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一组关于控制地基不均匀沉降及墙体开裂的文章

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牧马人 发表于 2010-1-20 01:09:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 14:06 编辑 <br /><br />由于工作需要,我在网上下载了一些资料,但近来工作非常繁忙,还来不及查看整理,难免有雷同或重复,发给大家共享。
多层住宅地基不均匀沉降的原因及防治措施
进入九十年代以来,住宅建设同其他领域一样在改革开展,搞活经济的带动下,取得了较好的业绩;人民居住条件进一步改善。但是当前地基不均匀沉降;墙体渗水、屋面渗水、管道漏水、下水道堵塞不畅等质量通病仍然存在,有些已建住宅的上述情况还十分严重。本文就上海青浦地区地基不均匀沉降的原因及治理措施谈谈自己的看法。
  上海青浦地区属软土层地基,多层住宅沉降较大,往往呈现凹陷形不均匀沉降。当沉降到一定限度时,在建筑物底层门窗洞口角部出现斜裂缝或八字型裂缝、少数的可发展到二层和三层,此类裂缝大多数在房屋建成后不久出现,并随着时间的增长而加大加多,待地基下沉稳定后,不再变化。
  地质钻探报告真实性如何,对多层住宅的沉降量大小关系很大。工程地质报告要正确反映土层性质、地下水和土工试验情况,并结合设计要求,对地基作出评价,对设计和施工提出某些建议。如果地质报告不真实,就给设计人员造成分析、判断的错误。以前在地质钻探中有的有孔或深度不到位,有的抄袭相邻的地质报告,个别甚至出具假报告,都曾给建设单位造成过重大经济损失。
  在设计方面也有一些原因。多层住宅单体太长的;平面图形复杂,或有层高高差及荷载显著不同的;地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同的,未在适应部位设置沉降缝。基础刚度或整体刚度不足,不均匀沉降量大,造成下层开裂。设计马虎,计算不认真,有的不作计算,照抄别的建筑物的基础和主体设计。
  在施工方面上的原因。墙体砌筑时,砂浆强度偏低,灰缝不饱满。砌砖组砌不当,通缝多,断砖集中使用。拉结筋不按规定标准设置。墙体留槎违反规范要求。等等。

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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:10:55 | 显示全部楼层
 对地基不均匀沉降采取的防治措施
  (一)从钻探报告入手,确保其真实性和可靠性
  地质钻探报告是一门专门的科学,来不得半点虚假。钻探报告是设计人员的主要设计依据,必须提高地质勘测人员的业务水平、政治素质和职业道德素质,加强责任感,这样才能使钻探报告具有真实性和可靠性。
  (二)从设计入手,采取多种措施,增强多层住宅的基础刚度和整体刚度。
  建筑措施。多层住宅的平面形状应力求简单,规则整齐,尽量避免形状复杂,阴角太多;避免建筑物有显著的高差或荷载差异。在软土地区建筑物的裂缝事故,往往以有高度差异或荷载差异的建筑物为多见,尤其是高、低或轻;重单元连成一体未设置沉降缝时易发生。
  设置沉降缝。多层住宅的学位体长度应控制在55米以内;长度较大的住宅,考虑在适应部位设置沉降缝;对于平面图形复杂的,或有层高高差及荷载显著不同的,要在其转折处;层高高差处或荷载显著不同的部位设置沉降缝;在地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同处设置沉降缝。
  考虑相邻建筑物的影响。建筑物荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形,而且由于基底压力扩散的影响,在相邻范围内的土层,也将产生压缩变形;这种变形随着相邻建筑物距离的增加而逐渐减少,由干软弱地基的压缩性很高,当两建筑物之间距离较近时,常常造成邻近建筑的倾斜或损坏。
  结构措施。控制建筑物的长高比。长高比是保证砖石承重结构建筑物刚度的主要因素。长高比大的建筑物,调整地基不均匀变形的能力就差,相反,如将建筑物长高比限制在一定范围内,它就具有较大的调整地基不均匀变形的能力。实践证明,建筑物的长高比控制在2.5至3之间时,可减少建筑物的相对弯曲,房屋不易出现裂缝。

  合理布置纵横墙。承重结构的墙身是房屋扭曲的主要受力构件,它具有调整地在不均匀变形的能力。纵、横墙的布置合理与否,对建筑物的整体刚度影响很大。如纵墙贯通而横墙密布,则犹如空胀多肋深梁,刚度很大,这时基础沉降比较均匀。为了保证建筑物的整体刚度,对于砖石承重结构的纵横墙应尽量贯通,横隔墙的间距不宜过大,一般不大于建筑物宽度的1.5倍为妥。
  设置圈梁。在建筑物的墙体设置钢筋混凝土圈梁的主要作用是增强建筑物的整体性,它在一定程度上能防止或减少裂缝的出现,即使出现了裂缝也能阻止裂缝的发展。
  多层住宅的楼面板。屋面板必须一律采用现浇钢筋砼结构,多层住宅的基础及主体结构必须用商品砼浇捣。
  地基和基础措施
  (1)多层住宅的地基基础设计必须以控制变形值为主,设计单位必须进行基础最终沉降量和偏心距离的验算。基础最终沉降量应当控制在上海市《地基基础设计规范》(1999年修订版)规定的限值以内。在建筑物体形复杂,纵向刚度较差时,基础的最终沉降量必须在15MM以内,偏心距应当控制在15‰以内。
  (2)当天然地基不能满足建筑物沉降变形控制要求的,必须采取技术措施,一般可采用打预制钢筋砼短桩。
  (3)同一建筑物尽量采用同一类型的基础并理置于同一土层中。
  (三)从施工入手,切实提高施工质量
  1、砂浆的品种、强度等级必须符合设计。影响砂浆强度的因素是计量不准,原材料质量主变动;塑化材料(如石灰膏)的稠度不准而影响到渗入量;砂浆试块的制作和养护方法不当。解决的办法是:加强原材料的进场验收,严禁将不合格的材料用于建筑工程上。对计量器具进行检测,并对计量工作派专人监控;将石灰膏调成12CM的标准稠度后称量,或测出其实际稠度后进行换算。
  2、砖的品种,强度必须符合设计要求,砌体组砌形式一定要根据所砌部位的受力性质和砖的规格来确定。一般采用一顺一丁,上下顺砖错缝的砌筑法,以大大提高砌筑墙体的整体性,当利用半砖时,应将半砖分散砌于墙中,同时也要满足搭接1/4砖长的要求。
  3、正确设置拉结筋。砖墙砌筑前,应事先按标准加工好拉结筋,省得工人稳来乱拿钢筋;使用前地操作工人进行技术交底;一般拉结筋按三个0.5M,即埋入墙内0.5M,伸出墙外0.5M,上下间距0.5M.抗震构造柱埋入长1M.半砖墙放1根,一砖墙放2根,考虑到水平灰缝为8-12MM,为保证水平灰缝饱满度,拉结筋选用Φ6.5MM.
  4、不准任意留直槎甚至阴槎,构造柱马牙槎不标准,将直接影响到墙体整体性和抗震性。为此要加强对操作工人的教育,不能图省事影响质量;为保证构造柱马牙槎高度;不宜超过标准砖五皮,多孔砖三皮;转角及抗震设防地区临时间断处不得留直槎;严禁在任何情况下留阴槎。
  5、加强多层住宅的沉降检测。施工期间,施工单位必须按设计要求及规范标准埋设专用水准点和沉降观测点。主体结构施工阶段,每结构层沉降观测不少于一次;主体结构封顶后,沉降观测2个月不少于一次。监理单位必须进行检查复测,并将资料列人工程质量评估内容。
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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:17:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 14:06 编辑 <br /><br />浅谈地基不均匀沉降引起砖砌体裂缝的防治
  1、长条形建筑物的下部纵墙上常会产生八字形裂缝或单方向斜裂缝,下部缝宽较大,向上逐渐缩小,在房屋建成不久就会出现,它的数量和宽度随时间而发展。主要是由于地基承载力结构刚度上的差异使建筑物沉降不均匀引起的,当差异沉降积累到一定的数值时,基础及上部结构失去了支承,其重量只能由砖砌体承担,使得砖砌体上产生了附加的拉力和剪力。当这种附加的拉力和剪力超过了砖砌体的承载能力后,砖砌体上便出现了裂缝。
  2、窗间墙常会出现水平裂缝。一般在窗间墙的上下对角线处成队出现,沉降大的一边裂缝在下,沉降小的一边裂缝在上。主要是在不均匀沉降过程中,建筑物沉降单元上部受到阻力作用,使窗间墙受到较大的水平剪力,产生上下部位的水平裂缝。
  为了避免这些裂缝的出现,预防的方法应是:
  (1)、合理设置沉降缝,凡不同荷载(高差悬殊的房屋)、长度过大、平面形状较为复杂、同一建筑物地基处理方法不同和有部分地下室的房屋,都应从基础开始分成若干部分,设置沉降缝,使其各自沉降,以减少或防止裂缝产生。沉降缝应有足够的宽度,操作中应防止浇注圈梁时将断开处浇在一起,或砖头、沙浆等杂物落入缝内,以免房屋不能自由沉降而发生墙体拉裂现象。
  (2)、加强上部结构的刚度,提高墙体的抗剪强度。由于上部结构刚度较强,可以适当调整地基的不均匀下沉。故应在基础顶面(±0.00)处及各楼层门窗口上部设置圈梁,减少建筑物端部门窗数量。操作中严格执行规范规定,如砖浇水润湿,改善沙浆和易性,提高沙浆饱满度(提高沙浆的饱满度,可以大大提高墙体的抗剪强度)。在施工临时间断处应尽量留置踏步槎,当留置直槎时,必须作成阳槎,并加设拉结钢筋,要解决消灭留阴槎和无拉结筋的错误做法。
  (3)、加强地基的验槽工作,对于较复杂的地基,应在基槽开挖后进行普遍针探,待针探出的软弱部位进行加固以后,放可进行基础施工。
  针对已经出现的裂缝可采用如下治理措施:
  对于墙体产生的裂缝首先应作好观察工作,注意裂缝发展的规律。对于非地震区一般性裂缝,如若干年后不再展,则可以认为不影响结构安全使用,局部宽缝处,用沙浆堵抹即可额。对于影响安全使用的结构裂缝,应进行加固处理。治理的方法为——在沉降稳定后,先在墙面贴钢筋网片,并配置穿墙拉筋进行固定,然后灌细石混凝土或分层抹水泥砂浆进行加固。
砖砌体因地基不均匀沉降而引起裂缝,虽然不可避免,但又要设计合理,施工中确保工程质量,选用材料得当,这些裂缝是可以从根本上得到控制的。
浅析地基不均匀沉降问题
简介: 砖砌体出现裂缝是对建筑物危害较大的质量症害之一,轻者影响外形美观和使用功能,损害结构整体性,降低工程寿命,重者使建筑物失去使用价值,甚至倒塌。有效地控制裂缝的方法是以预防为主,以治理为辅。现针对因地基不均匀沉降引起的墙体裂缝形式,预防的方法及采取的治理措施简单介绍如下:
关键字:建筑 沉降 措施  

1、长条形建筑物的下部纵墙上常会产生八字形裂缝或单方向斜裂缝,下部缝宽较大,向上逐渐缩小,在房屋建成不久就会出现,它的数量和宽度随时间而发展。主要是由于地基承载力结构刚度上的差异使建筑物沉降不均匀引起的,当差异沉降积累到一定的数值时,基础及上部结构失去了支承,其重量只能由砖砌体承担,使得砖砌体上产生了附加的拉力和剪力。当这种附加的拉力和剪力超过了砖砌体的承载能力后,砖砌体上便出现了裂缝。

2、窗间墙常会出现水平裂缝。一般在窗间墙的上下对角线处成队出现,沉降大的一边裂缝在下,沉降小的一边裂缝在上。主要是在不均匀沉降过程中,建筑物沉降单元上部受到阻力作用,使窗间墙受到较大的水平剪力,产生上下部位的水平裂缝。

为了避免这些裂缝的出现,预防的方法应是:

(1)、合理设置沉降缝,凡不同荷载(高差悬殊的房屋)、长度过大、平面形状较为复杂、同一建筑物地基处理方法不同和有部分地下室的房屋,都应从基础开始分成若干部分,设置沉降缝,使其各自沉降,以减少或防止裂缝产生。沉降缝应有足够的宽度,操作中应防止浇注圈梁时将断开处浇在一起,或砖头、沙浆等杂物落入缝内,以免房屋不能自由沉降而发生墙体拉裂现象。

(2)、加强上部结构的刚度,提高墙体的抗剪强度。由于上部结构刚度较强,可以适当调整地基的不均匀下沉。故应在基础顶面(±0.00)处及各楼层门窗口上部设置圈梁,减少建筑物端部门窗数量。操作中严格执行规范规定,如砖浇水润湿,改善沙浆和易性,提高沙浆饱满度(提高沙浆的饱满度,可以大大提高墙体的抗剪强度)。在施工临时间断处应尽量留置踏步槎,当留置直槎时,必须作成阳槎,并加设拉结钢筋,要解决消灭留阴槎和无拉结筋的错误做法。

(3)、加强地基的验槽工作,对于较复杂的地基,应在基槽开挖后进行普遍针探,待针探出的软弱部位进行加固以后,放可进行基础施工。

针对已经出现的裂缝可采用如下治理措施:

对于墙体产生的裂缝首先应作好观察工作,注意裂缝发展的规律。对于非地震区一般性裂缝,如若干年后不再展,则可以认为不影响结构安全使用,局部宽缝处,用沙浆堵抹即可额。对于影响安全使用的结构裂缝,应进行加固处理。治理的方法为——在沉降稳定后,先在墙面贴钢筋网片,并配置穿墙拉筋进行固定,然后灌细石混凝土或分层抹水泥砂浆进行加固。

