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抗浮问题:实测水位比勘察报告的抗浮水位高1.0m?

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cdddd 发表于 2016-1-16 11:25:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
抗浮问题:实测水位比勘察报告的抗浮水位高1.0m?
建筑物已经建好,实测水位比勘察报告的抗浮水位高1.0m,建筑物为1-2层,没有设置抗浮锚杆!
设计按照抗浮水位进行抗浮设计,钢筋混凝土板厚400mm。
假设水位上升1.0m,就是在钢筋混凝土板厚作用了增加每平方米10KN,那么会不会在这样条件下导致地下室底板产生裂缝?
钢筋混凝土板裂缝验算的原理和公式是什么?

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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-16 11:26:55 | 显示全部楼层
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东南西北人 发表于 2016-1-16 14:23:34 | 显示全部楼层
能画个剖面图吗?
把基础面、地下水位和目前地面画出来,建基面土是砂,还是粘性土?
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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-16 15:13:19 | 显示全部楼层
就是一层地下室,现在水位上升1m,会产生什么影响?

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tulaomao7761 发表于 2016-1-16 15:41:32 | 显示全部楼层
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tulaomao7761 发表于 2016-1-17 00:17:00 | 显示全部楼层
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wanyijian 发表于 2016-1-17 09:44:49 | 显示全部楼层
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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 09:53:39 | 显示全部楼层
浅谈地下水位变化及对建筑物基础的多面影响

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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 09:55:40 | 显示全部楼层
低地下水位对建筑质量影响
除了以上人工降低地下水位给施工带来的诸多有利因素之外,还应当考虑其对建筑物造成的其它影响。

1、降低地下水位对灌注桩受力的影响变化:众所周知,灌注桩在建筑工程结构构件受力体系中,主要考虑其功能是承受来自其上部所有荷载传递的压力,是受压构件。但是在实施从人工降低地下水位到停止降水,随着水位的逐渐回复,灌注桩就可能会受到拉应力的作用。如:本工程在灌注桩施工时,实施了人工降低地下水位至-18米左右,桩顶标高为-13.3米,约有5米左右厚度的土层中的饱和水被抽掉,使原本主要受到重力,浮力作用的土层,失去了浮力,而主要受重力及摩擦力作用,此时该土层即处于压缩状态,则灌注桩本身也随之受到压应力作用。但是工程一旦进行到一定的阶段,就会停止降水,之后在一定时间内地下水位也将逐渐回复原始的水位,此时受压缩的土层在地下水的浮力作用下向上膨胀,此时桩身相对应的部位则受到拉应力的作用,这一点可以从该工程沉降观测记录成果(见附表)中得到证明,本工程施工至十一层结构时,因地下室外防水及回填土已完成,不需要再降水,从停止降水后的连续四次沉降观测记录可发现,建筑物整体不但不再下沉反而均匀上升,由此可推定灌注桩因上拔(平均约2.07mm)而受拉。由于该灌注桩上部配为10Φ16,13米长,因变形很小不会对灌注桩本身造成损坏。由此可分析,在实施降低地下水位时,如果盲目一味地降低水位,而灌注柱的配筋又较短,而且停止降水又较早时,此时压力水头较大,当大到一定极限时,就会使灌注桩受拉而造成损伤。因此在实施降低地下水位施工时,一定要控制水位的标高,并非愈低愈好;二要控制灌注桩的配筋率及钢筋长度,灌注桩的受力并非只是受压;三要控制停止降水的时间,并非愈早愈好,应当考虑因此而产生的反弹变形的大小,避免对灌注桩造成损伤。

