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文檔簡(jiǎn)介

高層建筑基礎(chǔ)高層建筑的定義:

我國(guó)現(xiàn)行的《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2002規(guī)定:10層及10層以上或房屋高度超過(guò)28m的建筑為高層建筑。通常將高度超過(guò)100m的高層建筑稱為超高層建筑。●突出優(yōu)點(diǎn):容積率大,可以有效利用空間資源。建筑容積率——指項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)用地范圍內(nèi)全部建筑面積與規(guī)劃建設(shè)用地面積之比。§1.2高層建筑上部結(jié)構(gòu)體系

第1章緒論

1.2.1高層建筑的特點(diǎn)●高度高●質(zhì)量大●重心高向高空發(fā)展,水平力亦成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要控制因素。

風(fēng)荷載和地震荷載引起的傾覆力矩大,要求地基和基礎(chǔ)提供更高的豎向和水平向承載力,同時(shí)需控制建筑沉降在允許范圍內(nèi)。

高層建筑基礎(chǔ):埋深大,施工困難,造價(jià)高,工期長(zhǎng)。1.2.2常用的高層建筑結(jié)構(gòu)體系1、框架結(jié)構(gòu)體系

2、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系3、剪力墻結(jié)構(gòu)體系

4、筒體結(jié)構(gòu)體系美國(guó)芝加哥西爾斯大廈,110層,高度443米,1974年建成。稱雄世界最高建筑達(dá)22年。

迪拜大廈,160層,高度800米,即將建成。

此外還有:懸掛結(jié)構(gòu)體系、巨型框架體系、巨型桁架體系等。

上部結(jié)構(gòu)類型不同,對(duì)基礎(chǔ)的要求也不同?!裆喜拷Y(jié)構(gòu)剛度較小,如框架體系、板柱-剪力墻體系,要求基礎(chǔ)剛度較大;●上部結(jié)構(gòu)剛度大,如剪力墻體系、墻體較多的框架-剪力墻體系以及筒體結(jié)構(gòu),則對(duì)基礎(chǔ)剛度的要求較小。地位:●對(duì)整個(gè)建筑物的安全和壽命有舉足輕重的影響?!衿湓靸r(jià)和工期分別占建筑物土建總造價(jià)和總工期的三分之一左右?!鹨话銣\基礎(chǔ):

工程費(fèi)用(包括圍護(hù))約占總土建造價(jià)的10%~20%;工期占總工期的20%~25%?!饦痘A(chǔ):

工程費(fèi)用(包括圍護(hù))約占總土建造價(jià)的20%~30%;工期占總工期的30%~40%。

§1.3高層建筑中基礎(chǔ)工程的地位和特點(diǎn)

特點(diǎn):

(1)對(duì)基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性,尤其是整體傾斜的要求高。(2)地基基礎(chǔ)必須能提供強(qiáng)大的豎向和水平承載力。(3)基礎(chǔ)埋深大,常有多層地下室,基坑工程復(fù)雜?;A(chǔ)造價(jià)高,工期長(zhǎng)。

(4)施工環(huán)境效應(yīng)問(wèn)題多。(5)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大體積混凝土施工難度大。