砖砌体因地基不均匀沉降而引起裂缝,虽然不可避免,但又要设计合理,施工中确保工程质量,选用材料得当,这些裂缝是可以从根本上得到控制的。
一级建筑——软土地基不均匀沉降的对策研究
2007-9-5 11:03:00  来源:环球网校  频道:建筑师
  软土地基一般是指抗剪强度较低、压缩性较高以及具有其它不良性质的地基土。常见的如天然的淤泥与淤泥质土,人类任意堆积的生活垃圾、工业废料形成的杂填土和水力冲填泥砂形成的冲填土等。近年来,随着我国经济建设的发展与对外改革的需要,全国各地都在兴建各类厂房、商业大厦、宾馆饭店、多层与高层住宅等建筑工程,良好的建筑物地基越来越少,一些建筑物只能座落在这些不良场地上。例如一些城市的近郊低洼地带,过去作为市区垃圾卸填区,现在由于城市的扩展成为了建筑场地;天津市保税区为滨海淤泥和淤泥质土,但大量的仓库、办公及生活用房无可选择的建造在这软土地基上;我国南方一些城市郊外的水塘、古河道、水稻田,由于城市发展的需要,划为住宅小区,建造多层及高层住宅楼。上述的这些不良地基在建造建筑物时必须引起高度重视,否则一旦处理不当,就会造成工程事故。本文就软土地基上建设项目的设计与施工经验谈一谈自己看法。
  一、软土地基修建建筑物的可行性分析
  软土地基的特点建筑物的沉降量大而不均匀,沉降量大现可采取有效措施进行控制,而不均匀沉降由于影响因素多且复杂,故成为现在建筑物开裂或严重影响使用等工程事故的主要原因,必须引起充分重视。但人们从反复的生产斗争和科学实验的实践中,对软土地基上建筑物的设计与施工等方面已积累了许多经验,认为只要设计、施工及使用得当,在软土地基上成功的建造建筑物是完全可能的。
此外,在软土地基上修建建筑物,还应考虑上部结构与地基的共同工作。因为我国沿海软土地区的许多工程实践表明,考虑上部结构和地基的共同工作是减少地基不均匀沉降的一项十分成功的经验。因为上部结构(包括基础)和地基是紧密联系在一起的一个整体,它们互相联系,又互相影响,如果仅从上部结构或地基单方面采取措施,往往不能获得即可靠又经济的效果,必须对建筑体型、荷载情况、结构类型和地质条件等进行综合分析,采取响应的措施,这样就可以减少软土地基上建筑物的不均匀沉降,保证建筑物的安全和正常使用。
  二、软土地基不均匀沉降的原因
  地质勘探报告真实性如何,对建筑物的沉降量大小关系很大。工程地质报告要正确反映土层性质、地下水和土工试验情况,并结合设计要求,对地基作出评价,对设计和施工提出某些建议。如果地质报告不真实,就给设计人员造成分析、判断的错误。以前在地质钻探中有的有孔、有的无孔或深度不到位,有的抄袭相邻的地质报告,个别甚至出具假报告,都曾给建设单位造成过重大经济损失。
  在设计方面也有一些原因。有些建筑物单体太长的,平面图形复杂;在有层高高差和荷载显著不同、地基土的压缩性有显著不同及在地基处理方法不同的之处,未在适应部位设置沉降缝;基础刚度或整体刚度不足,不均匀沉降量大,造成下层开裂;设计马虎,计算不认真,有的不作计算,照抄别的建筑物的基础和主体设计。
在施工方面上的原因。墙体砌筑时,砂浆强度偏低,灰缝不饱满;砌砖组砌不当,通缝多,断砖集中使用;拉结筋不按规定标准设置;墙体留槎违反规范要求等等。
  三、 软土地基不均匀沉降对策研究
  (一)从钻探报告入手,确保其真实性和可靠性
  地质勘察报告是一门专门的科学,来不得半点虚假。钻探报告是设计人员的主要设计依据,必须提高地质勘测人员的业务水平、政治素质和职业道德素质,加强责任感,这样才能使勘察报告具有真实性和可靠性。
  (二)从设计入手,采取多种措施,增强多层住宅的基础刚度和整体刚度。
  1、建筑设计方面措施。(1)建筑平面应力求简单,高差不宜过大。建筑平面简单、高度一致的建筑物,基底应力较均匀,圈梁容易拉通,整体刚度好,即使沉降较大,建筑物也不易产生裂缝和损坏。而对于立面上有高差(或荷载差)的建筑物,由于作用在地基上荷载的突变,使建筑物高低相接触处出现过大的差异沉降,常造成建筑物的轻、低部分倾斜或开裂破坏。软土地区由于层数差引起的损坏想象很为普遍,一般高差二层及二层以上者,常见有轻重不同的裂缝。当地基特别软弱时,即使仅一层之差,也会导致建筑物开裂。(2)控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙。砖石承重的建筑物,当其长度与高度之比较小时,建筑物的刚度好,能有效防止建筑物开裂。
  根据建筑实践经验,当基础沉降量大于120mm时建筑物的长高比不宜大于2.5;另外合理布置纵横墙是增强建筑物刚度的重要措施之一, 纵横墙布置时砖石承重结构的纵横墙应尽量贯通,横墙间距适当, 一般不大于建筑物宽度的1.5倍为妥,纵横墙最好不转折或少转折,可提高建筑物的整体性。(3)设置沉降缝。用沉降缝将建筑物从屋面到基础分割成若干个独立的沉降单元,则使得建筑物的平面变得简单、长高比减小,从而有效减轻地基的不均匀沉降。因而考虑在对平面图形复杂的转折处;层高高差处或荷载显著不同的部位;在地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同处及分期建筑的交接处设置沉降缝。沉降缝应有足够宽度,缝内一般不填充材料,以便充分发挥其作用。(4)考虑相邻建筑物的影响。建筑物荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形,而且由于基底压力扩散的影响,在相邻范围内的土层,也将产生压缩变形;这种变形随着相邻建筑物距离的增加而逐渐减少,由干软弱地基的压缩性很高,当两建筑物之间距离较近时,常常造成邻近建筑的倾斜或损坏。为此应使建筑物之间相隔一定距离,距离应满足规范要求。(5)建筑物标高的控制与调整。确定建筑物各部分的标高,应考虑沉降引起的变化。根据具体情况,可采取相应的措施。例如室内地坪,应根据预估的沉降量预以提高;建筑物各部分(设备之间)有联系时,可将沉降量大者的的标高适当提高;建筑物与设备之间,应留有足够的净空;当建筑物有管道通过时,管道上方应预留足够尺寸的空洞,或采用柔性的管道接头。
  2、结构设计方面措施。(1)增强建筑物的刚度和强度。如前所述,控制建筑物的长高比和适当加密横墙可增加建筑物的刚度和整体性。此外从结构处理上应在砌体中设置圈梁能增强建筑物的整体性,即使建筑物有较大的沉降,也不致产生过大的挠曲变形,它在一定程度上能防止或减少裂缝的出现,即使出现了裂缝也能阻止裂缝的发展。多层住宅的屋面板必须一律采用现浇钢筋砼结构,多层建筑的基础及主体结构必须用商品砼浇捣。(2)减轻或调整建筑物的荷载。尽量采用自重轻的结构形式如采用轻钢结构、预应力混凝土结构以及轻型屋面等;对于砖石承重的房屋,墙身重量所占总荷载的比重较大,约55%~65%,故宜选用空心砖、轻质混凝土墙板等轻质墙体材料。设置地下室或半地下室也是减少建筑物沉降的有效措施,通过挖除的土重能抵消一部分作用在地基上的附加压力,从而减少建筑物的沉降;有时,也可通过在建筑物的重、高部分下设置地下室或半地下室以调整建筑物各部分的沉降差异。(3)上部结构采用静定结构体系。当发生不均匀沉降时,在静定结构体系中,构件不致引起很大的附加应力,故在软弱地基上的公共建筑物、单层工业厂房、仓库等,可考虑采用静定结构体系,以减轻不均匀沉降产生的不利后果。
  3、地基和基础设计方面措施。(1)地基基础设计应以控制变形值为主,设计单位必须进行基础最终沉降量和偏心距离的验算。基础最终沉降量应当控制在规定的限值以内。在建筑物体形复杂,纵向刚度较差时,基础的最终沉降量必须在15MM以内,偏心距应当控制在15‰以内。(2)对于3-6层民用建筑基础设计时可采用薄筏基础,上部结构采用轻型结构,利用软土上部的“硬壳”层作为基础的持力层,可减少施工期间对软土的扰动。(3)当天然地基不能满足建筑物沉降变形控制要求的,必须采取技术措施。例如可采用打预制钢筋砼短桩、砂井真空预压、深层搅拌桩、新型碎石桩等方法进行技术处理。(4)基础设计时应有意识的加强基础的刚度和强度。基础在建筑物的最下面,对建筑物的整体刚度影响很大,特别是当建筑物产生正向挠曲时,受拉区在其下部,因而必须保证基础有足够的刚度和强度。为此应根据地基软弱程度和上部结构的不同情况,可采用钢筋混凝土十字交叉条形基础或筏形基础、肋筏基础,有时甚至采用箱形基础,采用这类基础形式,可被消除基础的挠曲变形。(5)同一建筑物尽量采用同一类型的基础并理置于同一土层中,当采用不同的基础形式时上部结构必须断开,尤其是地震区,因为地震中软土上各类地基的附加下沉量是不同的。
  (三)从施工入手,切实提高施工质量
  1、砂浆的品种、强度等级必须符合设计要求。影响砂浆强度的因素是计量不准,原材料质量不合格;塑化材料(如石灰膏)的稠度不准而影响到渗入量;砂浆试块的制作和养护方法不当。解决的办法是:加强原材料的进场验收,严禁将不合格的材料用于建筑工程上。对计量器具进行检测,并对计量工作派专人监控;将石灰膏调成标准稠度后称量,或测出其实际稠度后进行换算。
  2、砖的品种,强度必须符合设计要求,砌体组砌形式一定要根据所砌部位的受力性质和砖的规格来确定。一般采用一顺一丁,上下顺砖错缝的砌筑法,以大大提高砌筑墙体的整体性,当利用半砖时,应将半砖分散砌于墙中,同时也要满足搭接1/4砖长的要求。
  3、正确设置拉结筋。砖墙砌筑前,应事先按标准加工好拉结筋,省得工人稳来乱拿钢筋;使用前地操作工人进行技术交底;一般拉结筋按三个0.5M,即埋入墙内0.5M,伸出墙外0.5M,上下间距0.5M.抗震构造柱埋入长1M.半砖墙放1根,一砖墙放2根,考虑到水平灰缝为8-12MM,为保证水平灰缝饱满度,拉结筋选用Φ6.5MM.
  4、不准任意留直槎甚至阴槎,构造柱马牙槎不标准,将直接影响到墙体整体性和抗震性。为此要加强对操作工人的教育,不能图省事影响质量;为保证构造柱马牙槎高度;不宜超过标准砖五皮,多孔砖三皮;转角及抗震设防地区临时间断处不得留直槎;严禁在任何情况下留阴槎。
  5、加强建筑物的沉降检测。施工期间,施工单位必须按设计要求及规范标准埋设专用水准点和沉降观测点。主体结构施工阶段,每结构层沉降观测不少于一次;主体结构封顶后,沉降观测2个月不少于一次。监理单位必须进行检查复测,并将资料列人工程质量评估内容。

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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:21:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 14:06 编辑 <br /><br />建筑物地基不均匀沉降的防治措施
摘 要:建筑物荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形,而且由于基底压力扩散的影响,在相邻范围内的土层,也将产生压缩变形。若建筑物的地基土质为软土地基,当两建筑物之间距离较近时,常常造成邻近建筑的倾斜或损坏。本文从设计与施工两方面探讨了产生地基不均匀沉降的因素及防治措施,并列举了相邻建筑物荷载对基础影响的因素及处理措施。
  关键词:地基;不均匀沉降;防治措施
  1 建筑物地基不均匀沉降的防治措施
  1.1 从设计入手,采取多种措施,增强多层住宅的基础刚度和整体刚度。
  1.1.1 建筑措施
  多层住宅的平面形状应力要求简单,规则整齐,尽量避免形状复杂,阴角太多;避免建筑物有显著的高差或荷载差异。在软土地区建筑物的裂缝事故,往往以有高度差异或荷载差异的建筑物为多见,尤其是高、低或轻;重单元连成一体未设置沉降缝时易发生。
  1.1.2 设置沉降缝
  多层住宅的学位体长度应控制在55米以内;长度较大的住宅,考虑在适应部位设置沉降缝;对于平面图形复杂的,或有层高高差及荷载显著不同的,要在其转折处;层高高差处或荷载显著不同的部位设置沉降缝;在地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同处设置沉降缝。

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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:22:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 14:06 编辑 <br /><br />探讨解决软土地基不均匀沉降的措施
摘  要:针对软土地基不均匀沉降的原因进行分析,探讨解决软土地基不均匀沉降的措施。
关键词:软土地基;不均匀;沉降
        前言
        近年来,由于城市发展的需要,将一些城市郊外的水塘、古河道、水稻田,划为住宅小区,建造多层及高层住宅楼。这些不良地基在建造建筑物时一旦处理不当,就会造成工程事故。现就软土地基上建设项目的设计与施工经验谈几点看法。
        1 软土地基不均匀沉降的原因
        1.1地质勘探方面原因
        地质勘探报告真实性如何,对建筑物的沉降量大小关系很大。工程地质报告要正确反映土层性质、地下水和土工试验情况,并结合设计要求,对地基作出评价,对设计和施工提出某些建议。如果地质报告不真实,就给设计人员造成分析、判断的错误。以前在地质钻探中有的有孔、有的无孔或深度不到位,有的抄袭相邻的地质报告,个别甚至出具假报告,都曾给建设单位造成过重大经济损失。
        1.2设计方面原因
        在设计方面也有一些原因。有些建筑物单体太长,平面图形复杂;在有层高高差和荷载显著不同、地基土的压缩性有显著不同及在地基处理方法不同之处,未在适应部位设置沉降缝;基础刚度或整体刚度不足,不均匀沉降量大,造成下层开裂;设计马虎,计算不认真,有的不作计算,照抄别的建筑物的基础和主体设计。
        1.3施工方面原因
        墙体砌筑时,砂浆强度偏低,灰缝不饱满;砌砖组砌不当,通缝多,断砖集中使用;拉结筋不按规定标准设置;墙体留槎违反规范要求等等。
        2 解决软土地基不均匀沉降的措施
        2.1确保钻探报告的真实性和可靠性
        地质勘察报告是一门专门的科学,来不得半点虚假。钻探报告是设计人员的主要设计依据,必须提高地质勘测人员的业务水平、政治素质和职业道德素质,加强责任感,这样才能使勘察报告具有真实性和可靠性。
        2.2增强多层住宅的基础刚度和整体刚度
        2.2.1建筑设计方面措施。
        (1)建筑平面应力求简单,高差不宜过大。建筑平面简单、高度一致的建筑物,基底应力较均匀,圈梁容易拉通,整体刚度好,即使沉降较大,建筑物也不易产生裂缝和损坏。而对于立面上有高差(或荷载差)的建筑物,由于作用在地基上荷载的突变,使建筑物高低相接触处出现过大的差异沉降,常造成建筑物的轻、低部分倾斜或开裂破坏。软土地区由于层数差引起的损坏想象很为普遍,一般高差二层及二层以上者,常见有轻重不同的裂缝。当地基特别软弱时,即使仅一层之差,也会导致建筑物开裂。
        (2)控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙。砖石承重的建筑物,当其长度与高度之比较小时,建筑物的刚度好,能有效防止建筑物开裂。
        (3)设置沉降缝。用沉降缝将建筑物从屋面到基础分割成若干个独立的沉降单元,则使得建筑物的平面变得简单、长高比减小,从而有效减轻地基的不均匀沉降。因而考虑在对平面图形复杂的转折处;层高高差处或荷载显著不同的部位;在地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同处及分期建筑的交接处设置沉降缝。沉降缝应有足够宽度,缝内一般不填充材料,以便充分发挥其作用。
        (4)考虑相邻建筑物的影响。建筑物荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形,而且由于基底压力扩散的影响,在相邻范围内的土层,也将产生压缩变形;这种变形随着相邻建筑物距离的增加而逐渐减少,由干软弱地基的压缩性很高,当两建筑物之间距离较近时,常常造成邻近建筑的倾斜或损坏。为此应使建筑物之间相隔一定距离,距离应满足规范要求。
        2.2.2结构设计方面措施。
        (1)增强建筑物的刚度和强度。如前所述,控制建筑物的长高比和适当加密横墙可增加建筑物的刚度和整体性。此外从结构处理上应在砌体中设置圈梁能增强建筑物的整体性,即使建筑物有较大的沉降,也不致产生过大的挠曲变形,它在一定程度上能防止或减少裂缝的出现,即使出现了裂缝也能阻止裂缝的发展。多层住宅的屋面板必须一律采用现浇钢筋砼结构,多层建筑的基础及主体结构必须用商品砼浇捣。
        (2)上部结构采用静定结构体系。当发生不均匀沉降时,在静定结构体系中,构件不致引起很大的附加应力,故在软弱地基上的公共建筑物、单层工业厂房、仓库等,可考虑采用静定结构体系,以减轻不均匀沉降产生的不利后果。
        2.2.3地基和基础设计方面措施。
        (1)地基基础设计应以控制变形值为主,设计单位必须进行基础最终沉降量和偏心距离的验算。基础最终沉降量应当控制在规定的限值以内。在建筑物体形复杂,纵向刚度较差时,基础的最终沉降量必须在15mm以内,偏心距应当控制在15‰以内。
        (2)对于3~6层民用建筑基础设计时可采用薄筏基础,上部结构采用轻型结构,利用软土上部的“硬壳”层作为基础的持力层,可减少施工期间对软土的扰动。
        (3)当天然地基不能满足建筑物沉降变形控制要求的,必须采取技术措施。例如可采用打预制钢筋砼短桩、砂井真空预压、深层搅拌桩、新型碎石桩等方法进行技术处理。
        (4)基础设计时应有意识的加强基础的刚度和强度。基础在建筑物的最下面,对建筑物的整体刚度影响很大,特别是当建筑物产生正向挠曲时,受拉区在其下部,因而必须保证基础有足够的刚度和强度。为此应根据地基软弱程度和上部结构的不同情况,可采用钢筋混凝土十字交叉条形基础或筏形基础、肋筏基础,有时甚至采用箱形基础,采用这类基础形式,可被消除基础的挠曲变形。
        (5)同一建筑物尽量采用同一类型的基础并理置于同一土层中,当采用不同的基础形式时上部结构必须断开,尤其是地震区,因为地震中软土上各类地基的附加下沉量是不同的。
        2.3提高施工质量
        2.3.1砂浆的品种、强度等级必须符合设计要求。
        影响砂浆强度的因素是计量不准,原材料质量不合格;塑化材料(如石灰膏)的稠度不准而影响到渗入量;砂浆试块的制作和养护方法不当。解决的办法是:加强原材料的进场验收,严禁将不合格的材料用于建筑工程上。对计量器具进行检测,并对计量工作派专人监控;将石灰膏调成标准稠度后称量,或测出其实际稠度后进行换算。
        2.3.2砖的品种,强度必须符合设计要求,砌体组砌形式一定要根据所砌部位的受力性质和砖的规格来确定。
一般采用一顺一钉,上下顺砖错缝的砌筑法,以大大提高砌筑墙体的整体性,当利用半砖时,应将半砖分散砌于墙中,同时也要满足搭接1/4砖长的要求。
        2.3.3正确设置拉结筋。
        砖墙砌筑前,应事先按标准加工好拉结筋,省得工人乱拿钢筋;使用前操作工人要进行技术交底;一般拉结筋按三个0.5m,即埋入墙内0.5m,伸出墙外0.5m,上下间距0.5m。抗震构造柱埋入长1m。半砖墙放1根,一砖墙放2根,考虑到水平灰缝为8~12mm,为保证水平灰缝饱满度,拉结筋选用Φ6.5mm。
        2.3.4不准任意留直槎甚至阴槎,构造柱马牙槎不标准,将直接影响到墙体整体性和抗震性。
        为此要加强对操作工人的教育,不能图省事影响质量;为保证构造柱马牙槎高度;不宜超过标准砖五皮,多孔砖三皮;转角及抗震设防地区临时间断处不得留直槎;严禁在任何情况下留阴槎。
        2.3.5加强建筑物的沉降检测。
        施工期间,施工单位必须按设计要求及规范标准埋设专用水准点和沉降观测点。主体结构施工阶段,每结构层沉降观测不少于一次;主体结构封顶后,沉降观测2个月不少于一次。监理单位必须进行检查复测,并将资料列入工程质量评估内容。