2、降水对建筑物沉降的影响:本项目在首层施工完后,随即进行了对建筑物的沉降观测,依据《JGJ/T8-97建筑变形测量规程》,市建质发(2000)21号文件《关于开展建设工程结构质量专项治理活动的通知》,市建质发(2000)21号文件《关于实行西安市建筑物沉降观测管理暂行规定的通知》等文件,在结构主体施工阶段进行了每施工一层观测一次的沉降观测活动,观测成果见附表,通过记录数据发现在停止降水,即结构施工到十一层顶板之前,建筑物一直发生正常的均匀沉降,在此之后至到十二层施工之前,其又发生异常的均匀的反弹现象,随着十二层之后的结构施工,其又继续均匀下沉。建筑物在此过程中发生了下沉—上升—下沉的反复变形,从现场降水观测记录可知,在停止降水24时后水位迅速从-18米上升到-15米,在48小时后上升到-14.7米,之后又在7天内均匀上升并基本稳定在-12.5米左右。水位没有回升到开挖并前水位,其原因是人工降水过程中土层有少量的细小颗粒被抽水时带走,形成的孔隙被压缩,土层的渗透力发生变化,使得水位很难在短时间内恢复到原水位。另外建筑物反弹的原因是由于土方开挖,相当于卸去荷载:13m深
×1700kg/m3×9.8N/kg=213kN/m2,周边回填后约冲减土方卸荷的45%,即约-96kN/m2,停止降水时结构施工至十一层顶,完成砼12083m3,钢筋2424,t加上施工荷载,相当于施加荷载约-110kN/m2;213-96-110=7(kN/m2),也就是说此时受到地下压力水头的上浮力约为7kN/m2,因此建筑物自然会上升。在上部结构开始施工加载后其又恢复正常沉降。综上所述,在高层建筑施工中,合理地利用人工降低地下水位,有利于工程建设;如果利用不当,也会给工程建设带来不必要的损失。

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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 09:57:47 | 显示全部楼层
地下水位变化引起危害可分为几种方式

1 水位上升
    潜水位上升的原因有很多种,其中主要受到地质因素的影响如总体岩性、含水层结构、水文气象因素如降雨量、气温及人为因素施工、灌溉等的影响,有些时候很可能是几种因素的综合结果。潜水位上升对岩士工程可能造成:土壤的盐泽化,地下水及岩土对建筑物腐蚀性的增强;岩土体岩产生崩塌等不良的现象;特殊性岩土体强度降低、结构破坏;引起粉细砂液化出现管涌等现象;地下洞室基础上浮、建筑物失稳;由于地下水位下降引起的岩土工程危害。
    2 地下水位下降
    地下水位之所以降低多是因为人为的因素所造成的。例如大量集中的抽取地下水、在采矿过程中上游筑坝、矿床疏千、修建水库截夺下游的地下水的补给等等。由于地下水的过度下降,常常诱发地面塌陷、沉降、地裂等地质灾害以及地下水质恶化、水源枯竭等环境问题,对建筑物、岩土体的稳定性及人类自身所居住的环境造成了很大的威胁。
    3 地下水的反复升降
    由于地下水的升将变化会引起膨胀性岩土产生胀缩变形,如果地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且导致岩土的膨胀收缩的幅度不断的加大,进而形成由地裂引起的建筑物特别是对轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交换,会使土层中的铁、铝成分大量的流失,土层失去胶结物会导致土质变松、含水量的孔隙增大,承载力降低、压缩模量,为岩土工程的处理、选择带来了很大的麻烦。
    4 地下水动压力作用的不良影响
    地下水如果在天然的状态下动水的压力作用是比较微弱的,一般不会造成什么危害,但在人为的工程活动中因为改变了地下水天然动力平衡的条件,在移动着的动水压力作用下,往往会产生一些严重的岩土工程的危害,例如管涌、流砂、基坑突涌等等。

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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 10:00:53 | 显示全部楼层
岩土工程:地下水位上升对于岩土工程的影响
地下水位上升的因素有许多,主要分为自然因素和人为因素两个方面:自然因素主要是指地质因素中的含水层颗粒大小、总体岩性的水平变化等;而气象因素如降水量、气温等,也会对于地下水位产生一定的影响。人为因素主要是人类的工业活动中所产生的工业废水、施工和生活污水的渗透等。地下水位上升对于岩土工程的影响主要包括在以下几个方面:
  (1)地下水位上升可导致坚硬岩土膨胀、水解、软化,抗剪强度降低,从而引起建筑物破坏。
  (2)地下水位上升可导致粉土、粉细砂发生饱和液化现象,出现管涌、流砂,从而给施工带来较大的麻烦。
  (3)地下水位的上升,会引起具有特殊岩性的岩体结构发生软化、破坏等现象,从而导致其强度降低。
  (4)地下水位的上升,会引起河岸、斜坡的岩土产生崩塌、滑移现象,从而引起稳定性下降的问题。
  (5)地下水位的上升,可引起土壤的盐渍化、沼泽化,进而加大了地下水及岩土对于建筑物的腐蚀力度。
  (6)地下水位的上升,会对地下构筑物、地下室的防水、防湿、防潮作用产生破坏性。

