结构平面设计优化

对于结构平面图的绘制设计,应做好对各项因素的综合分析,提高各部分功能的合理性与可实施性。例如工程施工地抗震设防烈度为6度,在进行结构平面设计时,就需要从防震能力角度出发,严格按照相关政策做好每个环节的控制,必要时还应利用专业结构软件进行建模,做好对整体以及局部受压因素的分析与控制,争取不断提高整体设计的有效性。

4 结束语

房屋建筑工程施工建设复杂性比较高,尤其是近年来为满足人们对各项功能的需求,房屋建筑结构设计时逐渐向多样化与复杂化方向发展,相应的对基础结构的要求更为严格。为提高房屋建筑基础结构设计合理性,需要确定常见的基础形式,根据实际情况来选择相应的设计形式,针对存在的问题进行分析,采取有效的措施进行优化,争取不断提高基础结构设计的合理性与可操作性。同时,对于房屋建筑工程基础结构的设计,在保证设计功能效果的同时,还应做好对经济性的分析,提高工程建设的综合效益。

参考文献

[1]邓志国. 浅谈关于房屋建筑基础的设计[J]. 黑龙江科技信息,2013( 08) : 275,273.

[2]张坤. 房屋建筑基础施工技术发展现状探究[J]. 科技资讯,2013( 35) : 46.

建筑基础范文第9篇

关键字:房屋建筑;建筑基础;处理技术;处理方案

中图分类号:TU761文献标识码: A 文章编号:

从房屋建筑工程竣工到验收合格后,工程在保修期间出现质量缺陷,房屋建筑所有人员和施工单位必须向施工单位发出保修通知。在接到通知后,通过现场实际核查情况,在保修书约定时间进行保修。当事故涉及使用功能以及结构安全时,施工单位在收到保修通知后,必须立即赶赴现场进行抢修;当事故发生涉及房屋建筑结构质量安全时,房屋建筑人员以及建设单位必须向主管行政部门进行报告,使用安全防范措施进行科学防患;通过具有资质等级的单位进行保修,质量监督部门必须对相关工作进行监督。在房屋建筑工程质量引起使用人、所有人、第三方单位财产以及人身损害时,相关人员有权向建设单位提出相应的赔偿要求。因此,在实际建筑基础处理技术中,必须根据实际情况,从根本上完善房屋建筑基础处理质量,保障房屋建筑使用效益。

一、房屋建筑工程基础处理

某地房屋建筑总面积为4600平方米,下方拥有架空层,框架结构为7层,层高为2.1米,上部层高为3.1米,投资达到600多万元。在施工期间,由于气候寒冷、工期时间较短、基础多;在大多数处于淤泥性土质的过程中,在施工前必须对淤泥的进行有效处理。在这个过程中,施工条件依次为:淤泥厚度为5到米,粘土滞粉质4.8到9米,素填土厚0.90到3米,砂质性粘土为0.5到3米,含泥性中粗沙为0.7到4米。

工程基础作为地基和建筑物之间的有效连接体,它可以将基础竖向体系有机的幻化成荷载,从而传输给房屋建筑地基。当承载力不足时,竖向结构和基础分布式相同,由于建筑物荷载和土等具体因素影响,一般采用伐形满铺的形式进行基础建设。在施工中,伐形基础具有接触面广等优点;在和独立基础相比的过程中,由于造价比较高,在房屋建筑集中荷载全都分散到工程地基时,导致荷载小于建筑物地基长期承载力。当房屋建筑物是高层建筑,土质基础较好时,地下水位较低的亚粘土、粘土,一般采用抗滑、支承等方式,进行人工灌注挖孔;当房屋建筑工程地基非常薄弱时,在高层建筑中,必须采用伐形基础,在这个过程中,大部分建筑物竖向结构柱、墙,由于基础特点,各自支撑在建筑物地基上。

软弱地基主要包括:杂填土、淤泥质土冲填土或者其他形式的地基,当房屋建筑属于软土性地基,地基承载力不足时,一般采用软弱地基处理措施进行处理。因此,在实际施工中,必须认真软弱土层均匀性、土质泥沙以及分布范围,根据地基处理方案,为房屋建筑工程提供对应的参数。在初步计算中,根据房屋建筑大概重量,将其均匀分布在房屋建筑上,在获得平均荷载位的过程中,和地基本身承载力进行比较;当容许的地基承载力超过四倍平均截位时,使用更加经济的单独基础;当容许的地基承载力低于两倍的平均荷载位时,使用比满铺建造面积更加经济的伐形基础;当容许承载力介于两者之间时,一般采用沉井基础或者桩基础。