總之,高層建筑基礎(chǔ)的合理設(shè)計(jì)與施工不僅關(guān)系到建筑自身的安全和壽命,而且關(guān)系到周?chē)h(huán)境的安全,其造價(jià)和工期都有舉足輕重的影響。09年6月,上海海蓮花河畔13層層住宅樓倒塌設(shè)計(jì)、施工的熱點(diǎn)點(diǎn)技術(shù)問(wèn)題1、地基的強(qiáng)度和和變形問(wèn)題。2、地基基礎(chǔ)與上上部結(jié)構(gòu)共同作用用問(wèn)題。3、新樁型的開(kāi)發(fā)發(fā)研究及其施工工工藝,對(duì)各類樁基基礎(chǔ)的承載力與沉沉降的合理確定或或計(jì)算問(wèn)題。4、深基坑支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)、、計(jì)算以及土方開(kāi)開(kāi)挖、降水問(wèn)題,,深基礎(chǔ)施工環(huán)境境影響的監(jiān)控與保保護(hù)。5、基礎(chǔ)底板大體體積混凝土的施工工技術(shù)問(wèn)題。淺基的概念所謂淺基礎(chǔ)是指埋埋深小于基礎(chǔ)寬度度(D<B)的基基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)的絕絕對(duì)埋深一般并沒(méi)沒(méi)有明確的限制,,通常指小于等于于5m。一般獨(dú)立立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)礎(chǔ)、交叉梁式基礎(chǔ)礎(chǔ)、一層地下室的的筏形基礎(chǔ)和箱形形基礎(chǔ)均屬于淺基基礎(chǔ)類型。樁基礎(chǔ)礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)、地下下連續(xù)墻、二層及及其以上地下室的的筏形基礎(chǔ)和箱形形基礎(chǔ)等則屬于深深基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)地地基可簡(jiǎn)稱為深基基?!?.1概概述第3章天然地基基承載力和沉降問(wèn)問(wèn)題淺基的設(shè)計(jì)包括::(1)選擇基礎(chǔ)埋埋置深度;(2)確定地基的的承載力,從而確確定基礎(chǔ)底面尺寸寸;(3)計(jì)算地基變變形;(4)驗(yàn)算地基穩(wěn)穩(wěn)定性。3.2.1概述述地基的破壞:●●地基強(qiáng)度不足●●過(guò)大大沉降地基強(qiáng)度問(wèn)題(地地基失去穩(wěn)定)引引起的事故后果往往往是很?chē)?yán)重的。。因此,對(duì)地基強(qiáng)強(qiáng)度破壞的危險(xiǎn)性性應(yīng)有足夠的重視視。特別是地基土土的承載力不高而而加荷速度較快,,或有較大水平荷荷載作用時(shí),或在在斜坡地段時(shí)更應(yīng)應(yīng)注意地基強(qiáng)度破破壞問(wèn)題。地基承載力——地基單位面積積上所能承受荷載載的能力。在該荷荷載作用下,地基基能保持強(qiáng)度穩(wěn)定定性和變形值不超超過(guò)建筑物的允許許范圍?!?.2承承載力天然地基承載力與與以下幾個(gè)主要因因素密切相關(guān):(1)地基土的性性質(zhì)和形成條件。。包括土的成因特特點(diǎn)、均勻性、組組合情況、荷載歷歷史、地下水位變變化等;(2)基礎(chǔ)類型、、寬度、埋深;(3)建筑物荷載載性質(zhì)、大小及分分布,上部結(jié)構(gòu)對(duì)對(duì)地基不均勻沉降降的抵抗力;(4)施工方法,,特別是加荷速率率對(duì)承載力的影響響很大;(5)計(jì)算公式的的各種假定條件。。