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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 10:03:02 | 显示全部楼层
浅谈地下建筑物抗浮设防水位
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第3.0.2条款规定:“当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算”;第3.0.3条款规定:“岩土工程勘察报告当工程需要时,尚应提供用于计算地下水浮力的设计水位”。新修订的《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)中第4.1.13条规定:“工程需要时,详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响,提出防治方案,防水设计水位和抗浮设计水位的建议。”以上两个规范均是对抗浮设计水位做了概念性的规定,并未给出详细的评判依据。在结构设计中合理确定基础抗浮设计水位比较困难,这是由于:地下水位不仅与自然因素(地下水的补给、大气降水、排泄与径流等)有关,而且还受人为因素(地下水开采、水库放水、灌溉等)的严重干扰,因此地下水位是一个随机量。

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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 10:05:22 | 显示全部楼层
1.抗浮设防水位的确定
  《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)第2.1.6条款规定:“抗浮设计水位指地下水抗浮评价计算所需的、保证抗浮设防安全和经济合理的场地地下水水位”。换言之,抗浮设防水位是指基础埋置深度内起主导作用的地下水含水层在建筑物运营期间的最高水位。这有两层意思:一是保证不会因浮力作用对建筑物产生安全影响,二是采用的抗浮设防水位合理地控制地下建筑物的造价成本。第8.6.1条款规定:“当地下水水位高于地下室基础底板时,根据场地所在地貌单元、地层结构、地下水类型和地下水位变化情况,结合地下室埋深、上部荷载等情况,对地下室抗浮有关问题提出建议。”从规范中不难看出,不考虑多层地下水的情况,不考虑具体建筑物基础所在地层特性,不考虑地区地下水位变化动态,简单地以场地抗浮设防水位的观点,确定最高设防水位是不切合实际的。

点评

牛  详情 回复 发表于 2017-3-11 20:36
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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 10:06:04 | 显示全部楼层
抗浮设防水位的确定是一个既关系到建筑物的抗浮安全,也是一个关系到巨大投资的大问题。这就要求结构工程师和岩土工程师在考虑建筑物地下结构抗浮时,应根据场地工程地质、区域水文地质、建筑条件和地貌情况综合确定,根椐不同的地质条件、不同的基础埋深及地貌等,分析各种因素对抗浮设防水位影响,采用最不利组合综合确定地下建筑物的抗浮设防水位。
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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 10:07:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 cdddd 于 2016-1-17 10:08 编辑

使设防水位从35.2m降至29.70m,减少了大量的建造成本。据估算,取消配重钢渣混凝土(容重4t/m3)约40000m3,按200元/m3计,约降低成本800万元;同时1#楼与3#楼也取消了CFG桩与抗拔桩等地基基础处理措施,此二项除了节省上千万元的投资外,还大大缩短了工期。
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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 10:13:58 | 显示全部楼层
谈地下水对岩土工程的危害及工程勘察中注意事项
http://wenku.baidu.com/view/d130f6bd0975f46527d3e1f2.html
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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 10:15:53 | 显示全部楼层
水库建设对岸边已有建筑物的影响及防治对策
http://www.doc88.com/p-5819549982532.html
地下水对岩土工程勘察的重要影响
http://www.docin.com/p-1085461304.html
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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 10:24:59 | 显示全部楼层
浅析地下水位上升对粘性土地基承载力的影响
http://www.doc88.com/p-6307328674358.html
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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-17 10:26:54 | 显示全部楼层
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ydd247606 发表于 2016-1-17 10:58:57 | 显示全部楼层
谢谢楼主,学习学习。
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