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本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 14:06 编辑 <br /><br />地基不均匀沉降等引起结构物墙体变形
裂缝是固体材料中的某种不连续现象,在学术上属于结构材料强度理论范畴[1]。外墙保温隔热裂缝产生的原因相当复杂,包含从构造设计、材料及施工的各个环节。
1. 构造设计
1.1外墙内保温隔热构造设计存在的缺陷
内保温隔热是将保温隔热体系置于外墙内侧从而使内、外墙体分处于两个温度场,建筑物结构受热应力的影响而始终处于不稳定的状态,使结构寿命缩短。在相同气候条件下做内保温隔热不仅比做外保温隔热、甚至比不做保温隔热时,外墙与内部结构墙体的温差更大,受外界各种作用力的影响更直接。外墙更易遭受温差应力的破坏。
1.2外墙外保温隔热构造设计存在的不足
外保温隔热是将保温隔热体系置于外墙外侧从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥,有利于结构寿命的延长。因此从有利于结构稳定性方面来说,外保温隔热具有明显的优势,在可选择的情况下应首选外保温隔热。
(1) 聚苯板薄抹灰外保温隔热构造设计产生裂缝的原因
保温板在昼夜及季节变化发生热胀冷缩、湿胀干缩时也会在板缝处集中产生变形应力。该体系通常采用纯点粘或筐点粘,体系存在贯通的空腔,正负风压对有空腔的保温隔热墙面进行挤或拉,易造成板缝处开裂。极端情况下负风压甚至会将保温板掀掉(见图1)。另外一个因素是当聚苯板的温度超过70℃时, 聚苯板会产生不可逆热收缩变形造成较为严重的开裂变形。
(2) 现浇无网聚苯板外保温隔热构造设计产生裂缝的原因
聚苯板与混凝土基墙结合力不够。现浇施工表面平整度控制困难,工程通高垂直偏差较大,局部达到40mm~60mm。由于聚苯板表面强度低,在支护和拆卸外侧模板时,聚苯板表面不可避免受到损坏,混凝土在浇注时难以避免出现漏浆形成热桥。
(3) 水泥砂浆厚抹灰钢丝网架保温板外保温隔热构造设计产生裂缝的原因
普通水泥砂浆自身易产生各种收缩变形,并且存在强度增长周期短收缩周期长的矛盾,在约束条件下,当收缩形成的拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时,就会出现裂缝(见图2)。配筋位置不合理引起裂缝。荷载过大产生挤压开裂。
(4) 存在的不足
很多预制板在上墙后仍在收缩,将板缝拉开(见图3)。预制板受温度及湿度变化会发生热胀冷缩、湿胀干缩现象,对板缝反复挤压造成板缝开裂。板缝处理难度大是产生裂缝的原因之一。
(5) 膨胀珍珠岩及海泡石保温浆料外墙外保温隔热体系设计存在的不足
采用以膨胀珍珠岩及海泡石为主保温隔热材料的浆料由于吸水率高、干缩变形及温湿变形大易开裂脱落,且保温性能较差。
(6) 胶粉聚苯颗粒预混合干拌保温材料外墙外保温隔热体系
该类做法从构造设计上充分考虑了热应力、水、火、风压及地震力的影响,采用无空腔和逐层渐变柔性释放应力的技术路线有效解决了抗裂难题。但是,在严寒地区单一胶粉聚苯颗粒外墙外保温隔热体系要达到节能65%已不具有经济合理性,因此利用胶粉聚苯颗粒外墙外保温隔热体系成熟、优良的综合性能与高性能保温隔热材料复合,将是比较理想的模式。在该体系中不用柔性腻子而采用刚性腻子、不采用压折比小于3的抗裂砂浆而采用普通水泥砂浆或柔韧性不够的抹面砂浆、门窗洞口角未铺设45°耐碱玻纤网、网布干搭接等,将会引起裂缝。
(7) 存在的缺陷
饰面砖会受到三维方向温度应力的影响,在饰面层会产生局部应力集中,如在纵横墙体交接处;墙或屋面与墙体连接处;大面积墙中部等位置,粘结砂浆强度过高引起饰面层开裂、面砖脱落。反复冻融循环,造成面砖粘接层破坏,引起面砖脱落。组合荷载作用、地基不均匀沉降等引起结构物墙体变形、错位造成墙体严重开裂、面砖脱落(见图4)。
1.3局部节点设计缺陷
(1) 保温设计中常常忽视对结构挑出部位如阳台、雨罩、博士帽、靠外墙阳台拦板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线、靠外墙阳台分户隔墙、檐沟、女儿墙内外侧及压顶等部位的保温(见图5)。
(2) 在保温层与其它材料的材质变换处,因为保温层与其它材料的材质的密度相差过大,这就决定了材质间的弹性模量和线性膨胀系数也不尽相同,在温度应力作用下的变形也不同,极容易在这些部位产生面层的裂缝。
(3) 老虎窗根部与坡屋面的交接处如果保温处理不好也容易出现保温断点,导致返霜结露的情况的发生。
(4) 面砖密缝粘贴,应力无处释放形成开裂。另外面砖密缝粘贴形成瞎缝,雨(雪)水浸渍及冻融破坏易引起开裂脱落。
(5) 将增强网直接铺设在保温隔热层上,没起到抗裂作用反而形成了隔离作用。
(6) 窗口周边及墙体转折处等易产生应力集中的部位未铺网格布来分散其应力,从而产生裂缝。
2. 材料
外保温隔热体系的设计和安装是遵照体系供应商的设计和安装说明进行的。在保证了体系构造设计合理性的情况下,体系组成材料的性能就成为关键因素。由于各类体系抗裂构造设计理念的实现是通过材料性能来提供保障的,除应考虑各层材料自身柔韧性外还应充分考虑材料的相容性及匹配性。
2.1 保温隔热材料
过于松软和过于高强的保温隔热板材均不利于整个体系的稳定和抗裂性能。
(1) 膨胀聚苯板
用于外墙保温的聚苯板主要是密度在18.0~ 22.0 kg/m3、尺寸稳定性≤ 0.30%的阻燃型膨胀聚苯板。由于材料因素造成开裂的原因有:聚苯板密度过低,陈化时间不够,材料粉化,热熔缩,所用胶粘剂达不到外保温技术对产品的质量要求,直接抹在聚苯板上的抹面砂浆与聚苯板的导热系数相差过大,在温差变化大的严寒地区问题较多。
(2) 挤塑聚苯板
除了与膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温体系类似的开裂原因外,还有以下原因:①整个体系材料不配套,未经大型耐候性试验验证。②挤塑聚苯板比膨胀聚苯板密度大强度高由于自身变形及温差变形而产生的变形应力也大,相对于每条板缝来说,相临两块板自身的应力变化是反向的,对板缝处进行挤或拉,造成板缝处开裂 [2];③挤塑聚苯板具有更小的导热系数,保温材料,其与面层砂浆的导热系数相差越大,温度变化时,导致发生形变的量差越大,易产生裂缝(见图6)。
(3) 保温隔热浆料
以海泡石及珍珠岩为主要原料的保温隔热浆料具有强度高、变形性差、易空鼓开裂的缺点,尤其是温湿变化会对其产生较大影响。而以聚苯颗粒为主要原料的胶粉聚苯颗粒保温隔热材料变形小、抗裂性能好并具有良好的耐候性能。
2.2 防护层
由抹面砂浆与增强网构成的防护层对整个体系的抗裂性能起着关键的作用。玻纤网格布则是抗裂防护层软配筋的关键增强材料。由于防护层材料而引起保温隔热墙面开裂的原因有:直接采用水泥砂浆做防护层,强度高、收缩大、柔韧变形性不够。配制的抗裂砂浆虽然也用了聚合物进行改性,但柔韧性不够也易开裂。抗裂砂浆层过厚:砂浆层收缩大易开裂。使用了不合格的玻纤网格布:由于断裂强力低、耐碱强力保留率低、断裂应变大等原因造成起不到长期有效分散应力的作用,引起防护层裂缝。
2.3 饰面层
在涂料饰面层的材料中,采用刚性腻子、不耐水的腻子、不耐老化的涂料或者与腻子不匹配的涂料均是引起裂缝的原因。
在面砖饰面层的材料中,采用玻纤网为增强材料的抗裂防护层上粘贴面砖;水泥砂浆或聚灰比达不到要求的聚合物砂浆粘贴面砖;水泥砂浆或聚灰比达不到要求的聚合物砂浆进行面砖勾缝;以及使用吸水率大的面砖和不带槽的平板面砖均是引起开裂的原因。
3. 施工
由于外墙外保温隔热通常是在施工现场完成,施工的质量对外墙外保温隔热体系质量的保证是非常重要的。
3.1 基层处理及保温层在基层上的粘贴/固定
基层表面平整度偏差过大或有妨碍粘贴的物质;所用胶粘剂或者锚固施工不符合设计规范要求;粘结面积过小;基层墙面过干或过湿都是造成裂缝的原因。
3.2 涂料饰面外保温隔热施工因素
网格布干搭接或搭接不够、网格布设置位置贴近保温隔热层、门窗洞口的四角处沿45°未加铺玻纤网格布、冬季施工、聚苯板虚贴或空鼓、墙面平整度不好并未找平均会引起开裂。另外,当面层的增强材料为钢丝网时,没有采用抗裂砂浆做面层抹灰材料,依然采用普通水泥砂浆或仅掺加纤维的水泥砂浆做为面层抹灰材料;施工面层时在太阳曝晒下进行或在高温天气下面层保水性能不足;在腻子层尚未干燥或刚淋过雨的情况下,直接在上面涂刷透汽较差的高弹性面层涂料也是开裂的原因。
3.3 面砖饰面外保温隔热施工因素
由于施工因素造成面砖饰面层开裂脱落的原因有:基体未清理干净、表面太光滑、有脱膜剂;墙体表面垂直度、平整度偏差大;粘结前需要面砖浸水而未浸水;由于需要浸水的面砖浸水后粘结前未擦干/晾干,粘结面形成水膜;当采用密缝粘贴面砖时,由于面砖饰面层受热应力影响而产生的变形应力得不到释放,易发生空鼓开裂。

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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:25:02 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 14:06 编辑 <br /><br />软弱土地基不均匀沉降的综合灌浆加固技术
耿灵生1,曹连新2,王光辉1
(1.山东省水利科学研究院,山东 济南 250013;2.滨州西海水务有限公司,山东 滨州 256612)
摘要:本文根据软弱土地基的物理力学特点,提出了处理软弱土地基不均匀沉降的综合灌浆加固技术,阐明了综合灌浆加固技术的机理和工艺要点,重点介绍了南京炼油厂大型油罐地基不均匀沉降的加固处理实例,说明此项技术具有良好的应用效果和广阔的推广前景。
关键词:软弱土地基;综合灌浆加固;不均匀沉降
中图分类号:S436  文献标识码:A  文章编号:1000-2324(2006)04-0660-03
收稿日期:2005-01-10
作者简介:耿灵生(1965- ),男,高级工程师,主要从事地基基础处理、高压喷射灌浆、大坝劈裂灌浆等技术的应用研究.
THE INTEGRATE GROUTING REINFORCE TECHNOLOGY OF THE SOFT FOUNDATION WITH DIFFERENTIAL SETTLEMENTS
GENG Ling-sheng1,CAO Lian-xin2,WANG Guang-hui1
(1.Water Resources Bureau of Shandong Province,Shandong Jinan 250013 China; 2.Binzhou Xihai Water Affair Co. Ltd,Shandong Binzhou 256612 China)
Abstract:  In this paper the integrate grouting reinforce technology has been developed for disposing the soft foundation with differential settlements on the basis of the physical and mechanical characteristics. The mechanism and technics cruces of the integrate grouting reinforce technology has been illustrated. The paper gives the reinforcing and disposing example of Nanjing refinery on the differential settlements of the foundation to large oilcan. The well appling effect and capacious popularizing foreground of the technology has been showed in this paper.
Key Words:The soft foundation; The integrate grouting reinforce ;Differential settlements.
1 软弱土地基特性
  近十几年来,我国沿海城市建立了大量的港口、厂房等建筑物,由于大多数都建立在软弱土地基上,给设计、施工及应用提出了尖锐的课题。软弱土具有强度低、压缩性大和明显的触变性等不良特性,对于建筑物危害很大,处理不当极易造成地基的不均匀沉降。因此,在设计和施工中,都应给于充分的重视,应根据实际情况,因地制宜的进行地基加固处理,以提高其强度,减少其压缩性,改善其稳定条件,并适应各类不同工程结构对地基的要求。通常,软弱土地基包括淤泥、淤泥质土、泥炭、软塑状态的粉质粘土、松散的粉细砂等天然土层地基。以软粘土为例,其主要物理力学性质是:①天然孔隙比大,一般在1.0~2.0之间,一般天然含水率接近或大于液限含水率,属欠固结土,成软塑到流塑状态,易扰动,流变性大。②压缩系数大,通常在0.05~0.20之间,固结变形的稳定时间长。③抗剪强度低,粘聚力小,标贯值N63.5小于5,地基承载力在60-80kpa。④渗透系数小,一般小于10-6cm/s,它是软弱土加荷后初始孔隙水压力上升的主要原因。⑤触变性显著,通常St>4为敏感性土,St >8为特别敏感性土,St>16为流动性土。
2 软弱土地基不均匀沉降的综合灌浆加固机理和工艺要点
  由于构筑物地基基础和上部结构是共同工作的一个整体,解决软弱土地基的强度和变形问题的基本原则,要从加强上部结构和地基两方面入手。由于软弱土地基上建造构筑物不能满足沉降及稳定的要求,必须对地基进行切实有效的加固处理。目前针对软土工程地基的加固处理方法很多,如各种桩基法、排水固结法、换土垫层法、加筋法、高压喷射法、深层搅拌法等等。由于各种方法的加固机理、工艺及使用范围都不同,具体工程中,应根据地基条件、构筑物结构等进行综合考虑。但是,对已建成或正在运行使用的构筑物等的软土地基加固处理,由于施工条件的限制不易实施,应采取更切实有效的加固方法。
  针对已建成构筑物的软土地基处理,一般考虑采用静压灌浆加固方法,即利用灌浆劈裂作用机理,用一定的压力向软土地基中,注入一定比重的水泥浆或水泥砂浆,在压力传递作用下,灌入的浆液沿地基应力场中的最小主应力面或弱应力分布区劈裂、延伸,形成浆脉状的凝结体,对周围土体产生挤压和密实作用,使土体的孔隙减少,压缩模量增加,达到提高复合地基承载力、减少沉降变形的目的。
  但是,对已建工程的软土地基进行静压灌浆加固处理时,由于软土地基的强度很低,易于劈裂,初始孔口灌浆压力一般均小于0.05Mpa,有的孔口压力呈负压灌注,注入浆液的劈裂、扩散和延伸的方向、分布范围不能人为控制,即存在劈裂可灌而不可控制的矛盾。浆液首先向地基外侧进行扩散和延伸,有的劈裂延伸到地基外围20~30m处,甚至更远。灌浆压力愈大,注浆量愈多,浆液扩散和延伸愈远。致使构筑物基础的沉降速率增大,产生附加沉降。为了解决以上矛盾,只有首先使地基外围软土得到初步加固,灌注浆液才向地基内部进行劈裂、扩散和延伸,建筑物的附加沉降才能得到控制并整体加固。否则,不仅浪费大量的灌浆材料,延长了加固工期,同时使软土地基产生更大的不均匀沉降,达不到加固的目的。
  根据以上原理,为了解决劈裂灌浆方向和范围不易控制和造成土体推移问题,我们研究了软弱土地基综合灌浆加固技术,即从改变软弱土质特性入手,首先在建筑物基础影响范围内,在外围适宜的区域,用高喷灌浆技术营造板墙,形成严密的围封体系,将需加固的范围分割隔离,切断被加固的地基土层与外围土体的联系;在围封体内采用静压灌浆技术,用直孔或斜孔向软弱土体内,灌注适宜的水泥浆或水泥砂浆,改变土质的物理力学特性;设置排水孔及时排出孔隙水,对软弱土质进行补强改性,提高地基承载力,达到加固处理软弱土地基的目的;在加固处理过程中,布设沉降观测控制体系,适时根据观测结果调整灌浆部位及方案,调整地基沉降,解决地基的不均匀沉降问题,最后达到稳定地加固目的,以适应上部结构的要求。
3 南京炼油厂大型油罐软土地基不均匀沉降的综合灌浆加固处理
3.1 油罐地基土质情况
  南京煤油厂原油中转库3台5万m3大型油罐,坐落在栖霞山北麓长江滩地软土地基上,地层分别为填土、粘土、淤泥质粘土、粉砂夹层等,其中第三层的淤泥质粘土层厚度一般在1.71~11.4m,该层强度低(不排水剪的强度指标Cu=20kPa),压缩性高(压缩模量Es=2.8MPa),承载力标准值仅为70kPa,土体的饱和度Sr=92%。根据天然土质情况,远达不到上部荷载的要求。
3.2 油罐结构及地基形式
  5万m3油罐灌体采用钢制焊接内浮顶结构,直径60m,高19.35m,油罐地基采用承台夯扩桩基础,夯扩桩的桩径为450mm,桩顶6m设有钢筋并与钢砼承台板连接,以下部分为素砼。设计桩端进入细纱层0.8m,并在端部夯扩成直经为0.8m的夯扩头,桩长17m。夯扩桩在承台板的园域内按正方形布置,中心距为2.25m,承台底板为0.4m厚的钢筋砼。
3.3 油罐地基出现不均匀沉降的原因
  1998年,油罐地基经夯扩桩处理后,建造了三座5万m3大型浮顶钢油罐,并进行了充水试压。909号灌开始充水时,沉降较小且均匀,充水至15m时(设计充水高度16.5m),各环墙沉降点沉降曲线明显下折,沉降速率急剧增大,最大日沉降达38mm,最大日偏沉38mm,整体倾斜度2.15‰。910和911号罐充水至10.3m时,沉降急剧增大,最大日沉降达33mm,整体倾斜度3.33‰。三罐偏沉方向均为NE30o,对于以夯扩桩处理的地基,出现如此大的沉降速率,可以认为局部范围内的地基或桩基已出现破坏。
  三台大型油罐在充水试压过程中均出现了较严重的不均匀沉降,分析原因主要有:一是夯扩桩的布桩数量不足,边缘桩受到过大的荷载而出现破坏。二是布桩不合理,周边桩超过极限承载力。三是部分桩的施工质量未达到设计标准,部分桩未打入持力层。四是复合地基承载力偏低,地基整体强度达不到上部结构的设计要求。
3.4 油罐地基不均匀沉降的综合灌浆加固处理方案
  山东省水科院受建设方的委托,根据油罐地基的土质特性,正确分析了出现问题的原因,提出了采用综合灌浆技术加固方案,并成功的组织了实施,效果显著。即采用高压喷射灌浆营造旋喷桩板墙补强围封,辅以内部静压灌浆相结合的综合灌浆加固方案。首先在油罐环墙外围进行高压喷射灌浆,孔距0.8~1.0m,深度26m,在沉降偏大的区域,加密布置旋喷桩,形成旋喷桩套接组成的围封体系。而后在围封体内部,采用大角度斜孔对淤泥质粘土层进行静压灌浆,向土体内灌注水泥浆液,布设沉降观测监护系统,调整灌浆速率和灌浆位置,设置排水孔加快水分排出,对周边夯扩桩和内部淤泥土进行全面加固,达到调整提高地基承载力的目的。
3.5 加固施工情况
  对于三台油罐的加固处理,首先在发生严重差异沉降的第二象限重点处理,其他象限也进行了加固调整。在沉降量大的一侧布垂直孔或斜孔进行静压灌浆,在沉降量小的一侧布垂直孔或斜孔进行高压水气喷射,切割掺搅、升扬置换、释放地基应力,调整两侧应力应变条件,纠正因不均匀沉降所造成的建筑物倾斜,使其达到平衡稳定状态,达到纠偏目的。旋喷桩深度26m,静压灌浆斜孔垂直深度28m,角度分别为45o、30o、15o,灌浆材料采用水泥粉煤灰浆液,经过近半年的施工,总计材料用量为:水泥8900t,粉煤灰3400t,黄砂1500t。
3.6 加固处理效果
  三台大型油罐地基经灌浆加固后,通过充水试验一次验收成功,加固后的充水试验高度提高至17.2m,各沉降点最大日沉降为0.8mm,沉降曲线平缓,三台油罐均满足了使用及规范要求,现已全部交付使用,经多年的运行证明,加固效果非常明显。油罐地基加固前后的效果见表1。通过综合灌浆加固技术对油罐地基进行处理后,使投资近1.2亿的三台油罐避免了报废,并投入到正常的使用中,取得了巨大的经济效益和社会效益。
表1 油罐地基加固前后的效果表(910号油罐)
Table1 The reinforcement effect of oilcan foundation (Oilcan910)
时期
Date        最大充水高度(m)
Biggest add water height        最大日沉降(mm)
Biggest daily settlement        最大倾斜率(‰)
Biggest inclination rate
加固前 Before reinforcement        10.3        33        3.33
加固后 After reinforcement        17.2        0.8        0.01
4 结论
  软弱土地基不均匀沉降的综合灌浆加固技术,根据软弱土地基的特点,特别是对已建构筑物地基的特殊情况,提出了先用高喷灌浆营造板墙围封体系,然后采用静压灌浆技术,加固软土地基,并布设沉降观测控制体系,适时调整灌浆部位及地基沉降,对软弱土质进行补强改性,提高地基承载力,解决地基的不均匀沉降问题,最后达到稳定地基的加固目的。此项综合加固技术,在油罐地基、钻井平台地基、楼房基础、电厂沉井以及地下管道等多项实际工程中应用,均取得了较好的加固效果,并具有良好的推广应用前景。
参考文献
〔1〕        白永年等编著.土石坝加固〔M〕.水利电力出版社.1992年:333~334
〔2〕工程地质手册(第三版)〔M〕.中国建筑工业出版社.1992年12月:605~606
〔3〕山东省水利科学研究所.软土地基灌浆防渗技术研究报告〔C〕.1993年:3~5