淺基剪切破壞大體體有三種模式:▲整體剪切破壞▲▲局部剪切破破壞▲沖切破破壞3.2.2淺淺基的剪切破壞模模式3.2.3地基基承載力驗(yàn)算內(nèi)容容地基承載力驗(yàn)算與與普通基礎(chǔ)沒(méi)有太太大差別,基礎(chǔ)底底面壓力應(yīng)符合下下述要求:當(dāng)軸心荷載作用時(shí)時(shí)(3-1)當(dāng)偏心荷載作用時(shí)時(shí),除滿足式上式式要求外,還應(yīng)滿滿足(3-2)式中fa——修正后的地基基承載力特征值;;pk——相應(yīng)于荷載效效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),,基礎(chǔ)底面處的平平均接觸壓力值;;pkmax——相應(yīng)于荷載效效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),,基礎(chǔ)底面邊緣的的最大接觸壓力值值。當(dāng)?shù)卣鹱饔脮r(shí),除除應(yīng)滿足上述要求求外,按地震作用用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的的基底壓力尚應(yīng)符符合下列要求:(3-3)(3-4)(3-5)式中faE——調(diào)整后的地基基抗震承載力;——地基抗震承載載力調(diào)整系數(shù),1.0~1.5。。按表3-1采用用。p——地震作用效應(yīng)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的基礎(chǔ)礎(chǔ)底面平均壓力;;pmax——地震作作用效應(yīng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)組合的的基礎(chǔ)邊緣緣的最大壓壓力;3.2.4地基承承載力的確確定地基承載力力特征值可可由現(xiàn)場(chǎng)靜靜載荷試驗(yàn)驗(yàn)或其它原原位試驗(yàn)、、理論公式式計(jì)算、查查經(jīng)驗(yàn)表格格等方法綜綜合確定。。1、按表格格確定地基基承載力很多土的物物理力學(xué)指指標(biāo)與地基基承載力之之間存在著著良好的相相關(guān)性。由由此可通過(guò)過(guò)土的室內(nèi)內(nèi)物理力學(xué)學(xué)指標(biāo)試驗(yàn)驗(yàn)值確定土土的承載力力。遵循這這一途徑查查出的承載載力值稱為為地基承載載力基本值值(f0)。粉土、、粘性土、、沿海地區(qū)區(qū)淤泥和淤淤泥質(zhì)土、、紅粘土、、素填土的的承載力基基本值可由由表3-2至表3-6查得。。由上述表中中查得的地地基承載力力基本值f0乘以回歸系系數(shù)即可得得到地基承承載力特征征值fak,即回歸修正系系數(shù),,其實(shí)質(zhì)質(zhì)是根據(jù)所所統(tǒng)計(jì)的數(shù)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)((即樣本數(shù)數(shù))和離散散程度,將將f0用數(shù)理統(tǒng)計(jì)計(jì)的方法進(jìn)進(jìn)行折減,,作為地基基承載力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值。回回歸修正系系數(shù):n——樣本數(shù)數(shù),一般要要求n≥6;——變異系系數(shù),反映映土性指標(biāo)標(biāo)的離散程程度,由樣樣本的平均均值和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差計(jì)算可可得。。