二、房屋建筑地基处理方法

(一)地基处理

在房屋建筑中,一旦地质土为淤泥,基地上层土比较薄时,为了避免淤泥土和淤泥扰动作用,应该尽量采取能够有效避免扰动的措施。当基地为冲填土时,必须在建筑物废料垃圾密实度、均匀性比较良好时,再用作持力层;另外,对于含量较多的有机质生活垃圾,或者对建筑工业基础有腐蚀作用的工业废料时,一般选用杂填土,在处理后,再作为持力层。在处理方法选择中,通过综合建筑物对地基的要求、水文地质条件、工程地质、建筑结构类型、基础型式,在明确周围材料供应以及施工环境条件的过程中,仔细分析房屋建筑技术经济指标,再选取最佳方案。

在地基处理中,通过采取有效措施,在努力提高建筑物上部强度、刚度的过程中,增强建筑物对房屋建筑地基不均匀变形的适应程度,从而方便对已经造定的处理方法,进行相关测试,为施工质量提供工程依据。在房屋地基处理后,为了保障地基变形始终满足建筑规范要求,在施工期间必须对沉降进行观测;当工程地基上部缺乏脚胀土、固结土以及湿陷性黄土时,通过选用适当的增强体,满足施工工艺以及建筑工程要求。在这个过程中,常用的地基处理方法有:沙石桩、基层换填、强夯、振冲、搅拌水泥、喷射浆、石灰桩、粉煤灰碎石桩、土挤密桩以及灰土挤压桩法等。

(二)房屋基础处理

在房屋基础处理中,处理方案根据水文地质、工程地质条件、功能要求、建筑物型式。分布情况以及荷载大小,在临近的房屋建筑工程基础情况中,对材料供应、施工环境以及各个区域抗震裂度进行综合性分析,从而选用最佳的基础形式。在整合我国房屋建筑地基实际情况中,由于我国荷载较大、地基相对较差;在建筑工程施工前,为了提高工程整体性能,必须尽量降低不均匀沉降造成的影响。为了保障沉降以及地基要求,通过人工处理或者桩基等方式进行处理,人工挖孔桩一般适于较深的地下水位;对于持力层以上部分没有淤泥性质土,一般采用桩基础进行房屋建筑基础处理。

另外,由于房屋建筑超长结构的影响,在增强结构收缩,或者不设置伸缩缝时,为了避免结构开裂造成的不良影响,必须采用切实可行的措施;在恰当增加伸缩缝间隙措施中,对于施工阶段,必须采用对应的防裂缝措施,从根本上降低收缩性混凝土对房屋建筑基础造成的不利影响,通常常用的方法是施工浇带设置。当房屋建筑出现较大差异时,根据建筑物结构特点进行正确施工;当没有永久性变形缝时,由于施工沉降问题,在施工中,必须做好防护措施。

当房屋建筑地下室结构过多超长时,设置浇带已经不能解决温度变化以及混凝土收缩问题;因此,一般采用收缩补偿混凝土的方式,在恰当位置设置加强带,通过的编制及时保障措施,从根本上确保微膨胀剂以及原材料质量准确合理,采取相应措施对地下室结构部位进行处理。在施工中,永久性裂缝以及沉降浇带设置,必须根据房屋建筑持力层实际情况,在综合确定的过程中,天然基础埋深必须高于裙房基础两米以上;当不满足实际要求时,再根据高层建筑稳定性,和高层架空层贯通,设置沉降缝,使用硬质材料进行填充,避免由于处理不到位,出现地下架空以及高层建筑层互质等问题。

目前,复合地基在我国房屋建筑工程基础处理中也得到了良好的应用,它不仅可以有效控制建筑物沉降,对增强地基持力层承载力,解决裙房和建筑物主体差异性沉降具有重要作用。为了保障建筑物整体使用周期,在房屋建筑基础处理中,除了材料、安全、工艺外,还必须明确施工方案,掌握处理方法。

结语

桩基础处理技术作为房屋建筑基础尚不荷载准确性的关键因素,在实际工作中,必须正确处理框架、砖墙、剪力墙以及外观造型等关键因素;在保障地基勘察处理、基础质量的同时,注重地基保护,增强房屋建筑使用安全性、舒适性。

参考文献

[1] 张立恩.软土地基处理技术在房屋建筑工程中的应用[J].科技创新导报,2010,(06).

[2]王鑫.房屋建筑工程中深基坑处理技术探讨[J].科技资讯,2012,(13).

