新建房屋地基沉降的控制與處理

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為了解決用地緊張矛盾，通常一棟房屋會(huì)緊鄰另一棟建造。在實(shí)際施工中，地基沉降往往造成新建房屋或原建房屋損壞。本文只討論新建房屋對(duì)原建房的影響問題，
    眾所周知，建筑物的荷載是通過基礎(chǔ)傳給地基，上部荷載在地基土層中引起附加應(yīng)力，并有擴(kuò)散作用。不論其應(yīng)力多大，只要原建筑物抵抗變形的能力強(qiáng)或地基變形小，就不至于損壞。附加應(yīng)力大小取決于地基與基礎(chǔ)的相對(duì)剛度、荷載大小及分布情況、基礎(chǔ)埋深和土的性質(zhì)以及施工時(shí)間間隔等多種因素。因此，新建房屋對(duì)原建房屋地基產(chǎn)生影響的主要原因是荷載大小和地基土的性質(zhì)。
    一、新舊建筑物沉降計(jì)算
    一般建筑物在施工期間完成的沉降量，對(duì)于沙土，可認(rèn)為其最終沉降已基本完成；對(duì)于低壓縮粘性土，可認(rèn)為已完成最終沉降的50%～80%；對(duì)于中壓縮粘性土，可認(rèn)為已完成20%～50%；對(duì)于高壓縮性粘性土，可認(rèn)為已完成5%～20%。因此，可以根據(jù)相鄰建筑物的預(yù)估沉降量已完成的情況，計(jì)算出新舊房屋附加應(yīng)力所引起沉降對(duì)各自的相互影響和相鄰基礎(chǔ)對(duì)地基中附加應(yīng)力的影響。
    1、沉降計(jì)算。依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ7—89)第5.2.5條，各層土的平均壓縮模量Es越大，沉降量越??；基底附加應(yīng)力Po越小，沉降量越小。因此，我們認(rèn)為相鄰地基沉降影響大小取決于兩建筑物的最終沉降量的大小。
    2、房屋的變形計(jì)算?？煞譃槌两盗俊⒊两挡?、傾斜、局部傾斜4種。沉降量主要用于計(jì)算獨(dú)立樁基礎(chǔ)和地基變形較均勻的排架結(jié)構(gòu)柱基的沉降變化，也可預(yù)估建筑物在施工期間和使用期間的地基變形量；沉降差主要用于計(jì)算框架結(jié)構(gòu)相鄰樁基的地基變形差異；傾斜主要用于多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)，由傾斜值控制；局部傾斜主要用于計(jì)算砌體承重墻因縱向不均勻沉降引起的傾斜。由變形特征的作用，我們就可根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)控制值大小確定其是否安全和對(duì)相鄰建筑物的影響。
    二、基礎(chǔ)處理方法
    1、新舊房屋基礎(chǔ)之間只設(shè)沉降縫時(shí)，一般低層辦公、住宅建房，若地質(zhì)均勻，持力層承載力特征fa≥80～100kPa，地基沉降量很小，只需加強(qiáng)相鄰最外一開間房屋剛度，地基可不作加固處理。多層辦公、住宅房屋若地質(zhì)均勻，持力層承載力特征值fa≥120～180kPa，地基沉降很少，只需加強(qiáng)相鄰最外一開間房屋剛度，地基可不作處理。否則，應(yīng)處理地基或調(diào)整新舊建筑物的距離，建議采用懸挑基礎(chǔ)或灰土擠密樁加固處理。
    2、樁基礎(chǔ)適用于軟弱地基處理，但應(yīng)考慮群樁效應(yīng)和樁基下軟弱臥層的驗(yàn)算。
    3、懸樁基礎(chǔ)：當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況或舊建筑物自身?xiàng)l件不滿足上述第1條的要求，兩樓之間又不允許留距離時(shí)，應(yīng)采用懸挑基礎(chǔ)的方式解決，具體有條基加挑梁懸挑，有筏基加挑梁懸挑。不論哪一種懸挑方式，均須先滿足變形和強(qiáng)度的要求，地基凈反力必須滿足Pmax≤1.2fa的要求。
    4、地基強(qiáng)度不滿足上述幾條要求的局部處理方法：若原設(shè)計(jì)局部為條形基礎(chǔ)，可把基礎(chǔ)局部擴(kuò)大為整體基礎(chǔ)以滿足上部荷載對(duì)地基的要求，亦可在局部基底下采用地基加固處理，按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79--91)進(jìn)行處理，使之達(dá)到與原地基凈反力接近之要求；若原設(shè)計(jì)為筏基，可在局部基底下采用地基處理，使之滿足承載力的要求，不論選擇哪種處理方法應(yīng)滿足Pmax≤1.2fa。
    三、基礎(chǔ)間距離
    軟弱地基上，當(dāng)相鄰建筑物用地不太緊張時(shí)，即要求建筑物保持相對(duì)距離最小，保證不造成建筑物的損壞。這個(gè)距離由預(yù)估沉降量和受影響建筑物的長高比決定。
    四、設(shè)計(jì)步驟及計(jì)算方法
    1、資料收集。原建筑物的建造年限、安全等級(jí)、結(jié)構(gòu)類型及層數(shù)、地質(zhì)情況、基礎(chǔ)類型、長高比、抗震設(shè)防等級(jí)、預(yù)估沉降量完成情況等。
    2、預(yù)估沉降量。新建房屋根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)范》(GBJ7--89)第5.2.5條計(jì)算，用角點(diǎn)法計(jì)算附加應(yīng)力。
    3、確定設(shè)計(jì)方案：先判別所建房屋的沉降量值對(duì)原基礎(chǔ)產(chǎn)生的影響是否超過規(guī)范規(guī)定值，若不超過，可不作處理；若超過則可在懸挑基礎(chǔ)局部處理、小樁加固等措施中選用。當(dāng)采用懸挑基礎(chǔ)計(jì)算時(shí)，懸挑基礎(chǔ)挑出長度，應(yīng)由沉降量影響的大小和范圍確定。若影響大則懸挑長，若影響小則懸挑少，直到滿足規(guī)定值為宜。驗(yàn)算基底凈反力，若Pmax≤1.2fa，地基局部不作處理；若Pmax≥1.2fa，地基局部處理或調(diào)整基礎(chǔ)底面積，局部處理加固后的地耐力應(yīng)滿足Pmax≤1.2fa的要求，不能太強(qiáng)，否則新建房屋會(huì)出現(xiàn)裂縫。