根據(jù)地基承承載力特征征值及基礎(chǔ)礎(chǔ)的埋深和和寬度可得得到地基承承載力修正正后的特征征值(單位位kPa)):ηb、ηd——基礎(chǔ)寬寬度和埋深深的地基承承載力修正正系數(shù);γ——基底持持力層土的的重度(kN/m3),地下下水位以下下取浮重度度;γm——基礎(chǔ)底底面以上土土的加權(quán)平平均重度((kN/m3),地地下水位以以下取浮重重度;b——基礎(chǔ)底底面寬度(m),當(dāng)當(dāng)基礎(chǔ)底面面寬度小于于3m時(shí)取取3m,大大于6m時(shí)時(shí)取6m計(jì)計(jì)算;d——基礎(chǔ)的的埋置深度度(m),,一般自室室外地面算算起。2、按靜載載荷試驗(yàn)確確定地基承承載力根據(jù)靜載荷荷試驗(yàn)得到到的p-s關(guān)系曲線可可確定地基基的承載力力特征值。。設(shè)備:●要求:1)試驗(yàn)基基坑寬度不不小于承壓壓板寬度或或直徑的3倍;2)加荷等等級(jí)不少于于8級(jí),最最大加載量量不少于荷荷載設(shè)計(jì)值值的兩倍。。●終止加載載條件:1)承壓板板周?chē)耐镣撩黠@側(cè)向向擠出;2)沉降量量急劇增大大,P~S曲線出現(xiàn)現(xiàn)陡降段;;3)在某級(jí)級(jí)荷載下,,24小時(shí)時(shí)內(nèi)沉降不不能穩(wěn)定;;4)相對(duì)沉沉降s/b≥0.06時(shí)。地基承載力力特征值的的確定:(1)當(dāng)p~s曲線有明顯顯比例界限限時(shí),取拐拐點(diǎn)荷載pa作為地基承承載力基本本值,即取取f0=pa;(2)當(dāng)極極限荷載pu能確定,且且pu<1.5pa時(shí),?。?)不能能按上述兩兩點(diǎn)確定時(shí)時(shí),可取s/b=0.01~0.015所對(duì)對(duì)應(yīng)的荷載載值作為地地基承載力力基本值。。特征值:要求:●同一土層層參加統(tǒng)計(jì)計(jì)的試驗(yàn)點(diǎn)點(diǎn)不少于3個(gè);●基本值的的極差。。靜載荷試驗(yàn)驗(yàn)資料應(yīng)用用的問(wèn)題::●靜載荷試試驗(yàn)受荷面面積小,影影響深度<2b,且加荷時(shí)時(shí)間短,因因此不能提提供建筑物物長(zhǎng)期沉降降資料?!裱睾\浲镣恋貐^(qū)往往往有“硬殼殼層”,承承壓板尺寸寸小時(shí),受受壓范圍在在硬殼層中中,其下軟軟弱土層的的影響未體體現(xiàn)。因此此,靜載荷荷試驗(yàn)資料料的應(yīng)用是是有條件的的,注意試試驗(yàn)影響范范圍的局限限性。3、根據(jù)土土的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)計(jì)算確定地地基承載力力當(dāng)荷載偏心心距e小于于或等于0.033倍基礎(chǔ)底底面寬度時(shí)時(shí),根據(jù)由由試驗(yàn)或統(tǒng)統(tǒng)計(jì)得到的的土的抗剪剪強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值值,可直接接計(jì)算修正正后的地基基承載力特特征值:(3-12))Mb、Md、Mc——承載力系系數(shù),根據(jù)土土內(nèi)摩擦角查查表3-8確確定;b——基礎(chǔ)底面面寬度(m),b>6m時(shí),按按6m取值,,對(duì)于砂土b<3m時(shí),按按3m計(jì);ck——基底下一一倍短邊寬深深度內(nèi)土的粘粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值值;——基底下一一倍短邊寬深深度內(nèi)土的內(nèi)內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值。3.2.5關(guān)關(guān)于影響淺淺基承載力因因素的討論1、土的重度度、地下水位位的影響γ——基底持力力層土的重度度(kN/m3),地下水位位以下取浮重重度;γm——基礎(chǔ)底面面以上土的加加權(quán)平均重度度(kN/m3),地下水位位以下取浮重重度。