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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:28:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 14:06 编辑 <br /><br />试谈地基沉降造成墙体开裂的原因及治理方法
来源:中国论文下载中心    [ 09-07-22 14:52:00 ]    作者:刘宜忠    编辑:studa090420
  论文关键词:不均匀沉降;裂缝;设计  
  论文摘要:地基不均匀沉降引起墙体开裂的原因很多,文中分别从勘查、设计和施工三方面提出了一些预防不均匀沉降的措施。  
    
  一、前言  
    
  随着房改政策的推行和人们对工程质量的关注,在群众在关于建设工程质量的投诉中,常常举报砖混结构建筑物出现裂缝并询问建筑物的安全状态。在砖混结构中墙体裂缝是建筑工程质量中的老大难问题。分析一下引起问题的原因,有些地基不均匀沉降、温度应力、地震力、荷载和施工质量等。其中地基不均匀沉降和温度应力造成的裂缝所占比例大,是需要解决的主要问题。在砖混结构中地震力、荷载和施工质量引起的墙体裂缝有时可以影响建筑物的结构,同样是不可忽视的,本文重点谈谈由于地基不均匀沉降引起的墙体开裂。  
    
  二、地基不均匀沉降引起的裂缝分析  
    
  地基不均匀沉降和地基土层的均匀性、地基土的压缩性及荷载差异等有关。根据我国国情,《建筑地基基础设计规范》中允许砖混结构有沉降,并允许有沉降差。虽然规范要求控制沉降差,但在砖混凝土结构设计中不太被人们注意。此沉降差反映到地基上的砖混结构上,有时可引起墙体裂缝。  
  (一)地基不均匀沉降引起墙体裂缝的特征  
  1、裂缝向沉降较大的方向倾斜,沿着门窗洞口约成45度,呈正八字形。  
  2、在房屋高差较大或荷载差异较大的情况下,裂缝位于层数低的,荷载轻的部分,并向上朝着层数高的荷载重的部分倾斜。  
  3、当房屋的沉降分布曲线呈凸形时,往往除了在纵墙两端出现倒八字形倾斜裂缝处,也常在纵墙顶部出现竖向裂缝。在多层砖混结构中,也有在窗口下坎墙上出现竖向裂缝的。  
  (二)地基不均匀沉降原因分析  
  1、房屋地基土层分布不均匀,土质差别较大是发生地基不均匀沉降的客观原因。  
  2、主观原因造成地基不均匀沉降多与设计有关,例如:①地基处理方案和基础设计不协调或在同一建筑物基础下采用多种地基处理方法。②由于建筑立面的错层,平面的变化引起荷载不均匀,如处理不好,可以引起地基不均匀沉降。③当房屋纵墙刚度较差时,由土壤的应力扩散作用,房屋两端应力逐渐减小,可以引起地基不均匀沉降。④还有的设计不符合规范的规定,实际中有的筏板从横墙轴线算起挑出长达2100mm远远超出规范的“不宜超出1500mm”的规定。结果将改变地基受力状态,造成不良后果。  
  3、施工原因造成人工地基承载力不均匀。  
  4、房屋建成后使用不当,如基础长期受水浸泡或在房基附近挖坑、施工松动地基土等。  
    
  三、防止地基不均匀沉降的措施  
    
  (一)建筑设计方面  
  1、建筑物体型诮力求简单。  
  建筑物立面的高差不宜悬殊,接受荷载差异不宜太大;在平面上形状诮力求简单,尽量避免凹凸转角,同时平面上的转折和弯曲也不宜过多,否则会使其整体性和搞变形能力降低。另外,适当控制建筑物的长高比(建筑物在平面上的长度和从基底算起的高度之比),其越小,整体刚度越好,调整不均匀沉降的能力越强,一般控制在2.5左右。对于砌体刚度,应合理布置纵横墙。纵横墙应尽量贯通,横隔墙的间距不宜过大,一般不大于建筑物宽度的1.5倍为宜。  
  2、设置沉降缝。  
  沉降缝将建筑物分成各自独立的单元,各单元的沉降不相互影响。一般在建筑平面的转折部位,高度差异(或荷载差异)处,长高比过大的砌体承重结构或钢筋混凝土框架结构的适当部位,地基土的压缩性有显著异处,建筑结构或基础类型不同处,分期建造房屋的交界处等设置沉降缝应有足够的宽度,建筑物越高(层数越多),缝就越宽。具体缝宽和构造见规范及有关资料。  
  (二)结构设计方面  
  1、减轻建筑物自重。  
  减轻建筑物自重可以减小基底压力,是防止和减轻不均匀沉降很重要的途径。实际中可采用轻质材料,如多孔砖墙或其他轻质墙体;选用轻型结构,如预应力钢筋混凝土结构、轻钢结构以及各种轻型空间结构;选用自重较轻、覆土较少的基础形式,如浅埋的宽基础、有半地下室或地下室的基础,或者室内地面架空地坪等。
2、设置圈梁和钢筋混凝土构造柱。  
  在建筑物的墙体里设置圈梁和构造柱能增强建筑物的整体性,提高其抗弯刚度,在一定程度上能防止或减少裂缝的出现,即使出现了裂缝也能阻止裂缝的发展。  
  (三)施工方面  
  1、在基坑开挖时,不要扰动地基土,通常坑底保留200mm左右的土,待垫层施工时,再人工挖除。如坑底土被扰动,应挖去,用砂、碎石回填夯实。要注意打桩、井点降水及深基开挖对附近建筑物的影响。  
  2、在已建成的小、轻型建筑物周围,不宜堆放大量的建筑材料和土方等重物,以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降。  
    
  四、治理方法  
    
  不均匀沉降引起的裂缝对结构的承载能力和整体性有较大的影响,需要及时治理加固。在加固之前,应做好对裂缝的勘察,掌握裂缝开展规律,再根据裂缝程度,对结构进行适当的加固处理。  
  (一)一般性裂缝,如若干年后不发展,则可以认为不影响结构安全使用,可采用填缝修补或灌浆修补。填缝修补分为水泥砂浆填缝和配盘水泥砂浆填缝,工序为:先将裂缝清理干净,用勾缝刀、抹子、刮刀等到工具将1:3的水泥砂浆或比砌筑砂浆高一级的水泥砂浆或掺有107胶的聚合物水泥砂浆填入砖缝;配筋水泥砂浆填缝则每隔4—5皮砖,在砖缝中先嵌入钢筋,然后按上述工序进行处理。灌缝修补是用压力设备把水灰比为0.7—1.0的水泥浆液压入墙体内,使裂缝粘合。  
  (二)对于影响安全使用的裂缝,应进行加固处理。因墙体强度不够而发生的裂缝,墙面可敷贴钢筋网片,网片用中φ6@100—300双向或中φ4@100—200双向钢筋网,并配置穿墙拉筋加以固定,然后灌细石混凝土或分层抹水泥砂浆加固。施工前墙体抹灰应刮干净,灌浆后应养护护七天左右。  
  (三)加强上部结构钢度,可采用钢筋、型钢拉杆或在墙体上增设钢筋混凝土圈梁,圈梁用强度等级为C15—C20的混凝土,截面不小于120×180mm,配筋可采用纵向φ4@10—14箍筋φ6@200—250,每隔1.5—2.5mm应有牛腿(或螺栓、锚固件等)伸进墙体与墙体拉结好。浇筑圈梁时应将墙面凿毛,洇水以加强粘结。
1.9 减轻不均匀沉降损害的措施
    一般地说,地基发生变形即建筑物出现沉降是难以避免的,但是,过量的地基变形将使建筑物损坏或影响其使用功能;
从地基角度处理沉降方法:
    (1)采用柱下条形基础、筏基和箱基等;
    (2)采用桩基或其它深基础;
    (3)采用各种地基处理方法。
1.9.1 建筑措施
1.建筑物体型力求简单
    平面形状复杂(如L、T、E、Z、Π形等)的建筑物,单元交又处基础密集,附加应力互相重叠,使局部沉降量增加;同时,此类建筑物整体刚度差,不对称,不均匀沉降时,易产生扭曲应力,更易使建筑物开裂。
    建筑物高低(或轻重)变化太大,地基各部分所受的荷载轻重不同,自然也容易出现过量的不均匀沉降。
    据调查,软土地基上紧接高差超过一层的砌体承重结构房屋,低者很容易开裂。因此,遇软弱地基时,要力求
    (1)平面形状简单,如用“一”字形建筑物;
    (2)立面体型变化不宜过大,砌体承重结构房屋高差不直超过l-2层。
2.控制建筑物长高比及合理布置纵横墙
    纵横墙的连结和房屋的楼(屋)面共同形成砌体承重结构的空间刚度,当砌体承重房屋长高比较小时,建筑物的整体刚度好,能较好地防止不均匀沉降的危害。相反,长高比大的建筑物体刚度小,纵墙很容易因挠曲变形过大而开裂。
    根据调查认为,二层以上的砌体承重房屋,当顶估的最大沉降量超过120mm时,长高比不宜大干2.5;平面简单,内外墙贯通,横墙间隔较小的房屋,长高比的限制可放宽至不大于3.0。不符合上述条件时,可考虑设置沉降缝。
    合理布置纵横墙,是增强砌体承重结构房屋整体刚度的重要措施之一。一般地说,房屋的纵向刚度较弱,故地基不均匀沉降的损害主要表现为纵墙的挠曲破坏。
    内、外纵墙的中断、转折,都会削弱建筑物的纵向刚度。当遇地基不良时,应尽量使内、外纵墙都贯通,另外,缩小横墙的间距,也可有效地改善房屋的整体性,从而增强调整不均匀沉降的能力。

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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:28:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 14:06 编辑 <br /><br />解决建筑施工常见裂缝之管见
施工项目质量问题的分析,是正确拟定质量事故处理方案的前提,是明确质量事故责任的依据。在结构混凝土施工过程中,混凝土表面常会出现各种病害,而混凝土裂缝是很普遍的结构性病害之一,它不仅影响结构的美观,也会降低结构混凝土的强度,影响结构的使用性能和使用寿命。因此,对引发结构混凝土裂缝的成因进行分析、归纳及采取预防措施是很有必要的。
  在混合结构中墙体裂缝是常见的质量问题,引起裂缝的原因有地基不均匀沉降、温度应力、地震力、膨胀力、冻胀力、荷载和施工质量等。地基不均匀沉降和施工工艺引起混凝土裂缝有如下原因:
  地基不均匀沉降引起墙体裂缝。房屋的全部荷载往往通过基础传给地基,而地基在荷载作用下,其应力随深度而扩散,深度愈大,扩散愈大,应力愈小,在同一深处,也总是中间最大,向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用,即使地基地层非常均匀,房屋地基应力分布仍然是不均匀的,从而使房屋地基产生不均匀沉降,即房屋中部沉降多,两端沉降少,形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。
  在地质较好、较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋地基不均匀沉降的差值较小,一般对房屋的安全使用不会产生很大的影响。但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时,由于土的强度低、压缩性大,房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都就会较大。如果房屋设计的长高比较大,整体刚度差,而对地基又未进行加固处理,那么墙体就可能出现严重的裂缝。裂缝往往对称地发生在纵墙的两端,向沉降较大的方向倾斜,沿着门窗洞口形成约成45度的正八字形,且房屋的上部裂缝小,下部裂缝大。这种裂缝,必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。
  当房屋两端土质压缩性大,中部小时,沉降分布曲线将成凸形。此时,往往除了在纵墙两端出现向外倾斜裂缝外,也常在纵墙顶部出现竖向裂缝。
  在多层房屋中,当底层窗台过宽时,也往往容易因荷载由窗向墙集中传递,使地基不均匀沉降,致使窗台在地基反力作用下产生反向弯曲,引起窗台中部的竖向裂缝。
  从以上分析可知,裂缝的分布与墙体的长高比有密切关系,长高比大的房屋因刚度差,抵抗变形能力差,故容易出现裂缝,因纵墙的长高比大于横墙的长高比,所以大部分裂缝发生在纵墙上。裂缝的分布与地基沉降分布曲线密切有关,当沉降分布曲线为凹形时,裂缝较多的发生在房屋下部,裂缝宽度下大上小,当沉降分布曲线为凸形,裂缝较多的发生在房屋的上部,裂缝宽度上大下小。裂缝分布与墙体的受力特点密切有关,在门窗洞口处,平面转折处、层高变化处,由于应力集中,往往也就容易出现裂缝,又因墙体是受剪切破坏,其主拉应力为45度,所以裂缝也成45度倾斜。
  要防止地基不均匀沉降引起墙体开裂,首先应处理好软土地基和不均匀地基,在拟定地基加固和处理方案时,应将地基处理和上部结构处理结合起来考虑使其能共同工作,不能单纯从地基处理出发,否则,不仅费用大,而且效果也会很差。在上部结构处理上可以改变建筑物体型,简化建筑物平面,合理设沉降缝,加强房屋整体刚度(如增加横墙、增设圈梁、采用筏式基础、箱形基础等),采用轻型结构、柔性结构等。
  施工工艺引起混凝土裂缝。混凝土施工工艺涉及面广,在一定程度上影响着混凝土的内在质量和表观。水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。混凝土是一种人造混合材料,施工中要严格控制均匀和密实程度,避免在极端天气条件下施工。混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实、养护等各道工序中稍有差错都会影响其均匀和密实程度,产生裂缝。例如模板支撑不当,漏水、漏浆、支撑强度不足,支撑的地基下沉,过早拆模等都可能造成混凝土开裂。再有混凝土搅拌不均、混凝土离析、振捣不实以及施工过程中钢筋表面污染,混凝土保护层太小或太大,浇灌中碰触钢筋使其移位等也都可能引起裂缝。混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。混凝土达不到设计强度时,尽量不要承受外来荷载,普通钢筋混凝土构件在承受了30%至40%的设计荷载时,就可能出现裂缝,肉眼一般不能觉察,而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。
  因此加强地基的检查与验收工作是十分重要的。基坑开挖后应及时通知监理工程师到场验收,取得监理工程师的认可后方可浇注混凝土。当有不利地质情况时,必须先对其加固处理,并经验收合格后,方可进行下一步施工。开挖基槽后,要注意不扰动其原状结构,同时不要暴露时间太长。要合理安排施工顺序,尽量做到流水作业。当相邻结构物间距较大时,应先施工较深的基础,当结构物各部分荷载相差较大时,应先施工重、高部分,后施工轻、低部分,同时通知勘察及设计单位到场验收。对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探,当探出有不利地质情况时,应先对其加翮处理,并经验收后,方可进行下一步施工。相邻建(构)筑物间距较近时,应先施工较深基础,以防基坑开挖破坏已建基础的撼基。
  在现代建筑施工中,钢筋混凝土工程尤为多见,所以解决钢筋混凝土在施工过程中的各类问题,有利于建筑行业的发展,更有利于施工的安全及工程的实用性。混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施,尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,可确保工程质量,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。对施工项目质量问题的认真正确分析,是正确拟定质量事故处理方案的前提,是明确质量事故责任的依据。作为工程技术人员,更应该严把质量关,对质量问题的分析力求全面、准确、客观,对事故的性质、危害、原因、责任的分析都不能遗漏。

