2006-11-20 00:49 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:以XX市XX區(qū)防疫站Ⅰ段為例,論述了在筏形基礎設計過程中,為減少筏基偏心距和沉降差所采取的一些具體措施,供類似結構設計參考。
關鍵詞:筏形基礎 偏心距 沉降差 混凝土 堿集料反應
1 工程概況
XX市XX區(qū)防病保健中心-防疫站I段位于XX區(qū),西鄰XX東路,北部與防病保健中心的防疫站II段相連,南部與XX西大廈和XX大廈相對。本工程地上九層,局部十層,入口部分局部二層,地下一層為設備兼地下車庫,總建筑面積10,240m2.
根據(jù)勘察部門提供的地質報告揭示:在鉆探揭露的深度內,場地地層除地表填土外,其下主要由第四系沖洪積成因的粘性土、粉土、砂土及礫卵石組成。該場地土自上而下依次為:①層填土、②層粘質粉土、③層粉砂、④層粉質粘土、⑤層粉細砂、⑥層粉質粘土、⑦層粉細砂、⑧層礫卵石(此層未揭穿)組成。綜合考慮場地建筑物要求、地基適宜性、經濟合理性,基礎擬采用筏形底板+柱下條形基礎,基礎置于第③層粉砂層上,地基承載力標準值為fk=240Kpa.
2 基礎方案選擇
本工程按照勘察部門的建議采用,擴展基礎或筏形基礎。筏形基礎混凝土澆注量大,配筋大,成本高,但筏基可兼做地下室底板,施工簡便,周期短。同時,考慮到建筑物自身條件、場地和環(huán)境條件、巖土工程地質條件、施工條件以及施工工期、經濟因素及建筑物自身荷載的不均勻性,經過多方案比較,最終采用筏形底板+柱下條形基礎形式,基礎置于第③層粉砂上,地基承載力標準值為fk=240Kpa.
3 筏形基礎設計
在具體筏形基礎設計時,考慮了如下問題:
3.1 偏心距計算
盡量使上部結構荷載合力重心與筏形基礎形心重合,由此來確定底板的形狀和尺寸。根據(jù)《高層建筑箱形與筏形基礎技術規(guī)范》(JGJ6-99)規(guī)定:在永久荷載與樓面活荷載長期效應組合下。
由于軸A- 軸C、軸①-軸⑩部分,上部結構僅有二層,其它部分為九層,局部為十層;整個結構的荷載分布不均勻,尤其是Y方向,荷載合力重心偏北,荷載重心與筏基形心的偏心距超過規(guī)范限值,因此首先針對Y方向偏心距過大問題,將底板外挑,但是由于與防疫站II段相接,外挑無法實現(xiàn),只能采用別的方法。由此設想,沿軸B -軸C之間設一后澆帶將基礎部分分為兩部分,一部分為筏基,一部分為柱下條形基礎;兩部分各自獨立,從根本上解決了由于荷載分布不均勻,造成基礎重心與形心偏心距過大的問題。從結構上講,這種方法效果最佳。本工程經過對比,決定采用此方法。
通過采用PKPM軟件計算,計算結果如下:
上部荷載作用點坐標:(31519,453)mm;
筏板形心坐標:(31291,277)mm;
偏心:(Δx,Δy)=(228,176)mm;
經計算,偏心距滿足規(guī)范要求。
3.2筏基底板計算
筏板在柱之間增加暗梁,底板既采用有限元方法進行計算,同時,又以暗梁為固定支座按雙向板計算跨中和支座彎矩,由于估大了暗梁的嵌固約束作用,對板跨中和支座鋼筋做了適當調整。除對底板進行強度驗算外,還進行抗裂度驗算。
3.3筏基沉降計算
根據(jù)《高層建筑箱形與筏形基礎技術規(guī)范》提供的公式計算筏形基礎的最終沉降量S:
對基礎埋置較深的建筑物,地基最終沉降量S由二部分組成:回彈再壓縮地基沉降變形S1和附加壓力P0產生的地基固結沉降變形S2.當建筑物所加荷載小于挖出土的重量時,地基土處于回彈再壓縮狀態(tài),只有建筑物的荷載超過挖除土的重量時,才會產生附加下沉;A埋深越大,挖除土的重量越大,其再壓縮量占建筑物總沉降量的比例也越大。本工程基礎底板埋置深度為5.05~5.83m,挖土卸載較大。經過計算,得基礎最終沉降量46mm.
本工程基礎計算采用了中國建筑科學研究院PKPM CAD 工程部編制的《獨基、條基、鋼筋混凝土地基梁、樁基礎和筏板基礎設計軟件JCCAD》進行計算。該程序對彈性地基梁板采用兩種模型理論計算:(1)梁元法:將筏板按其梁肋(帶肋筏板)、墻體(墻下筏板)、或柱下板帶(柱下平板)離散化為T形或矩形截面的交叉梁系,然后按彈性地基梁方法求解梁內力,接著按《結構靜力計算手冊》中的查表法計算支撐在梁下或墻下的連續(xù)板,正如我們計算樓蓋體系一樣。(2)板元法:由于高層建筑筏板基礎的厚度較大,采用 MINDLIN的中厚板理論分析筏板,采用四邊形或三角形單元進行計算分析。
4 其它措施
本工程除采用了以上措施進行基礎的設計,還采用了下列措施:
4.1后澆帶
本工程采用后澆帶進行分隔,后澆帶貫通整個結構,待主體結構封頂30天后,用比原混凝土標號高一號的混凝土澆實;后澆帶附加錨固鋼筋按垂直后澆帶主鋼筋截面面積的50%設置。
4.2筏形基礎暗梁
為施工方便,本工程未采用肋梁式筏基,而采用平板式筏基,但在筏板內部增加暗梁。
4.3后澆板
軸A-軸C、軸①-軸⑩部分,上部結構僅有二層,此部分基礎采用柱下條形基礎,上部采用后澆板,板厚200mm,配置φ12@400(雙層雙向)鋼筋網;地梁和筏板上預埋配置φ12@400的拉接筋。
4.4基礎不在同一標高處的處理
中間深基礎與兩邊的基礎回填土采用砂夾石(其中碎石、卵石占全重的30%~50%),壓實系數(shù)>94%,承載力標準值fk>240Kpa.
4.5外加劑
=MsoNormal style=“TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0; mso-char-indent-size: 10.5pt”>為預防混凝土堿集料反應,在混凝土底板和外墻均加CEA-B外加劑。
5 結論
本工程已經于2001年12月份結構封頂,2002年進行設備安裝及內裝修,現(xiàn)在已基本完工,準備營業(yè)。到目前為止,該結構未發(fā)現(xiàn)任何裂縫,基礎沉降均勻。說明該工程,基礎部分的處理是合理的。
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