地基中地下水水位上升時(shí),,土由天然重重度變?yōu)橛行е囟?,必然然降低地基承承載力,尤其其在內(nèi)聚力c=0的情況況下。因此,,地下水位的的變化對(duì)淺基基的承載力可可有重大的影影響。2、基礎(chǔ)寬度度影響基礎(chǔ)寬度越大大,地基承載載力越大?!瘭蛰^大的砂土明明顯?!耧柡驼惩粒?,承載力與基基礎(chǔ)寬度基本本無(wú)關(guān)?!癞?dāng)采用加大大基礎(chǔ)寬度提提高地基承載載力時(shí),應(yīng)注注意地基沉降降量的增加。。3、基礎(chǔ)深度度影響基礎(chǔ)埋深越大大,地基承載載力越大。埋埋深增加,即即邊載加大,,會(huì)增加地基基承載力??梢詫⒒A(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)成補(bǔ)償性性基礎(chǔ)。補(bǔ)償性基礎(chǔ)———開(kāi)挖基坑移去去的土體總量量,補(bǔ)償了建建筑物(包括括基礎(chǔ))的全全部或部分重重量,以這這一理論設(shè)計(jì)計(jì)出來(lái)的基礎(chǔ)礎(chǔ)稱為補(bǔ)償性性基礎(chǔ)。當(dāng)基底實(shí)際平平均壓力p=時(shí)時(shí),稱為為全補(bǔ)償基礎(chǔ)礎(chǔ);稱為欠補(bǔ)償((部分補(bǔ)償));稱為超補(bǔ)償。。當(dāng)?shù)叵滤惠^較高時(shí),基礎(chǔ)礎(chǔ)超補(bǔ)償?shù)慕ńㄖ锟赡鼙槐桓∑稹?、土抗剪強(qiáng)強(qiáng)度的影響土的抗剪強(qiáng)度度對(duì)淺基承載載力更有直接接影響,C、、φ越大,地地基承載力越越大。同一種種土,由于試試驗(yàn)方法不同同,就會(huì)得出出不同的抗剪剪強(qiáng)度指標(biāo),,得出不同的的承載力。因因此,計(jì)算時(shí)時(shí)必須視實(shí)際際工程情況選選定試驗(yàn)方法法,這是十分分重要的。5、變形和加加荷速率對(duì)軟土地基承載力的的影響●軟土地基承承載力受變形形控制上海50年代代興建的上海海展覽館(原原稱中蘇友好好大廈)采用用箱形基礎(chǔ),,該館建成后后11年沉降降量達(dá)1.6m。該館箱箱形基礎(chǔ)總壓壓力為0.13MPa,,而用靜載荷荷試驗(yàn)確定的的地基承載力力設(shè)計(jì)值為0.14MPa,根據(jù)據(jù)土的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算算的地基承載載力為0.15MPa,故可以認(rèn)認(rèn)為采用0.13MPa的基底總總壓力不會(huì)發(fā)發(fā)生事故。但但實(shí)際上過(guò)大大的沉降給展展覽館和相鄰鄰建筑物帶來(lái)來(lái)不良影響。?!窦雍伤俾什徊煌鼗谐休d力不同加荷速率不同同,地基中產(chǎn)產(chǎn)生的孔隙水水壓力消散的的速度亦不同同。在極端情況下下,地基土孔孔隙水壓力完完全沒(méi)有消散散的承載力只只有完全消散散的承載力的的1/4。軟土地基上修修建高層建筑筑,如能適當(dāng)當(dāng)放慢施工速速度,使地基基中的孔隙水水壓力得以逐逐漸消散,則則其承載力就就會(huì)逐漸提高高;而過(guò)快的的施工速度反反而會(huì)使軟土土地基的承載載力得不到充充分發(fā)揮。3.3.1概概述沉降——建筑物的建造造會(huì)使地基中中原有的應(yīng)力力狀態(tài)發(fā)生變變化而產(chǎn)生變變形,地基的的垂直變形就就是地基沉降降。最終沉降量——地基沉降降完全穩(wěn)定時(shí)時(shí),地基表面面的最大豎向向變形。在建筑物荷載載作用下,地地基沉降是逐逐漸發(fā)生的,,或多或少總總要經(jīng)過(guò)一定定時(shí)間后才能能達(dá)到完全穩(wěn)穩(wěn)定?!