建筑基础范文第10篇

建筑基础工程中一般容易出现的问题有五种:(1)打好的桩孔需要回填,回填时不均匀,填置材料松紧度不一致,导致最后桩身松散或者是断裂;(2)一般在饱和的粘性土质中或者是在地下水位以下地方会容易出现桩身小于设计的尺寸,原因在于土壤或者水的挤压;(3)桩身的用料用土不均匀,分配不合理;(4)预留放置的桩身不够垂直,偏差太大;(5)施工图纸不符合标准要求,这直接造成建筑施工质量不能符合标准要求,出现各种各样的误差以及隐患。

二、建筑基础工程施工质量防治对策

1.树立工程质量通病防治理念

相关施工企业应该从最开始就树立起工质量通病防治的理念,提高工程质量。在建筑施工过程中,大部分通病存在的原因之一都是施工人员的疏忽。所以要从根本上杜绝工程质量的通病还要从施工人员的防治意识上做起。让施工人员清楚的明白通病存在的严重后果,树立他们预防性质量通病的管理理念,在施工过程中减少失误,从源头减少通病的出现。这样才能真正的提高工程质量,实现企业的利益最大化。

2.建立建筑基础工程质量管理体制和质量管理体系

工程质量管理体制和质量管理体系都对建筑基础工程有着重要的意义。首先是建筑基础工程的施工设计图纸的质量验证,在施工开始之前,要仔细的验证图纸的质量,包括尺寸、结构、用料等都是管理体制管理的对象,然后是建筑工程施工的监督,监督的内容包括是否按照图纸的结构施工,施工用料是否是指定的品牌,施工进度是否在预计的范围之内等等。最后是验收工程的质量检验,最后一道工序需要施工单位和建筑商共同完成,相互不受影响,充分检查检查建筑的质量,检查之后出检测报告,然后实行交接。工程质量管理体制和质量管理体系的设立,有助于帮助监督工程质量,预防工程质量通病,增加工程的经济效益。

3.加强施工过程中的技术控制措施

建筑基础工程质量会受到外界的很多因素控制。在进行桩基础工程时,大部分的工作都是在地下完成的,由于地下工作环境的特殊性,所以出现失误的机率要高很多,但是又是不允许才出现问题的,桩基础工程出现任何一种问题都将会影响整个工程的质量以及进度,所以,在施工过程中要加强技术控制措施,优化技术管理方案。施工技术方案是指导施工文件的重要环节,一定要进行严格审查和把关,任何一个细节都要进行复核。

4.加强施工过程中质量控制点的检查

建筑工程是一项非常庞大的工程,是一个长期动工的过程,要想保证建筑工程的质量,就必须加强施工过程中质量控制点的检查。对于建筑工程而言,基坑的尺寸,垫层标准高度,预埋件的数量,位置等等都属于基础工程的质量控制点。这些都是直接关系到整个工程质量的关键,所以在庞大的工程面前,全面的检查是不切实际的,只能在日常检查是抓住重点,重点巡查,在巡查时发现隐患或者有不标准的要及时的进行修整,对修整之后的效果和标准性要重新评估,知道评估的结果达到标准为止。在建筑过程中加强控制点的巡查,有利于发现问题,并且及时解决问题,让问题在建筑完成之前就被消除,这样在建筑投入使用之后就会省去很多不必要的麻烦。

5.注重基础工程桩竣工是的质量控制

建筑基础工程的竣工验收是非常关键的,要确认工程的施工质量是否按照合格的文件指导的标准实施的,确保工程的质量和建筑的正常使用。竣工质量的检验首先是施工单位进行全面的检查,在检查的过程中如果发现问题要及时的进行处理,处理完毕再进行合格检测,最终出鉴定报告,将鉴定报告上交到建筑商,由建筑商再次确认,确认没有隐患之后再进行最终的验收。建筑工程验收之后要在相关单位进行备案,这样以后有据可依,避免不必要的麻烦。这样也能从根本上保证建筑商和施工单位的经济利益,不出现任何经济上的纠纷。另外在业主收房时也是一层验证,业主对房屋的验证虽然没有相关机构来的专业,但是对于业主来说,能够发现很多细节方面的问题,而往往这些细节问题就是被建筑商们所忽略掉的严重影响使用的问题,所以业主对建筑质量的验收也是至关重要的,需要被建筑商和施工单位重视起来。

三、结语

综上所述,现代的建筑工程通病的防治措施是比较多的,而通病的出现还是非常的频繁,这就意味着防治措施在目前还没有真正的落到实处,很多还只是停留在口头说说或者是书面表达,没有在施工的过程中体现出来。这需要施工单位不断的为施工人员树立通病防治措施的观念,让施工人员从心底意识到防治的重要性,同时还要提高施工人员的专业技能,否则会出现技术上的差误,或者是细节上的不足。相信在各相关单位不断的努力下,建筑基础工程的施工质量一定会有所提高,并且逐渐杜绝通病的存在,保障施工单位的经济利益和居民生活的安全。

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