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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:29:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 14:06 编辑 <br /><br />山区地基基础不均匀沉降问题浅析
   山区建筑物的地基基础的不均匀沉降问题必须认真对待,从选点开始,直到工程地质勘察,设计和施工都应建立在摸清地质结构条件的前提下,按照客观规律因势利导地去开展工作。
    首先应认真查明和处理各种地下障碍物,确保地基基础工程质量和进度。  
    地下障碍物存在的年代有远有近,埋藏有深有浅,分布有疏有密,范围有大有小,没有规律可循,只有认真作好地质勘测,分析判断,精心处理,才能除掉建筑物的隐患。在查明了地下物之后,处理方案要谨慎选择,且要有建设(监理)单位,设计单位、施工单位大家共同重视、共同努力,方能得到圆满解决。  
    一、山区建筑地基的特点  
    山区建筑地基,由于地质条件复杂,与平原地区相比,具有如下特点:  
    1、地面高差悬殊很大。大量的平整场地工作往往使同一建筑物的部分基础置于挖方区,而另一部分基础置于填方区;一部分基础置于河道上,而另一部分基础置于硬上层上,如果处理不当,很容易使地基产生不均匀沉降。  
    2、基岩起伏变化较大。由于基岩起伏,上覆土层的厚度不同,常常使建筑物一部分基础置于坚硬的基岩上;另一部分基础置于土层上,使建筑物地基产生不均匀沉降。  
    3、土层复杂。山区地基由于土层在平面与竖向分布上常有很大的差异,不但层次多,且各种土层的物理力学指标相差悬殊,在平面上土层厚度变化较大。  
    4、局部软弱土层。山区常遇到有古(老)池塘,河道沟渠的淤泥细砂,软塑状粘性土层等局部软弱土层,一般面积不大,对一个建筑物地基的影响虽只是局部的,但如果处理不当,易产生基础不均匀沉降,也应重视。  
    二、对不均匀地基的处理  
    l、桩基础  
    采用爆扩桩、灌注极,打入桩穿过软弱土层,将基础支撑在坚硬土(石)层上,使建筑物的沉降差满足设计要求,这种方法能同时取代或减少地基处理和开挖基坑的土方工程,可以节约人力和缩短工期,山区普遍采用此法。要使桩基础达到经济上合理,技术上安全可靠,必须做到精心设计和精心施工,否则虽采用了桩基础也会发生问题。  
    2、充分利用上覆土层,尽量采用浅基础。当地基上部土层的强度较高,且具有一定的厚度,其下分别为软弱土后和硬土层时,应优先采用浅基础较为经济合理。  
    3、换土。换土有两种,一种是以硬换软,一种是以软换硬。其目的都是为了获得整个建筑物的均匀沉降。一般来讲,在一个建筑场地内,硬地基少,软地基多。它采用以软换硬的换土法(又叫褥垫)。若软地基少,硬地基多,宜采用以硬换软的换土法。若软硬地基各一半,宜采用设置沉降缝与局部换上相结合的方法。
    4、用梁板跨越软弱土层区。此方法较少采用。  
    我们商洛山区多年来较多采用的是换土法和桩基础,效果很好,至今未发现大的不均匀沉降的问题。  
    三、几点建议  
    1、山区工程水文地质条件比较复杂,只有在查清工程地质结构和水文地质条件的情况下,经过认真勘测才能对地基采用因地制宜的合理方案。因此山区建设中搞好水文地质勘测工作,显得尤为重要。  
    2、山区建设中,平整场地时不可避免地出现较多填土区,合理地利用填土地基,对山区建设具有重要的意义。利用填土地基的关键是提高填土的密实度。因此,要统一规划,安排好平整场地,地车上压实处理及基础施工的综合方案,提高填土质量。  
    3、山区建设软硬不均地基比较复杂,在设计时应考虑减少建筑物的沉降差。桩基础是一种较常用的方法,选用什么样的桩型及工艺应根据地质情况和具体条件确定。为了保证质量,在现场进行桩的静载试验来确定桩基的承载力是非常必要的。  
    4、地质条件比较复杂的地区,主要建筑物的基槽(坑)开挖后,应组织质监、地勘、设计、监理、建设、施工单位进行验槽后,方能进行下一道工序的施工,基础施工应作好隐蔽工程记录,特殊处理记录。  
    5、对有代表性的软、硬不均地基的建筑物应加强沉降观测。以便分析研究,为山区建设处理软硬不均地基积累资料。

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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:30:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 14:06 编辑 <br /><br />减小不均匀沉降危害的措施
            地基的不均匀变形有可能使建筑物损坏或影响其使用功能。特别是高压缩性土、膨胀土、湿陷性黄土以及软硬不均等不良地基上的建筑物,如果考虑欠周,就更易因不均匀沉降而开裂损坏。因此如何防止或减轻不均匀沉降造成的损害,是设计中必须考虑的问题。若事先采取必要的措施,如从地基、基础、上部结构相互作用的观点,在建筑、结构或施工方面采取措施,往往可以减小由于不均匀沉降对结构产生的危害。
    一、建筑措施
    1.建筑物的体型应力求简单
    复杂的体型常常是削弱建筑物整体刚度和加剧不均匀沉降的重要因素。因此,地基条件不好时,在满足使用要求的条件下,应尽量采用简单的建筑体型,如长高比小的“一”字形建筑物。
    平面形状复杂的建筑物,纵横单元交叉处基础密集,地基中附加应力互相重叠,必然出现比别处大的沉降。加之这类建筑物的整体性差,各部分刚度不对称,很容易遭受地基不均匀沉降的损害。
    建筑物高低变化太大,地基各部分所受的荷载不同,也易出现过量的不均匀沉降。
    2.控制长高比及合理布置墙体
    长高比大的砌体承重房屋,其整体刚度差,纵墙很容易因挠曲过渡而开裂。
    合理布置纵、横向,是增强砌体承重结构房屋整体刚度的重要措施之一。一般房屋的纵向刚度较弱,故地基不均匀沉降的损害主要表现为纵墙的挠曲破坏。内外纵墙的中断、转折,都会削弱建筑物的纵向刚度。地基不良时,应尽量使内、外纵墙都贯通。纵横墙的联结形成了空间刚度,缩小横墙的间距,可有效地改善房屋的整体性,从而增强了调整不均匀沉降的能力
    3.设置沉降缝
    用沉降缝将建筑物(包括基础)分割为两个或多个独立的沉降单元,可有效地防止不均匀沉降发生。分割出的沉降单元,原则上要求满足体型简单、长高比小以及地基比较均匀等条件。为此,沉降缝的位置通常选择在下列部件上
     a.复杂建筑物平面转折部位
     b.长高比过大的砌体承重结构或钢筋混凝土框架结构的适当部位
     c.地基土的压缩性有显著变化处
     d.建筑物的高度或荷载有很大差异处
     e.建筑物结构或基础类型不同处
     f.分期建造房屋的交界处
     沉降缝应有足够的宽度,以防止缝两侧的结构相向倾斜而互相挤压。
    4.相邻建筑物基础间满足净距要求
    由地基中附加应力分布规律可知:作用在地基上的荷载,会使土中的一定宽度和一定深度范围内产生附加应力,从而地基将发生变形。在次范围之外,荷载对相邻建筑物的影响可忽略。如果建筑物之间的距离太紧,同期修建会相互影响,特别是建筑物轻重差别太大时,轻者受重者的影响;非同期修建,新建重型建筑物或高层建筑物会对原有建筑物产生影响,而使被影响建筑产生不均匀沉降而开裂。
    5.调整建筑设计标高
    建筑物的沉降会改变原有的设计标高,严重时将影响建筑物的使用功能。因而可能采取下列措施进行调整:
    a.根据预估的沉降量,适当提高室内地坪和地下设施的标高
    b.将有联系的建筑物或设备中,沉降较大者的标高适当提高
    c.建筑物与设备之间留有足够的净空
    d.当有管道穿过建筑物时,应预留足够用的尺寸的孔洞,或采用柔性管道接头等
   
    二、结构措施
   1.减轻建筑物的自重
    在基底压力中,建筑物的自重占很大比例。据估计,工业建筑占50%左右;民用建筑占60%左右。因此,软土地基上的建筑物,常采用下列一些措施减轻自重,以减小沉降量
    a.采用轻质材料,如各种空心砌块、多孔砖以及其他轻质材料以减少墙重
    b.选用轻型结构,如预应力钢筋混凝土结构、轻钢结构及各种轻型空间结构等
    c.减少基础和回填的重量,可选用自重轻、回填少的基础形式;设置架空地板代替室内回填土。
   2.减少或调整基底附加应力
    设置地下室或半地下室。利用挖出的土重去抵消(补偿)一部分甚至全部的建筑物重量,以达到减小沉降的目的。如果在建筑物的某一高重部分设计地下室(或半地下室)便可减少与较轻部分的沉降差。
    改变基础底面尺寸,调整基底附加压力。对荷载较大建筑物可采用较大的基础底面积,减小基底附加压力,可以减少沉降量。对沉降不均匀或地基土压缩性不均的建筑物可采用不同的基底附加压力来调整不均匀沉降。
    3.设计圈梁
    对于砌体承重结构,不均匀沉降的损害突出表现为墙体的开裂。因此时间中常在墙内设置圈梁来增强其承受挠曲变形的能力。这是防止出现开裂及阻止裂缝开展的一项有效措施。
   圈梁的布置,在多层房屋的基础和顶层处宜各设置一道圈梁,其他各层可隔层设置,必要时可层层设置。单层工业厂房、仓库,可结合基础梁、联系梁、过梁等酌情设置。
    4.采用连续基础
    对于建筑体型复杂、荷载差异较大的框架结构,可采用箱基、桩基、筏基等加强基础整体刚度,减少不均匀沉降
    5.采用非敏感性结构
    排架、三交拱等铰接结构,支座发生相对位移时不会引起很大的附加应力,故可以避免不均匀沉降的危害。不过,这类结构形式通常只适用于单层的工业厂房、仓库和某些公共建筑。
    三、施工措施(略)

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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:32:18 | 显示全部楼层
砖混墙住宅墙体裂缝诊治
  砖混结构的房屋在建筑物中占的比例较大,分布较广,而砖混结构中的一般细小裂缝由于不危及使用,往往被人忽略。但这些裂缝在较长时间内还不稳定, 降低了建筑物的抗震能力,在地震时容易引发墙体破坏,甚至墙体倒塌,必须重视解决。本文就此作如下诊治。

一、形成砖混墙体裂缝搭脉:
1、地基不均匀沉降引起墙体裂缝。一些工程中,由于不进行地基处理,或地基处理不当,人为地造成地基变形,引起基础的不均匀沉降,形成墙体裂缝。 此类实例比较多。地基不均匀沉降引起的墙体裂缝主要有斜裂缝,窗间墙裂缝, 房屋底层窗下墙竖直裂缝等。其中,斜裂缝和窗下墙竖直裂缝较为常见,主要是由于地基不均匀沉降佼墙体受到很大的剪力所致,由于墙体的抗剪能力较差, 当结构刚度较差,体型复杂,墙体抗剪强度不满足要求时,墙体就产生了裂缝。 房屋底层窗下墙体竖直裂缝是由于窗下墙受基底反力后因反向变形过大所造成的。
2、跨度较大的梁端底部因局部压力过大,墙体局部抗压强度不足,使墙体产生局部竖向裂缝。
3、温度变化引起墙体裂缝。主要有屋顶纵墙的八字形裂缝和顶层困梁附近的水平裂缝。在相同的温度条件下,钢筋硷的线膨胀系数是砖砌体线膨胀系数的两倍。在炎热的夏季,屋面温度大大高于墙体温度,钢筋硷屋面板产生较大的膨胀变形,在房屋纵向两端的屋面板,因热膨胀产生的位移最大,引起端部墙身外推以及纵墙端部受拉开裂。 4、悬姚板抗倾覆不够,悬挑板向下倾覆导致墙体产生裂缝。

二、墙体裂缝的防治药方:
1、对待钻探工作要十分认真,尤其注意对软地基进行必要的加固处理。
2、重视地基处理。减少地基不均匀沉降是防止墙体裂缝的重要措施,特别是软弱地基,湿陷性黄土地基和季节性冻土,要采取相应的措施,并应注意防止因开挖引起邻近建筑物的地基沉降。不要一味地加大基础断面,增设加大基础圈梁。
3、对沉降缝的设置要合理,严格按照国家规范进行。特别注意对长度过大, 平面形状复杂,温差较大的建筑物,设置合理的沉降缝,使沉降缝的两侧各自沉降。
4、适当增加建筑物顶部保温层厚度或增设架空隔热板。合理安排屋面保温层的施工,屋面施工时尽量避开高温季节。对较长的建筑物,应在端部屋顶及墙上采取重点加强措施,设置一定数量的钢筋网,以增加抗拉强度。
5、加强上部结构刚度。对上部结构的薄弱部分,增设必要的加强措施,例 如在士0.000外及楼层设置圈梁,减少建筑物墙体不必要的开洞,控制建筑物门窗洞口宽度,特别要对底层窗下墙处进行加强处理。
6、一般情况下,除建筑物长度超过规定的限值,应设伸缩缝外,还应增设屋面伸缩缝。屋盖伸缩缝,应尽量缩短,以便减少屋面板端部膨胀积累值。尤其在现浇屋盖部分及现浇挑檐,每隔15~18米左右就应设硅后浇带一道,缝宽2O0 ~300毫米,缝内砖断开,钢筋不断,待主体结构完成需做保温层前,再
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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:33:07 | 显示全部楼层
浅谈墙体裂缝的产生原因及预防措施
摘  要: 建筑物墙体裂缝不仅种类繁多,形态各异,而且较普遍,因此正确分析原因、切实加以防治十分必要,十分迫切。本文总结分析了建筑物墙体裂缝的产生原因和裂缝控制原则,针对性地提出了墙体结构裂缝控制的具体构造及施工措施的一些建议
关键词:  墙体;裂缝;预防措施
1前言
墙体裂缝是建筑物中常见的问题,引起墙体裂缝的冈素很多,既有桩基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料显示这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上,但也有因荷载过大或截面过小导致的裂缝。论文 www.lwkoo.cn 毕业论文建筑物墙体出现的裂缝,不仅影响其使用的外观效果,还会引起外墙的渗漏,这在潮湿多雨的武汉地区尤其突出。如何解决建筑物墙体的裂缝现象,就显得十分重要。本文分析了墙体裂缝产生的原因,并提出了针对性的预防措施。

2墙体裂缝原因分析

2.1地基不均匀沉降引起墙体裂缝分析

    1. 当房屋地基土层分布不均匀,土质差别较大时,则往往在不同土层的交接处或同一土层厚薄不一处出现较明显的不均匀沉降,造成墙体开裂,其裂缝上大下小,向土质较软或土层较厚的方向倾斜。
    2.在房屋高差较大或荷载差异较大的情况下,当未留设沉降缝时,也容易在高低和较重的交接部位产生较大的不均匀沉降裂缝。此时,裂缝位于层数低的荷载轻的部分,并向上朝着层数高的荷载重的部分倾斜。
    3.当房屋两端土质压缩性大,中部小时,沉降分布曲线将成凸形,此时,往往除了在纵墙两端出现向外倾斜裂缝外,也常在纵墙顶部出现竖向裂缝。
    4.在多层房屋中,当底层窗台过宽时,也往往容易因荷载由窗间墙集中传递,使地基不均匀沉降,致使窗台在地基反力作用下产生反向弯曲,引起窗台中部的竖向裂缝。
    5.  新建房屋的基础若位寸:原有房屋基础下,则要求新、旧基础底面的高差H与净距L的比值应小于0.5—l。否则,由于新建房屋的荷载作用使地基沉降而引起原有房屋、墙体裂缝。同理,在施工相邻的高层和低层房屋时,亦应本着先高、重,后低、轻的原则组织施工;否则,若先施工了低层房屋后再施工高层房屋,则也会造成低层房屋墙体的开裂。
    从以上分析可知,裂缝的分布与墙体的长高比有密切关系,长高比大的房屋因刚度差,抵抗变形能力差,故容易出现裂缝;因纵墙的长高比大于横墙的长高比,所以大部分裂缝发生在纵墙上。裂缝的分布与地基沉降分布曲线密切有关,当沉降分布曲线为凹形时,裂缝较多的发生在房屋下部,裂缝宽度下大上小;当沉降分布曲线为凸形,裂缝较多的发生在房屋的上部,裂缝宽度上大下小。裂缝分布与墙体的受力特点密切有关,在门窗洞口处,平面转折处、层高变化处,由于应力集中,往往也就容易出现裂缝;又因墙体是受剪切破坏,其主拉应力为45。所以裂缝也成45倾斜.