裆靶酝恋鼗某两颠^(guò)程程一般完成較較快?!裾承酝恋鼗某两颠^(guò)程程要延續(xù)相當(dāng)當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,,幾年以至幾幾十年?!?.3沉沉降降按變形機(jī)理最最終沉降量S是瞬時(shí)沉降降Sd、固結(jié)結(jié)沉降Sc和和次固結(jié)沉降降Ss三者的的和。●瞬時(shí)沉降——在荷載施施加后立即發(fā)發(fā)生的沉降,,它主要是地地基土畸變的的結(jié)果,一般般是非彈性的的?!窆探Y(jié)沉降——起因于水水從土的孔隙隙中逐漸排出出和土中孔隙隙體積相應(yīng)減減少。●次固結(jié)沉降降——由于土骨架變形(蠕蠕變)所引起起的。最終沉降三個(gè)個(gè)組成部分的的相對(duì)大小和和歷時(shí)過(guò)程隨隨土的類型而而異:●粗顆粒土的的孔隙水?dāng)D出出很快,次固固結(jié)沉降也不不明顯,所以以沉降量幾乎乎在加荷后及及時(shí)發(fā)生;●粘性土沉降的歷歷時(shí)都很長(zhǎng),在沉沉降—時(shí)間曲線上上,沉降的三個(gè)組組成部分可以明顯顯地區(qū)分出來(lái)?!鹨话阏承酝恋鼗饕枪探Y(jié)沉降降,瞬時(shí)沉降和次次固結(jié)沉降量在最最終沉降量中占的的比例較小?!痫柡蛙浾惩恋鼗?,實(shí)測(cè)的瞬時(shí)沉沉降量往往占最終終沉降量的30%~40%。軟土土尤其是含有有機(jī)機(jī)質(zhì)時(shí),次固結(jié)沉沉降量可以達(dá)到可可觀的數(shù)值。3.3.2地基基中的應(yīng)力建筑物建造前存在在于地基中的應(yīng)力力主要來(lái)自于土層層的自重,稱為自自重應(yīng)力。建造后后,地基中存在的的應(yīng)力,除自重應(yīng)應(yīng)力外,還有建筑筑物荷載引起的應(yīng)應(yīng)力,稱為附加應(yīng)應(yīng)力。正是由于附附加應(yīng)力才引起地地基的變形。1、自重應(yīng)力成層地基中土的豎豎向自重應(yīng)力計(jì)算算公式為地基中豎向應(yīng)力沿沿深度的分布:2、附加應(yīng)力建筑物荷載通過(guò)基基礎(chǔ)傳遞給地基,,表現(xiàn)為基礎(chǔ)與地地基之間的接觸壓壓力,其分布十分分復(fù)雜。除與基礎(chǔ)礎(chǔ)剛度、荷載大小小及性質(zhì)有關(guān)外,,還決定于地基土土的性質(zhì)和埋置深深度等。目前在計(jì)計(jì)算建筑物荷載在在地基中引起的附附加應(yīng)力時(shí),一般般都近似假設(shè)基底底反力為均勻分布布或梯形分布。地表以下埋深為d的基礎(chǔ)底面處,建建筑物建成后,實(shí)實(shí)際作用于地基土土層上的壓力是——基底附加壓力力?!滓陨贤恋牡闹囟龋ㄓ行е囟榷龋?蓪⑵湟暈樽饔迷谠诎肟臻g彈性變形形體表面上的局部部荷載,利用布辛奈斯克解求地基中的附加應(yīng)應(yīng)力。矩形基礎(chǔ)角角點(diǎn)下地基內(nèi)任一一點(diǎn)引起的附加應(yīng)應(yīng)力為——均布矩形荷載載角點(diǎn)下的附加應(yīng)應(yīng)力系數(shù)。O點(diǎn)位于中心:O點(diǎn)不位于中心::O點(diǎn)位于矩形外::3.3.3地基基的最終沉降量最終沉降量即地基基在建筑物荷載作作用下沉降達(dá)到穩(wěn)穩(wěn)定后的沉降量。。達(dá)到最終沉降量量的時(shí)間,主要決決定于地基的排水水條件。對(duì)于砂土土施工結(jié)束時(shí)完成成的沉降量就能基基本上達(dá)到最終沉沉降的80%以上上;對(duì)于其它低壓壓縮性土大約完成成最終沉降的50~80%;對(duì)于于中壓縮性土大約約完成20~50%;對(duì)于高壓縮縮性土則大約只完完成10~20%。