2.2  温度应力引起墙体裂缝

一般材料均有热胀冷缩性质,房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形,称为温度变形。如果结构不受任何约束,在温度变化时能自由变形,那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时,则将在结构中产生附加应力或称温度应力。由温度应力引起结构的伸缩值。
由于钢筋混凝土的线膨胀系数a=1.08X10/C,而普通砖砌体的线膨胀系数为0.5X1O/C,在相同温差下,钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体大1倍左右。所以,在混合结构中,当温度变化时,钢筋混凝土柱、梁等与砖墙伸缩不一,必然彼此相牵制而产生温度应力,使房屋结构开裂破坏。

2.3  施工因素

    ①施工速度过快,此时砌体的强度尚未达到设计强度,且地基快速变形,土应力调整滞后,使地基土过早产生沉降不均匀。导致在砌体内部已产生过大的初始应力和应变,形成潜在的裂缝因子,主体完工装修,居民入户后,进一步加载,裂缝因子发生作用,导致墙体开裂;
    ②砂浆强度不符合要求,如砂子含泥量较大,不均匀,不严格计量,配合比不准,甚至根本未采用施丁现场材料进行试配,由实验室来确定配合比。仅依据某些资料提供的参考配合比施工;
    ③砂浆末充分搅拌,和易性差,操作时,饱满度不够,水平灰缝厚度不均匀,造成砌体强度下降;
    ④施工砖缺乏泅水,水分过早被吸收,水泥水化反应不足;
⑤施工工艺错误,砌体施工缝处留直,甚至阴搓。砌体通缝,灰缝砂浆不饱满,含水率掌握不当,脚手眼设置不当,组砌不当等。

2.4  其它裂缝

这些裂缝包括:混凝土构件变形、荷载过大或截面过小导致的裂缝导致的砌体裂缝,如当挑梁上填充墙、梁相继同步施工致使挠度过大,其上砌体产生内低外高斜裂及与外纵墙之间的竖缝等;砌体本身承载力不足如砖柱承载不足时在下部1/3高度处出现的竖缝;砌体构造要求不良如施工洞留置和拉结筋放置不当造成的洞边缝,这些裂缝形态各异,必须对症防治。

3 控制墙体裂缝的措施

3.1 材料方面的措施

3.1.1  改善墙体的抗裂防水性能
墙体的透气性较差,水分蒸发较慢,而在雨季时墙体的含水量很高,墙体的抗拉强度大幅度降低,很容易导致墙体产生裂缝。因此,有必要提高墙体的防水能力。建议采用纤维砂浆抹面,每m3水泥砂浆中加入0.9kg聚丙烯纤维一起搅拌,既加强抹面砂浆与基层的粘结力,提高抹面砂浆的保水性,又能保护墙体,防止墙面开裂。

3.1.2  提高墙体的抗剪强度
提高墙体抹灰砂浆的抗剪强度是增强墙体抗剪强度的主要途径之一。1)在界面挂钢丝网。在界面处墙面两侧设置钢丝网片固定墙面,宽2000n,沿缝两侧各延伸100mm,操作中加强界面处的灰缝处理,饱满填实,补浆勾缝,网片用水泥砂浆封实,外做罩面粉刷。2)在砂浆中掺人纤维,即采用纤维砂浆抹面。具体做法是将短纤维(聚合物纤维)按一定比例掺人砂浆中拌和即可制得。短纤维在砂浆中的作用是提高基体的抗拉强度,阻止基体中原有微裂缝的扩展并延缓新裂缝的出现,提高基体的变形能力和改善其韧性与抗冲击性。在工程中常用的是聚丙烯单丝纤维。3)在墙体中采用水平砌缝配筋的办法,其作用类似于圈梁,加强砌体抵抗水平变形的能力。砌缝配筋是由预先埋设在水平砂浆砌缝中的纵向和横向钢筋构成的,砌缝配筋的间距,最小为20cm,最大为60cm,或者在墙体中部设置3Φ6的通长水平钢筋,在墙体转角和纵横墙交接处宜设置拉接钢筋,数量为每120mm墙厚不少于1Φ6,竖向间距官为500mm.

3.2由地基不均匀沉降引起墙体裂缝的防止措施

    1.应处理好软土地基和不均匀地基,但在拟定地基力口固和处理方案时,又应将地基处理和上部结构处理结合起来考虑使其能共同工作。
    2.不能单纯从地基处理出发,否则,不仅费用大;而效果亦差。  
    3.在上部结构处理上有:改变建筑物体型、简化建筑物平面、合理设沉降缝、加强房屋整体刚度(如增加横墙、增设圈梁、采用筏式基础、箱形基础等)、采用轻型结构和柔性结构等。

3.3由温度应力引起墙体裂缝的防止措施

    1.可采取合理地设伸缩缝,避免楼面错层和伸缩缝错位。
    2.加强屋面保温、隔热,用油毡夹滑石粉或铁皮将屋面板和墙体隔离,并在女儿墙根部留一定空隙,使其能自由伸缩且有伸缩余地。
    3. 采用蓄水屋面域种植屋面,女儿墙设构造柱,同时,加强结构的薄弱环节,提高其抗拉强度等技术措施。

4  结语
    建筑物墙体裂缝的控制,需要从设计、施工、建筑材料三个方面总体考虑,应根据工程的实际情况,选择相应的控制措施,达到既能控制墙体裂缝的产生,又方便施工的目的。

参考文献:
[1]肖亚明,砌体结构裂缝与控制问题研究综述[A],第三届全国工程学术会议论文集[C].1994
[2)江家扬,等,轻质砌块墙体抗裂、抗渗漏措施的研究[J].广东建材,1997(6).
[3]GB5020372002,砌体工程施工质量验收规范[S]
[4]GB50003-2001,砌体结构设计规范[S]
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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:33:50 | 显示全部楼层
建筑工程砖混结构设计中裂缝问题的分析探讨
砖混结构就是竖直承重构件用砖砌体,而水平承重构件用混凝土,由这两种材料混合建造的结构。由于砖混结构造价低、取材方便、性能良好而被广泛应用。砖混结构在建设和使用过程中会出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。本文就砖混砌体产生裂缝的原因和防治措施进行介绍。
【关键词】砖混结构;裂缝;原因;防治
1、 砖混结构的现状
砖混结构是目前我国城乡住宅建筑和学校公寓等普遍采用的形式。砖混结构房屋在建设和使用过程中出现的墙体裂缝,是相当普遍的现象,也是长期困扰着工程技术人员的技术难题。虽然结构设计是建立在强度设计的极限承载力基础上的,但大多数工程的使用标准却是由裂缝控制的,结构的破坏和倒塌也都是从裂缝的扩展开始的,如强烈地震后震区的建筑物上都布满了 各种各样的裂缝等。所以人们对裂缝往往产生一种破坏前兆的恐惧感。

2、 砖混结构的优缺点
2.1 用砖砌体做承重内外墙、钢筋混凝土做楼板的砖混结构房屋在我国住宅建筑中占较大比重,这是因为它具有如下的优点:
(1) 易于取材,施工方便:由于能制砖的粘土几乎到处都有,大规模的砖瓦厂很多,分布也广,我国前些年粘土砖的产量超过6千亿块,掌握砌筑技术的瓦工也很多。和钢筋混凝土结构相比,采用砖混结构可以节约水泥、钢材和木材。
(2) 材料性能稳定:烧透的砖具有很好的化学稳定性和大气稳定性。意大利帕维亚900年前建造的意大利契维克(Civic)塔倒塌后的研究表明,其中砖的风化和因冻融循环乃至侵蚀因素导致材料性能退化的现象仅发生在表面1-2cm的范围内。我国嵩岳寺砖塔迄今已经历1400余年的风风雨雨,虽有一定的风化,但仍屹立于万山丛中。
(3) 保温隔热性能好:砖混结构房屋的砖墙墙保温性优于混凝土墙板和其他墙体材料。
2.2 砖混结构的不足之处
(1) 砖混结构自重大。砖砌体强度不高,特别是抗拉、抗剪强度很低,因此砖混结构截面尺寸一般较大,体积大,自重也大。材料用量多,也加重了运输任务。同时自重大,对基础和抗震也都是不利的。
(2) 砖混结构基本上采用手工方式砌筑,工作量大,劳动强度高,生产效率低。
(3) 无筋砖砌体的抗拉、抗弯和抗剪强度低,延性差,因此抗震性能差。

3、 砖混结构裂缝产生的原因
引起砖混结构房屋墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。现就温度和地基不均匀沉降原因引起的墙体裂缝进行理论分析研究。
3.1 温度变化的影响
 当温度变化时,由于材料热胀冷缩,房屋各部分构件将产生各自不同的变形,引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致,屋面变形较大;当屋盖和墙体之间构造处理不当,会使墙体受拉,当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时,墙体便被拉裂。这类裂缝普遍是在建筑物的(特别是那些纵向较长的)顶层两端内外纵墙上,其形态呈“八”字或“X”型,且显对称性,但有时仅一端有,轻微者仅在两端1~2 个开间内出现,严重者会发展至房屋两端1/3 纵长范围内,并由顶层向下几层发展。
3.2 地基不均匀沉降引起的裂缝
  由于地基变形所引起的事故,占工程事故的80%以上,建造在软土地基、不均匀地基、冲沟、古河道、填土区的地基,湿陷性、膨胀性、可液化地基,不稳定地基上的建筑,极易产生下沉裂缝。建筑物在使用过程中,由于外来因素的影响:如地下水的升降,上下水管漏水,绿化浇水,近邻新建工程,近邻有深基坑开挖,大面积堆载,近邻打桩工程,振动影响等,均会对原有建筑造成不利影响,地基变形引起墙体裂缝。裂缝在楼层上的分布一般下层比上层严重,裂缝的形状有竖向裂缝、水平裂缝。
4、 防治措施
4.1 温度应力裂缝的防治
为了防止温度变化引起墙体开裂, 可根据具体情况采取下列措施:
(1) 适当调整温度伸缩缝间距。设计规范《砌体结构设计规范》GB50003-2001 中对有保温层或隔热层的屋楼盖规定每50米设一道伸缩缝,无保温层或隔热层的屋盖规定每40米设一道伸缩缝,这个规定是从整体结构考虑的,但对温差较大且温度变化频繁地区和严寒地区的房屋及构筑物不适用,特别对于冬天有严寒,夏天有酷暑的地区,伸缩缝的最大间距除应满足《砌体结构设计规范》GB50003-2001 中的规定外,伸缩缝的间距不宜大于30m。
(2)当房屋的屋盖和楼板不在同一标高时,如错层房屋,应在错层处纵横墙相交点设置钢混凝土构造柱并设双道圈梁与构造柱相连,以帮助墙体抵抗拉剪应力。
(3) 适当加大屋面层圈梁和房屋四角构造柱的配筋和提高顶层砌体的砂浆标号。
(4)当有女儿墙时,女儿墙的抗风构造柱应与楼层的构造柱上下连通。
(5)在建筑物的两端的1~2 个开间内或总长1/4 范围内的屋面板底设置滑动支座,让其自由伸缩。
(6)做好屋面保温隔热层,这是最关键的一点。传统的做法是设一道架空隔热板,但效果不理想,笔者建议采用种植屋面和储水屋面,或者使屋面做成太阳能集热器,把太阳能转化为电能或其他能量,这样既符合可持续发展战略,又能取得非常理想的隔热效果。
4.2 地基不均匀沉降裂缝的防治
4.2.1 对新建建筑工程需进行地基勘察,了解地基土的分布情况、分层情况、水位情况、土体的性质,对湿陷性土、松散的填土、半软半硬的地基等情况应引起足够的重视。要有针对性地对地基进行处理,使处理后的地基有足够的承载力,刚度较好,使地基的半软半硬、软弱性、湿陷性等得到有效改善。基础应有足够的刚性与整体性,优先采用筏片基础,刚性好的基础可以调整上部建筑压力作用下沉降的不均匀,使沉降基本均匀,且沉降量小。上部结构有一定的整体性与均匀性,圈梁、构造柱要按规范布置,墙体应分布均匀,避免部分墙体小;各层楼板采用钢筋混凝土现浇楼板。总之,通过地基、基础、上部结构三方面采取措施,避免地基的不均匀沉降。
4.2.2 对已有建筑,因各种因素,如地下水位变化、地基湿陷性未做处理、不均匀土体未做处理、基础刚度差、上部建筑的整体性不佳等,地基发生不均匀沉降,上部墙体裂缝。治理上需首先了解建筑物所处场地的地质情况、地下水位情况及使用情况,使用过程中是否往地基中跑过水,地基土是否有湿陷性等,通过调查了解与分析,弄清地基下沉的原因。有针对性地对地基进行加固,使加固后地基的湿陷性得到消除,承载力得到提高。地基加固后,沉降观测一段时间,沉降稳定后对上部结构进行加固,加固好的建筑可以正常使用。
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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:34:23 | 显示全部楼层
砌体结构常见裂缝的分析与防治
由砖、石或各种砌块等块体通过砂浆铺缝砌筑而成的结构称为砌体结构。由于砌体结构的材料来源广泛,施工设备和施工工艺较简单,可以不用大型机械,能较好地连续施工,还可以大量地节约木材、水泥和钢材,相对造价低廉,因而得到广泛应用。许多住宅、办公楼、学校、医院等单层或多层建筑就是采用砖、石或砌块墙体和钢筋混凝土楼盖组成的混合结构体系。cMX中国建筑网但是由于砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能较差,并且由于设计、施工以及建筑材料等多方面原因引发的砌体结构的质量事故也较多,其中砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。砌体中出现的裂缝不仅影响建筑物的美观,而且还造成房屋渗漏,甚至会影响到建筑物的结构强度、刚度、稳定性和耐久性,也会给房屋使用者造成较大的心理压力和负担。在很多情况下,裂缝的发生与发展还是大事故的先兆,对此必须认真分析,妥善处理。cMX中国建筑网2          砌体结构裂缝产生的原因及防治措施cMX中国建筑网引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,大体上有地基的不均匀沉降,收缩和温度的变化,设计上对房屋的构造处理不当,施工质量不合格、使用的建筑材料不合格等。cMX中国建筑网2.1    地基不均匀沉降引起的裂缝cMX中国建筑网当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生相对裂缝。这中裂缝一般都是斜向的,且多发生在门窗洞口上下。这种裂缝的特点是:(1)裂缝一般呈倾斜状,说明系因砌体内主拉应力过大而使墙体开裂;(2)裂缝较多出现在纵墙上,较少出现在横墙上,说明纵墙的抗弯刚度相对较小;(3)在房屋空间刚度被削弱的部位,裂缝比较集中。cMX中国建筑网为防止地基不均匀沉降在墙体上产生的各种裂缝而采取的措施有:cMX中国建筑网(1)合理设置沉降缝将房屋划分成若干个刚度较好的单元,或将沉降不同的部分隔开一定距离,其间可设置能自由沉降的悬挑结构。cMX中国建筑网(2)合理地布置承重墙体,应尽量将纵墙拉通,尽量做到不转折或少转折。避免在中间或某些部位断开,使它能起到调整不均匀沉降的作用,同时每隔一定距离设置一道横墙,与内外纵墙连接,以加强房屋的空间刚度,进一步调整沿纵向的不均匀沉降。cMX中国建筑网(3)加强上部结构的刚度和整体性,提高墙体的稳定性和整体刚度,减少建筑物端部的门、窗洞口,设置钢筋混凝土圈梁,尤其是要加强地圈梁的刚度。cMX中国建筑网(4)加强对地基的检测,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才能进行基础施工。cMX中国建筑网(5)房屋体形应力求简单,横墙间距不宜过大。cMX中国建筑网(6)合理安排施工顺序,宜先建较重单元,后建较轻单元。 cMX中国建筑网2.2 收缩和温度变化引起的裂缝cMX中国建筑网热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,砌体也不例外。由于屋盖系统温度变化出会使砖墙产生裂缝,由于温度变化不均匀使砌体因不均匀收缩产生裂缝,或由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同也会产生裂缝。cMX中国建筑网(1)屋盖系统温度变化时使墙体产生的裂缝:cMX中国建筑网这类裂缝较典型和普遍的是建筑物(特别是纵向较长的)顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,其形态呈 “八”字或 “X”型,且显对称性,但有时仅一端有轻微者仅在两端1~2个开间内出现,严重者会发展重房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。此类裂缝对那种刚性屋面的平屋顶,未设变形缝、隔热层的房屋就更易发生。产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。一般来说,在阳光照射下,屋面板温度可高达60~70℃,而其下的砌体仅为30~35℃,温差引起的砌体主拉应力大于砌体本身的抵抗力的50%~300%不等。又加上房屋两端为自由端,水平约束力小,上部砌体垂直压力较小,如无相应措施,则上述裂缝在所难免。当屋面向两端热胀时,会使下部砌体出现正 “八”字裂缝,当冷缩时,就会出现倒 “八”字缝,一胀一缩则易出现“X”型缝。cMX中国建筑网(2)由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩产生的裂缝:cMX中国建筑网由于房屋过长,室内外温差过大,因钢筋混凝土楼盖和墙体温度变形的差异,有可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等薄弱部位发生向竖向贯通墙体全高的裂缝,这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂,形成内外贯通的周圈裂缝。另外,当房屋空间高大时,墙体因受弯在截面薄弱处(如窗间墙)会出现水平裂缝。cMX中国建筑网(3)由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生的裂缝:cMX中国建筑网当材料随时间发生收缩变形和自然界温度发生变化时,由于钢筋混凝土和墙砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同,会在房屋的墙体及楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力,当这种附加应力过大时会在墙体上产生局部竖向裂缝。cMX中国建筑网防止收缩和温度变化引起裂缝的主要措施有:cMX中国建筑网(1)在墙体中设置伸缩缝。将过长的房屋伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。cMX中国建筑网(2)屋面设保温隔热层。屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝,分隔缝的间距不宜大于6m,并与女儿墙隔开,其缝宽不小于30㎜。屋面施工宜避开高温季节。cMX中国建筑网(3)楼(屋)面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并沿内外墙拉通,房屋两端圈梁下的墙体宜适当设置水平钢筋。cMX中国建筑网(4)遇有较长的现浇屋面混凝土挑檐、圈梁时,可分段施工,预留伸缩缝,以避免砼伸缩对墙体的不良影响。cMX中国建筑网[Page] cMX中国建筑网2.3 设计上对房屋的设计和构造处理不当而引起的裂缝cMX中国建筑网有一些砌体结构的房屋的设计是套用图纸,应用时未经校核;有时参考了别的图纸,但荷载增加了或截面减少了而未作计算;有的虽然作了计算,但因少算或漏算荷载,使实际设计的砌体承载力不足;有的虽然进行了墙体总的承载力计算,但忽视了墙体高厚比和局部承压的计算。如果砌体的承载力不足,则在荷载作用下将出现各种裂缝,以致出现压碎、断裂、倒塌等现象,这类裂缝的出现,很可能导致结构的失效。cMX中国建筑网预防措施:cMX中国建筑网(1)细心认真地设计。对拟建砌体结构的房屋,要做到力学模型准确,传力清楚;荷载统计无误;大梁下砌体要设垫块并进行验算;加强对圈梁的布置和构造柱的设置,以提高砌体结构的整体安全性。cMX中国建筑网(2)裂缝一旦出现,要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况,并及时采取相应的有效措施,如灌缝,封闭等,必要时要进行结构加固。cMX中国建筑网2.4 施工质量不合格、使用材料不合格而引起的裂缝cMX中国建筑网当施工质量出现问题,砂浆稠度过大,吸水后干缩、砂浆不饱满或砂浆稠度不够时,会在平拱砖过梁处产生沿砖缝斜向的裂缝。cMX中国建筑网砖的质量不合格,砂浆强度不够,这些都会造成整个砌体的强度不够,而造成砂浆强度偏低的原因是使用了不合格的水泥,施工配合比不准确,施工时不润湿砖等。当砌体质量较差,砌体灰缝饱满度不当时也会影响到砌体的强度。而这些都可能在砌体结构中产生裂缝。cMX中国建筑网预防措施:cMX中国建筑网提高施工质量,保证结构所使用的材料,严格按照施工工艺进行施工。cMX中国建筑网3 结束语:cMX中国建筑网由于砌体的抗拉,抗剪强度较小,出现裂缝的原因很多,在很大的程度上只能预防。一旦出现裂缝则要注意观察,必要时采取灌浆或加固措施以阻止裂缝的开展。cMX中国建筑网
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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:35:26 | 显示全部楼层
相邻建筑物之间不均匀沉降裂缝的影响因素
梁洁云(清远市清城区建筑工程质量监督检测站)

  【摘 要]本文通过对清远市某补偿征地工程的裂缝分析指出相邻建筑物之间不均匀沉降裂缝的影响因素及避免措施。
【关键词】相邻建筑物 不均匀沉降 沉降裂缝

相邻建筑物之间相互影响,使地基产生不均匀沉降,当地基不均匀沉降超过一定限度时,可能使建筑物发生倾斜、基础或主体结构裂缝及墙体开裂等现象,影响建筑物的正常使用,危及安全。因此在工程实践中,不但要认真分析地质勘察资料,而且应重视荷载作用及基础型式对建筑物不均匀沉降的影响。本文通过某补偿征地工程实例,加以分析相邻建筑物之间不均匀沉降裂缝的影响因素。
1 工程概况及裂缝情况
1.1 工程概况
某补偿征地工程,统一由某设计院及勘测队进行地质勘探和图纸设计,其中基础部分由某房地产公司统一施工,再由住户私人自建各单元主体,该工程基础设计采用浅基础,其中2号楼单元建筑面积350汀,框架结构四层半,于92年施工完毕。近期,该2号楼西侧相邻的3、4号楼违法施工时,2号楼业主发现房屋有部分梁、板、柱、墙体出现了严重裂缝,而且有进一步发展的迹象,有关部门特委托质监部门对工程进行房屋安全鉴定,以确定该房屋危险性等级。
1.2 裂缝情况
(1)质监部门对2号楼有安全隐患的两处基础进行了开挖,发现两根地梁有断裂现象,其
  中A/①-②轴地梁在近①轴处有一道垂直断开裂缝,最大缝宽约3mm,C/③-②轴地梁梁中有垂直裂缝泊上而下贯穿梁身,最大缝宽约2mm;
  (2)经现场检查,框架梁产生宽度大于lmm的裂缝有16处,次梁8处,板裂缝大于0.4mm的有12块,框架柱有12根出现裂缝。
(3)围护结构产生断裂成通缝的墙体有12处,裂缝宽度最宽约12mm,长度约0.5-1.5m;
2 技术分析
根据上述情况从设计及施工两方面分析质量事故原因。审查原设计图纸,发现该工程基础设计采用浅基础,框架四层半结构,相邻建筑主体之间留伸缩缝(基础连体,无沉降缝作用),表明主体结构应同时施工,否则应采取有效措施进行处理。而3、4号楼主体与2号楼主体施工时间相隔了8年,而且3、4号楼在原四层半基础上加建两层,基底上部荷载不同,使柱基础产生了不均匀沉降,由于采用连体柱基础,因此导致2号楼地基梁、框架梁,围护墙体,框架柱均出现了严重的受拉裂缝情况,顶层框架柱的多道水平裂缝证明柱已被拉断。因此,相邻的3、4号楼违法建设,是造成2号楼裂缝的直接原因。经过现场调查,各相邻单元主体同一时间施工的工程,竣工多年使用正常。而另一部分全部由住户自建的征地工程,单元之间基础和主体完全分离,设计采用了条形基础、筏板基础等型式,经过现场调查,此部分工程未出现有损害的沉降裂缝。
3 相邻建筑物不均匀沉降裂缝的影响因素及克服措施
  3.1 影响因素
从以上工程实例可知,相邻建筑物之间的高度、跨度、使用功能、平面形式等不同,使基地压力产生差异,这是出现不均匀沉降的基本因素,而相邻建筑物的施工时间间隔是产生不均匀沉降裂缝的首要因素。
3.2 克服措施
  通过调整设计或施工方法等措施,能够有效地减轻建筑物的不均匀沉降,克服沉降裂缝。
(1)建筑方面  
①设计建筑物的体形力求简单;
  ②设置沉降缝。沉降缝要求建筑物从屋顶檐口直到底部基础,把整幢建筑物竖向断开,分成几个独立单元。每个单元建筑物的长高比小,整体刚度大,自成沉降体系。沉降缝通常设置在建筑物平面转折处,建筑高度或荷载突变处,或结构类型不同处及地基土软硬交界处;
  ③调整建筑物有关标高;
  ④控制相邻建筑物的间距。
  (2)结构方面
  ①增强建筑物的刚度和强度,控制建筑物长高比L/H<2.5,尽量采用整体性好,刚度大的基础类型,在软弱地基情况下,多层建筑独立单元可视其具体情况采用条形基础、筏板基础、十字交叉基础甚至箱形基础;
  ②减少或调整基底的附加应力,改变基础底面尺寸,使不同荷载的基础沉降量接近。
  (3)施工方面
  ①适当安排施工顺序,当相邻建筑物间荷载差异大时,施工次序安排应先盖高层,荷载重部分,后盖低层荷载轻部分,这样可调整部分沉降差;
②各相邻单元应尽量在同一时间施工。
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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:36:00 | 显示全部楼层
浅析砖混结构砌体开裂原因及其防治
砖砌体至今仍然是我国广大地区房屋建筑的主要承重结构形式或维护结构形式。 砖混结构建筑墙体的抗拉、抗剪能力比较低,容易在局部产生裂缝,损害建筑物整体性和使用功能,甚至危及安全。砖混结构墙体裂缝主要有结构性裂缝、地基不均匀沉降裂缝及温差裂缝三类。
  
  一、结构性裂缝
  
  (一)粉碎性裂缝
  一般产生在荷载较大的底层截面尺寸较小的窗间墙、砖柱等处,以及大梁、屋架支座等集中荷载作用的部位。因荷载过大或砌体承载能力低,局部承压不足,砌体受压破坏而产生竖向粉碎性裂缝。缝口呈上宽下窄上段有不规则破碎裂缝。
  (二)结构性裂缝
  1.结构设计差错。由于结构荷载计算遗漏、设计差错、构造不合理、荷载过大而构件截面面积,削弱了砌体承载能力。
  2.砌体内因埋设各种管线穿过墙体,破坏了砌体整体性,减少了砌体截面面积,削弱了砌体不符合要求,砖柱采用包心砌法,砌体存在“通缝”等缺陷,降低了砌体承载能力。
  3.砌体施工质量低劣。由于砌筑用砖及砂浆强度等级低,砌筑砂浆不饱满,组砌砂浆不饱满,组砌不符合要求,砖筑用砖及砂浆强度砌法,砌体存在“通缝”等缺陷,降低了砌体承载能力。
  4.使用不当。由于改变房屋用途,加大使用荷载和增加振动力,使墙体受到破坏。
  (三)裂缝防治措施
  1.正确进行结构计算和设计。当荷载较大而构件截面尺寸受到限制时,应提高砖和砂浆强度等级,或采用配筋砌体提高砌体强度;在大梁、屋架支座处设计钢筋砼垫块。
  2.卸载。对由于荷载过大砌体强度低,已经产生裂缝的墙体,可采取减轻上部结构自重与使用荷载,或在其顶部砌体内增设钢筋砼梁,承担上部传来的荷载。在原有大梁下设置砖墙,砖柱、分担部分上部荷载,保护已经开裂的砌体。
  3.结构加固补强。对由于荷载较大,砌体截面尺寸较小,承载能力不足并已产生裂缝的墙体,可采用加大截面尺寸,如将门窗洞口全部或部分用砖堵砌,增设附壁柱,在已列砌体外灌注钢筋砼夹板,将已经出现裂缝的砖墙改为钢筋砼墙、柱,以提高其承载能力。
  
  二、地基不均匀沉降产生的裂缝
  
  (一)裂缝产生的部位和形状
  不均匀沉降裂缝首先产生在房屋底层,严重的可能发展在两层以上,并伴有地面开裂和房屋倾斜。墙体产生下宽上窄的竖缝。在端部、门窗洞口对角产生斜缝、八字缝及水平包角缝。裂缝一旦出现,随着地基不均匀沉降的发展,裂缝逐渐加宽、延长。
  (二)裂缝引发的原因
  1.地基土质软弱不均。建筑地基局部土质不均匀,受压后必然产生过量的不均匀沉降。
  2.地基处理不当,基础设计不合理。建筑荷载必然对地基产生较大的附加应力,对承载能力低,变形大的软弱地基,应进行加固处理,提高地基承载能力。基础设计要根据上部荷载与地基土质情况,考虑地基的浅基或桩基础。
  3.建筑体型布置不合理。为了追求建筑造型,建筑平面开头复杂,转折多变;房屋过长,长高比较大;建筑立面高低起伏,荷载差异较大;开设大门大窗,墙体被削弱。
  4.地基含水量不正常变化。因周围某些条件变化,使建筑地地下水位升高,或上下管道渗漏,地表水渗入建筑地基,长期浸泡,土质软化甚至冲刷淘空,导致不均匀沉降。
  5.建筑物使用不当。随着改变房屋用途,增大荷载,在室内地面堆放超过设计要求的活荷载,使地基附加应力剧增,导致建筑物不均匀沉降,墙体开裂。
  (三)防治措施
  1.房屋建筑工程应先勘察后设计。在进行建筑设计之前,应对工程地质进行详细勘察,查明地基土质情况、分布范围、承载力大小,地下水位等水文地质条件,然后按照安全可靠、经济合理,技术先进、方便施工等要求,进行全面分析,权衡利弊,确定合理的建筑布局和结构类型,以便使上部结构,与地基相互影响,共同工作。对软弱地基和不均匀地基尤其如此。
  2.减轻建筑结构自重。地基压缩变形大小与上部荷载值成正比。因此,减轻结构自重是降低基底附加应力,减少沉降的有效措施,对于基础,可以选用自重轻,覆土少的基础形式,如宽基浅埋,空心基础,薄壳基础甚至箱形基础;或设置地下室半地下室,采用架空地板,取代室内填土。对于上部结构,可以选用预应力、轻钢结构和单位容重少的轻质墙体材料,以减轻对地基的压力,减少地基沉降。
  3.合理布置建筑体型,建筑平面形状应力求简单,纵墙拉通,避免转折多变,凹凸复杂。建筑立面应尽量避免高低参差,荷载差异大,或开设过大的门窗洞口,削弱墙体。使房屋建筑质量重心与刚度中心基本一致,提高房屋自身抵抗不均匀沉降的能力。
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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:36:41 | 显示全部楼层
浅述建筑物墙体裂缝主要因素及加固
时间:2009-09-08 10:19来源:未知 作者:齐心 点击: 9次
论文 关键词:建筑物墙体;裂缝;加固处理 论文摘要:建筑物墙体由于地基产生的不均匀沉降超过一定限度时就会产生开裂。以致危及建筑物的安全使用。本文是作者在近几年的工作过程中,结合某工程实例,就该建筑物墙体开裂的原因分析以及针对这一事故该如何处
  
    论文关键词:建筑物墙体;裂缝;加固处理

  论文摘要:建筑物墙体由于地基产生的不均匀沉降超过一定限度时就会产生开裂。以致危及建筑物的安全使用。本文是作者在近几年的工作过程中,结合某工程实例,就该建筑物墙体开裂的原因分析以及针对这一事故该如何处理,进行了简要的阐述和分析。以供同行参考和借鉴。  
    
    
  前言  
    
  当建筑物地基产生的不均匀沉降超过一定限度时,建筑物墙体就会产生开裂。起初,墙体的开裂为发丝状裂缝,不易察觉之后,随着地基不均匀沉降加剧,墙体的开裂加长,增宽,最后使裂缝贯穿墙体,以致危及建筑物的安全使用。  
  建筑物墙体开裂的事故多数是由于地基不均匀沉降所致,具体有下列几个原因:  
  (1)地基中存在局部高压缩性软弱土层,或软弱土层虽然分布在整个建筑物地基中,但厚薄不均,相差悬殊。  
  (2)置于软弱地基上的建筑物由于邻近。工程产生的附加应力扩散已有建筑物,引起不均匀沉降,导致墙体开裂。  
  (3)施工不符合规范要求,形成质量隐患,造成事故。如基槽开挖后被水浸泡严重,扰动地基上的原状结构,又未采取妥善处理措施。  
  考虑到建筑物墙体开裂事故较多,事故一旦发生,不仅影响观感,而且对使用者心理影响不好,严重的事故危及建筑物结构安全,因此值得我们重视。  
  事故调查应注意的主要内容  
  (1) 设置情况:设计单位资质情况,设计图纸的深度,设计构造是否合理,结构计算简图和计算方法及结果是否正确。  
  (2) 地基基础情况:地基实际状况,基础构造尺寸和勘察报告,设计要求是否一致,必要时应开挖检查,  
  (3)结构实际状况:包括结构布置,结构构造,连接方式方法,构件状况和支撑系统。  
  (4) 结构上各部作用荷载的调查:主要指结构上土的作用及其效应,以及作用效应组合的调查分析,必要时进行实测统计。  
  (5) 施工情况:包括施工方法,施工规范执行情况,施工进度和速度,施工中有无停歇,施工荷载的统计分析等到。  
  (6) 建筑多形观测:沉降观测记录,结构或构件变形观测记录等。  
  (7) 裂缝观测:裂缝形状与分布特征,裂缝宽度、长度、深度以及裂缝的发展变化规律等。  
  (8) 使用调查:若事故发展在使用阶段,则要调查建筑物用途是否改变,荷载是否增大,已有建筑物附近是否有新建工程,地基状况是否变化。  
    
  1 事故处理实例  
    
  某工程为一教学楼,建筑物南北轴向56.38m,东西轴向32.38m。建筑物高度为28m,教学楼南北两端各为一大教室,面积是37×24m⒉,混合结构,纵墙承重。  
  该工程于1998年高性能计,2000年建成使用,2002年发现墙体开裂,之后,裂缝日趋严重,最终成为危房,停止使用,于2004年对该项工程加固处理。  
    
  2 教学楼开裂情况描述  
    
  教室使用时,工程完好,第二年开始发现在第三层和第四层楼地面预制板搭接处有裂缝,在西立面发现自上而下墙体垂直向断裂。之后,教学楼的裂缝增多,变宽。经统计,砖墙裂缝东立面13条,西立面25条,最大的一条裂缝位于楼房中部,离北端23~24m处,裂缝长度超过6.5m,宽度20m,室内外贯穿整个大楼中部所有内外墙,混凝土梁和楼板等到部位多次出现断裂。  
    
  3 处理方法  
    
  该工程设计时,没有系统地勘察,缺乏必要的地质资料,在事故发生后,为分析其原因,研究处理方案要重新进行勘察。  
  打钻孔13个,一般孔深为8~9m上下,最深的为19.4m,同时取原状土进行土的物理、力学性能检测,查明地基土分为以下土层:  
  (1)表层为人工填土,黄褐色,疏松,厚度为2.0~3.5m。  
  (2)第二层为粉质粘土,褐灰色,软弱。  
  (3)第三层为有机土,灰黑色,软弱,550℃烧灼失量5%~15%,厚度是0.5~1.4m  
  (4)第四层为泥炭,黑色,含有大量未分解的植物,烧灼失量高达15~35%,天然密度很小,天然含水量高,比重低,天然孔隙比高,标准压缩系数均超过高压缩性塑性指数极高,此层厚度不均匀,两端薄,中间厚,东南角无此泥炭层。  
  (5)第五层为砂砾石,密实,厚度为0.8~1.5m。  
  (6)第六层为粉质粘土,黄褐色,密实,埋藏在8.0~16.8m之间。  
  (7)第七层为砂砾石,密实,厚度超过2,0m,未穿透,埋藏在16.8~17.5m以下。  
    
  4 教学楼事故分析  
    
  4.1 客观原因  
  4.1.1 该工程位于地质情况复杂地段,建筑物西部与西北部地基软弱层厚达6~7m,尤其第四层泥炭层极为疏松软弱,超过压缩性,极为罕见,建筑物东南部无此泥恢层,地基较坚实,建筑物位于软硬相差如此悬殊的不同地基上,必然产生过大的不均匀沉降,这是导致楼房严重开裂的主要客观原因。  
  4.1.2 南北两端教室开间大,空旷,整体刚度小,难以抵抗严重不均匀沉降引起的附加应力。  
  4.2 主观原因  
  4.2.1 勘察资料不详,盲目设计,这是发生事故的根源。  
  4.2.2 形成一种错误观念,以为软弱地基处理失误,只要把容许承载力设计值由120KPa降低至80KPa就可以满足要求,即采取加大基础底面宽度来解决软弱地基问题。所以,各开间基础宽度设计很不统一,有北面向外墙基础的宽度B1=1.40m,东侧外墙基础B2=1.90m,西侧外墙基础宽由南往北采用B3=2.Om,B4=2.20m,B5=2.76m,B6=2.5mB72.65m。
  一幢面积不大的楼房,采用七种不同密度的基础,不仅是施工不方便,而且不能真正解决地基严重不均匀沉降问题。  
  4.2.3 软弱地基未经加困处理,上部结构设计也没有采取必要的结构加强措施,在已知地基软弱的情况下,竟然未设置大截面顶圈梁和底圈梁。圈梁没有做成封闭形式,到西部楼梯间,圈梁被切断,此外圈梁的受力钢筋配置不足,地基不均匀沉降,使二层圈梁拉裂,裂缝宽度达10mm,钢筋扭曲变形,事实说明,上部结构设计刚度太低,强度不够。  
  4.2.4 建筑物地基软弱土的分布范围不了解,随意设计建筑物平面。实际软弱土沿斜长方向分布,平面与立面分布不均匀,实测教学楼整体倾斜,而西南与东北角发生扭转。  
    