尤其飽和軟粘粘土,少則幾年,,多則十幾年幾十十年,甚至更長(zhǎng)時(shí)時(shí)間,才能達(dá)到沉沉降穩(wěn)定。計(jì)算地基最終沉降降量的方法是分層層總和法和應(yīng)力面面積法。(略)3.3.4地基基的沉降特性1、粘性土地基的的沉降過(guò)程砂土及卵礫石地基基沉降穩(wěn)定所經(jīng)歷歷的時(shí)間較短,而而粘性土尤其是飽飽和軟粘土沉降時(shí)時(shí)間長(zhǎng),主要原因因是固結(jié)排水速度度慢。在工程實(shí)際中,有有時(shí)要確定施工期期間和完工后某一一時(shí)間段的地基沉沉降量,并要考慮慮建筑物有關(guān)部分分之間的預(yù)留凈空空或連接方法。地地基土的固結(jié)沉降降過(guò)程即是土中孔孔隙水排出的過(guò)程程,沉降量的發(fā)展可以以用地基的固結(jié)度度來(lái)表示,其定義如下利用太沙基的經(jīng)典典一維固結(jié)理論,,當(dāng)固結(jié)度>30%時(shí),固結(jié)度與與時(shí)間因子的關(guān)系系可以下式表示式中———時(shí)間間因子,無(wú)量綱;;t——時(shí)間;H——最長(zhǎng)排水路路徑的長(zhǎng)度(m),當(dāng)土層為單面面排水時(shí),H即土層的厚度;雙雙面排水時(shí),H應(yīng)取土層厚度之半半;——土的豎向固結(jié)結(jié)系數(shù),用下式確確定:k——土層的滲透系系數(shù)(沿水流滲透透方向)(m/s);γw——水的重度,等等于10kN/m3;a——土的壓縮系數(shù)數(shù)(kPa-1);e0——土體初始孔隙隙比。固結(jié)沉降量決定于于排水情況。為便便于實(shí)際應(yīng)用,已已制成關(guān)系曲線。對(duì)于地基是由多層層飽和粘性土組成成時(shí),可以用等代代均質(zhì)土層來(lái)代替替。用固結(jié)理論計(jì)算地地基沉降與時(shí)間的的關(guān)系,由于作了了簡(jiǎn)化假設(shè)(如單單向固結(jié))、土性性指標(biāo)的準(zhǔn)確性、、以及未考慮地基基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)構(gòu)的共同作用等因因素,在很多情況況下計(jì)算結(jié)果與實(shí)實(shí)際有較大出入,,往往計(jì)算速度比比實(shí)測(cè)速度快。高層建筑基礎(chǔ)的沉沉降~時(shí)間關(guān)系可可以用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)來(lái)估算,最常采用用的經(jīng)驗(yàn)公式是雙雙曲線公式:(3-36)s——待定的地基最最終沉降量;st——在時(shí)間t(從從施工期一半開(kāi)始始計(jì)算)時(shí)的地基基實(shí)測(cè)沉降量;——待定的經(jīng)驗(yàn)系系數(shù)。從實(shí)測(cè)的沉降-時(shí)時(shí)間曲線后部,取取任意兩組已知的的st1、t1和st2、t2值代入上式得(3-37)解上式,即可求得得s和值將s和值值代回(3-36)式,便可推算算任意時(shí)間t時(shí)時(shí)的沉降量。2、軟土深埋天然然地基基礎(chǔ)的地基基沉降特性基礎(chǔ)埋深不同,不不僅對(duì)地基強(qiáng)度,,而且對(duì)地基沉降降也有很大的影響響。經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè),,深埋基礎(chǔ)的地基基變形普遍存在以以下階段:開(kāi)挖階階段的回彈變形;;再壓縮變形(自自重應(yīng)力階段的變變形);附加應(yīng)力力階段和恒應(yīng)力階階段的變形。這種種現(xiàn)象在軟土中尤尤為明顯。(1)自重應(yīng)力階階段的變形自重應(yīng)力階段——從開(kāi)挖~加載載≤基礎(chǔ)開(kāi)挖的土土重。A、回彈變形基礎(chǔ)施工開(kāi)挖基坑坑,使地基卸荷,,土中壓力減少,,土的彈性效應(yīng)將將使基坑底面產(chǎn)生生一定的回彈變形形?;貜椬冃瘟康牡拇笮∨c卸荷多少少、基坑面積、暴暴露時(shí)間、挖土順順序以及所用機(jī)具具等因素有關(guān)。20世紀(jì)80年代代,上海的康樂(lè)、、四平、華威、胸胸科四幢挖深在5m左右基坑的實(shí)實(shí)測(cè)回彈約為最終終沉降量的20~30%,不容忽忽視。B、再壓縮變形基坑開(kāi)挖后,基礎(chǔ)礎(chǔ)以及上部結(jié)構(gòu)施施工,直至建筑加加載等于開(kāi)挖基坑坑的土重為止,在在此過(guò)程中產(chǎn)生的的變形稱為再壓縮縮變形。再壓縮變變形要比回彈變形形大些,若有水滲滲入軟土,則再壓壓縮變形更大。(2)附加應(yīng)力階階段的變形附加應(yīng)力階段——指建筑加載從從超過(guò)挖土自重應(yīng)應(yīng)力~設(shè)計(jì)荷載的的總應(yīng)力為止的階階段。當(dāng)進(jìn)入附加應(yīng)力階階段,地基變形速速率迅速增長(zhǎng)。此此階段的變形量,,加上前階段的變變形量,約占最終終沉降量的65%%~70%,這與與軟土地基上的多多層建筑物在施工工期間的變形量為為最終沉降量的10%~30%的的特征是完全不同同的。(3)恒應(yīng)力階段段的變形恒應(yīng)力階段——指竣工后,建建筑物的荷載基本本穩(wěn)定不變的階段段。恒應(yīng)力階段變形具具有流變性質(zhì),其其變形量約占最終終沉降量的30%%~35%。綜綜上所述,地基最最終沉降量為3.3.5地基基的允許變形值在高層建筑地基基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,地基基不僅要滿足強(qiáng)度度和穩(wěn)定性,而且且必須要進(jìn)行地基基變形驗(yàn)算??紤]慮到采用天然地基基的高層建筑總高高度一般小于100m,故●高壓縮性土地基基沉降宜控制在小小于35cm;●中、低壓縮性土土沉降不宜超過(guò)20cm?!裨诜堑卣饏^(qū)橫向向整體傾斜的計(jì)算算值宜符合:●地震區(qū)橫向整體傾傾斜的計(jì)算值宜符符合:高層建筑地基變形形允許值表表3-16變形特征變形允許值多層和高層建筑的整體傾斜Hg≤2424<Hg≤6060<Hg≤100

Hg>1000.0040.0030.00250.002體型簡(jiǎn)單的高層建筑基礎(chǔ)的平均沉降量(mm)200高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜Hg≤2020<Hg≤5050<Hg≤100100<Hg≤150150<Hg≤200200<Hg≤2500.0080.0060.0050.0040.0030.002高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉降量(mm)Hg≤100100<Hg≤200200<Hg≤250400300200地基穩(wěn)定性——指指地基是否會(huì)發(fā)生生滑動(dòng)、整體傾覆覆的問(wèn)題。3.4.1可能能發(fā)生穩(wěn)定性問(wèn)題題的情況(1)承受很大的的水平力或傾覆力力矩的建(構(gòu))筑筑物,如受風(fēng)力或或地震作用的高層層建筑或高聳構(gòu)筑筑物;承受拉力的的高壓線塔架基礎(chǔ)礎(chǔ)及錨拉基礎(chǔ)等;;承受水壓力或土土壓力的擋土墻、、堤壩和橋臺(tái)等。。(2)位于斜坡或或坡頂上的建(構(gòu)構(gòu)

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