  5 工程加固处理方案比较  
    
  5.1 加固地基方案  
  由于考虑到软弱地基为有机土和泥炭,化学浆液很难与之化合胶结,放弃该方法。  
  5.2 打钢板桩法  
  考虑建筑物建成时间不长,仍在继续下沉,除了软弱土受到荷载产生垂直压缩外,还可能发生侧向挤出,沿教学楼外围四角打一圈钢板桩,要吧防止侧向变形,因钢板桩施工难,故不采用该方案。  
  5.3 现浇混凝土桩托梁法  
  该方案要用∮=330钻头,人工旋转取出钻孔内土,然后下套管,浇筑混凝土,待混凝土达到标号后,再用工字钢托梁将桩与原基础连接牢固,加固后,上部结构荷载的50%由混凝土桩承受。  
  该工程规模小,经计算得,需要在室内打下230根混凝土桩,材料与施工费用大,此方案因施工难,费用高而不采用。  
  5.4 分缝方案  
  鉴于该工程中部已产生一条垂直方向的大裂缝,因势利导,利用这条裂缝做永久沉降缝,将该工程分为南北两个单独建筑物,自基础起重新做两道横墙。考虑永久沉降缝的位置与软弱地基泥炭的分布并不一致,因此,分后可能还会出现新裂缝,同时拆除大裂缝处外墙复杂,施工困难,而且效果难以预料,没有确实把握,故不采用。  
  5.5 减荷方案(拆除该建筑的二层)  
  由于第五层裂缝破坏最为严重,五层外窗间的砖墙还有水平裂缝,且第五层墙整体刚度差,如果拆除可减少总荷重9000KN,相当于减少压应力36KPa。  
  这一方案技术上确把握,施工简单方便,但是拆除第五层后,把使用面积减少,影响到使用功能,该方案行不通。  
  5.6 增加房屋整体刚度方案  
  考虑到该工程已建成多年,地基沉降已基本够定,只要建筑物整体刚度足够大,能够对地基剩余的不均匀沉降引起的结构内力进行调查,于是设计增加教学楼三道圈梁和墙,以增加建筑物整体刚度。  
  三道圈梁的位置。四、五和顶层各做一道圈梁。圈梁的截面尺寸与配筋,应吸取原设计不足,应加大截面,增加配筋。  
    
  6 结束语  
    
  目前,建筑物墙体由于地基产生的不均匀沉降超过一定限度时就会产生开裂。这一事故发生频繁,如果不进行及时有效的处理,随着地基不均匀沉降加剧,墙体的开裂加长,增宽,最后使裂缝贯穿墙体,以致危及建筑物的安全使用。我们只有根据具体的实际情况分析事故的原因,提出有效的解决办法,才能遏止事故的恶化造成不必要的财产损失。
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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:37:30 | 显示全部楼层
建筑工程裂缝机理与防治的研究(二)
发表时间:2006/7/3 9:48:53 来源:区质安监总站  点击 3093 次
2.3现浇混凝土楼板裂缝防治研究
  2.3.1砌体结构模型试验
  对现浇混凝土楼板裂缝防治的研究,除了对混凝土材料抗裂性能进行研究外,课题组还进行了砌体结构现浇板约束刚度对非荷载裂缝影响的试验研究,通过设置构造柱、圈梁的结构与取消构造柱、圈梁使直接嵌入墙体内的两种三层砌体结构模型试验的比较,得出了以下主要结论:
    (1)楼板出现非荷载性裂缝与混凝土收缩有关,与板上承受的可变荷载大小无关;
    (2)设置圈梁和构造柱对结构刚度有一定提高作用,但楼板裂缝即使在没有圈梁和构造柱的情况下也可发生,且发生的裂缝可能更多更严重。
    (3)裂缝出现时间大约在混凝土龄期的3~4个月左右时间,也有提前或延后出现的情况。裂缝一旦出现,经一段时间发展后,可基本达到稳定,不再有新裂缝出现。
    (4)非荷载裂缝一般是贯穿性裂缝,可引起渗漏。板面与板底裂缝形态大致相当,板面与板底裂缝位置相近,但一般不完全吻合,所以裂缝截断面一般不是规则平面,且不垂直板面。
    (5)板角45度角裂缝出现的可能性最大。
    (6)砌体结构房屋的室内温度随房屋外界环境温度的变化而变化,室内温度的变化规律与室外温度变化规律相近;室内温度变化要滞后于室外温度变化1~2天;当外界环境温差较大时,室内可出现的温差较小,为室外温差的2/3~1左右。
    2.3.2防止现浇板收缩裂缝构造措施试验研究
    对于减少和防止混凝土现浇楼板板角的45。裂缝,采取了“放”与“抗”两种构造处理措施进进研究。所谓的“放”,就是在板角增设后浇缝,后浇缝宽300mm,在该处楼板混凝土浇筑二个月后,用细石混凝土浇灌后浇缝,同时加入膨胀剂,并加强后浇缝混凝土的养护。浇筑后浇缝混凝土前,原楼板混凝土与后浇缝混凝土的接缝处按现行施工规范进行处理。所谓的“抗”,就是在板角增设幅射筋,其原理就是通过密布钢筋限制混凝土收缩,从而达到防止45。裂缝出现的目的。幅射筋在板底和板面均匀双层布置,其中,幅射筋的底筋布置在楼板底筋之上,幅射筋的面筋布置在面筋之下。幅射筋用钢丝在原楼板绑扎固定。
为了进行比较,仅对二幢住宅楼的部分楼板采取了上述两种措施,其余大部分楼板仍按原设计。该二幢楼的主体结构从2001年5月开始施工到2001年8月主体封顶。到2001年12月中旬,观测到这两幢楼共有53处裂缝,其中板角斜裂缝20处,而设置了幅射筋和后浇带的楼板板角无一处开裂。
    2.4地基不均匀沉降裂缝防治研究
    课题组在分析总结地基不均匀沉降引起砌体房屋首层裂缝机理等的基础上,运用有限元分析和结合工程实际提出了相应的防治措施。
  2.4.1计算分析的有关结论
    通过对弱软地基上多层砌体结构地基不均匀沉降机理的分析,得出了以下几点结论:
    (1)在正常使用阶段首层窗台墙由上到下约0.6m范围内的墙体主拉应力较大,主拉应力方向接近水平方向,常处于开裂的临界状态,是导致墙体竖向开裂的主要原因。
    (2)首层窗台墙竖向裂缝,随着地基的不均匀程度的增大而增多;随着窗口宽度、跨度尺寸的增大而增多。
    (3)首层内横墙、山墙为承重墙,承重荷载大。随墙体跨度的增加,单元开裂的数目呈突增趋势。
    (4)考虑窗台墙的不利受力状态,在窗台下设置窗台梁改善墙体的受力,可大大减少竖向裂缝的产生。
    (5)增加基础底板厚度,可减少墙体单元开裂数目,但效果不明显。
    (6)在±0.000m设置地圈梁,提高基础纵向刚度,能有效约束墙体的不均匀沉降,改善墙体的受力状态,使墙体单元开裂的数目明显减少,表明多年来一直沿用的设置地圈梁的方案是行之有效的。
    (7)墙体在均匀地基情况下,产生开裂的可能性很小,甚至不开裂,但绝对的均匀地基是不存在的,只能尽量提高地基处理质量,减少不均匀沉降。因为砌体结构出于材料性质关系,对地基变形敏感,当不均匀沉降超出基础和上部结构所能协调的范围时造成墙体开裂。
    2.4.2减少和防治地基不均匀沉降造成裂缝的措施
    建筑物是由地基、基础、上部结构共同构成。三者共同工作、相互协调才能保证建筑物的正常使用和安全性、耐久性。预防和减少地基不均匀沉降造成墙体裂缝更需要三者协调。因此,减少和防治地基不均匀沉降造成裂缝的措施也应从多方面采取。
    (1)地基处理措施
    1)地基处理应根据软弱地基的构成、特性以及上部结构的设计要求,选用适宜的处理方法对软弱地基进行处理,达到提高地基承载力和减少变形、减少不均匀沉降的目的。
    2)对已选定的地基处理方法,宜按建筑等级和场地复杂程度,在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性的施工,并进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时,应查明原因,修改设计参数或调整地基处理方法。
    3)天然地基、复合地基静载荷试验,当按相对变形值确定地基承载力时,同一场地、同一建筑物的各点试验所取的沉降量s与荷载板宽度b之比必须是在规范要求的允许范围中的同一数值。
    4)天然地基和人工处理地基的建筑及按规范规定需进行变形观测的建筑,必须进行沉降监测。
    当基础施工至±0.000m部位时,必须按规范规定的位置、数量设置沉降观测点,并在主体施工阶段,每一结构层沉降观测一次,主体封顶后进行百日观测。根据百日平均沉降值确定后继观测周期,直至沉降趋于稳定。
    (2)建筑措施
    在满足有关规范要求的同时,可采取以下措施:
    1)建筑物的体型应力求简单;纵横向结构构件的布置均匀对称,沿平面不错位,沿竖向应上下连续,力求结构平面及体型规整,避免结构平面上的突然变化。
    2)建筑物长度宜控制在50m以内,若超出50m应按50m段设置沉降缝。
    3)同一结构单元不宜部分采用天然地基,部分采用桩基。
    (3)结构措施
    在满足有关规范的同时,可采用下列措施。
    1)采用天然地基和人工处理地基的建筑,除应进行持力层土的承载力计算外,还应进行软弱下层验算及地基变形验算,沉降值和局部倾斜值应满足规范要求。
    2)条形基础和筏形基础当采用天然地基和人工处理地基时,在±0.000m标高处必须在纵横向内外墙设置贯通的钢筋混凝土地圈梁,相应平面内位置基础应采用肋梁式,并在适当位置短构造柱,将±0.000m地圈梁与基础板肋梁拉结,与基础墙一起形成组合梁。
    3)当预估沉降量大于120mm时,应注意增强纵向的空间刚度,为减少建筑物的盆形弯曲变形,应设置二道内纵墙,且内纵墙应经贯通设置,轴线上下宜对齐,开洞率不应大于35%,且洞口处过梁(圈梁或底板肋梁)应加强。
    4)首层外墙窗台下第一皮砖下应设置4φ6通长钢筋或采用现浇钢筋混凝土窗台板,并从洞边伸向墙内长度不小于120mm,或在窗台下设置通长钢筋混凝土梁(带),截面高度宜大于或等于180mm。
    5)减少或调整基底的附加压力,可采用下列措施:
    ①设置地下室或半地下室
    ②按沉降控制的要求,选择和调整基础底面积
    ③采用梁板式基础,扩大基础支撑面积。
    2.5  多层砌体房屋裂缝机理及防治措施
    本课题对多层砌体房屋裂缝机理进行了典型工程总结和模拟温度场的仔细分析及简化分析,探讨了影响房屋温度裂缝的主要因素,在分析总结的基础上提出了多层砌体房屋防治裂缝的措施。
    2.5.1影响房屋温度裂缝的因素
    通过对影响房屋温度裂缝的温度变化、墙体砂浆强度等级、墙体构造柱与圈梁约束以及墙体水平配筋等方面的差异造成墙体受拉应力变化情况分析,探讨影响房屋温度裂缝的主要因素。
    (1)增大构造柱截面和圈梁截面尺寸能起到降低约束墙体温度应力的作用,但这一作用比较有限;
    (2)适当提高砌体砂浆强度等级,对抵抗温度裂缝的发生和发展有着较明显的作用;
    (3)墙体增设水平配筋后,使墙体的抗拉强度提高,对抵抗温度裂缝的效果较为明显;
    (4)顶板与墙体相对温度影响,若属于屋面楼板由于有保温层使其上、下板面的温差不大;外墙如无外保温等导致墙体内外层温差比较大,当这种温度接近或大于20℃时,则墙体的温度应力增长很快,是产生温度裂缝很重要的原因。
  2.5.2减少和防治温度裂缝的措施
(1) 建筑构造措施
    1)加强屋面的保温隔热性能,包括挑檐板的保温隔热,减少温度应力对屋盖和顶层墙体的影响,建议将多层砌体房屋保温层的厚度适当提高和具有较大刚度,并注意做好屋面的防水,防止因屋面漏水造成屋面保温层效果下降。对于炎热和寒冷地区,建议设置架空屋面板等有效的保温隔热措施。同时,由于不论保温隔热措施如何,楼板仍然会产生温度变形这一实际情况,建议尽量采用柔性防水,以防刚性防水破坏造成保温层破坏这类情况的发生。
    2)适当提高顶层圈梁的厚度和配筋,顶层圈梁对于增强房屋的整体性和减少楼板温度应力对墙体的影响起着重要作用,建议顶层在纵、横向每个轴线均设置圈梁。圈梁高度不宜小于180mm,配筋不应小于4Φ10。
    3)提高墙体的抗剪和抗拉强度,顶层墙体的砂浆强度等级应采用M7.5,并在山墙和两端一个单元的内外纵墙沿高度每隔500mm配置2Φ6(240㎜厚墙)或3Φ6(370mm)厚墙的通长水平钢筋,并设置Φ4的垂直钢筋,间距可为300mm,水平钢筋应锚入构造柱内,当遇洞口时应锚入不少于30mm厚的砂浆边框,锚固长度不宜小于30d,洞口砂浆面层应配置2根Φ6的钢筋,并设置Φ4箍筋,间距可为300mm。
    4)除此之外,应在纵横墙交接处内纵墙沿墙高1/2~1/3范围内在墙体顶部设置抗裂构造钢筋,配筋范围沿墙长方向通长。
    5)控制内外纵墙的开洞率。横、纵墙的局部尺寸应满足要求,窗间墙的宽度不应小于1500mm;内纵墙不应开窗洞,对于外纵墙窗洞口宽度不小于2100mm时,在各层均应设置钢筋砼边框,边框柱和梁的高度不宜小于120㎜,配筋不宜小于4Φ8;当局部尺寸不小于规范要求的0.8倍时,可采用沿高度500mm配置通长的水平钢筋,锚入构造柱内或砂浆边框内,锚固长度不宜小于30d。
    6)应尽量作外墙外保温,使外墙温度常年接近室温。
    (2)建筑施工措施
    1)多层砖房的施工,应按砌体施工规程的要求进行,砌筑前砖应浇水、砌筑砂浆应饱满等,并注意养护,这些对于提高墙体的抗剪和抗拉强度作用很大。
    2)注意选择屋面板的施工温度,在夏季施工注意降温,使屋面板的最高和最低温度差幅度缩小,这样有助于降低温度应力。
2.5.3温度裂缝与外墙、屋面保温
    砌体结构墙体、屋面板温度裂缝产生的原因十分复杂。人们在分析温度裂缝原因时,往往首先认为是屋顶保温不够,而不是从外墙上找原因。本课题的分析结果表明,温度裂缝在很大程度上与外墙保温有关。有关统计资料表明,在严寒地区,外墙外保温构造中,墙体冬夏的温差只有11℃,而外墙内保温的冬夏温差为50℃,外墙未作任何保温的温差为30℃。由此可见,内保温复合墙体对防治墙体温度裂缝是非常不利的。
    本课题在对屋面保温层厚度,浅色屋面涂料的夏季隔热效果研究的基础上,提出了墙体、屋面保温、隔热设计中需要注意的问题:
    (1)外保温层应包覆门窗框洞口外侧、封闭阳台、女儿墙以及屋顶挑檐等热桥部位,以减小室外气候条件对这些部位的影响。
    外墙做了外保温后,结构墙体温度常年接近于室内温度。门窗框洞口外侧、封闭阳台、女儿墙以及屋顶挑檐板等部位如果不做保温而直接裸露,这些部位的温度变形会比被保温的墙体大得多。很可能在与保温墙体的连结部位产生裂缝。
    (2)当不得不采用内保温时,应避免混凝土圈梁和构造柱外露。不能避免时,宜在圈梁和构造柱外侧用高效保温材料做保温层。同时应在墙体易裂部位以及屋面板、楼板相应部位采取构造加强措施。与外保温相反,内保温使墙体直接暴露于室外气候条件下,墙体温度昼夜变化和冬夏变化很大。特别是对于24cm砖混结构外墙内保温,混凝土圈梁和构造柱外露,温度变形量大,这对防止外墙的温度裂缝是极其不利的。
  3.建筑工程裂缝防治措施的工程应用。
  课题研究过程中非常注重研究成果的应用,使课题的研究成果及时发挥作用,其主要工程应用如下:   
    (1)山西晋城市综合馆室外大平台楼板混凝土配合比的优化设计
    混凝土抗裂性的优化设计主要是通过对胶凝材料体系进行净浆圆环抗裂试验、水泥与外加剂的适应性试验对原材料进行选取;对选取后的原材料进行混凝土的试配,通过试配观察混凝土的和易性,调整混凝土的砂率、测试混凝土的强度,选定混凝土的配合比,并对其进行混凝土圆环抗裂性、收缩、抗渗试验,验证混凝土配合比。
    通过对山西晋城市综合馆所使用的原材料试验,得出了在粉煤灰掺量为15%时,山西化肥厂的水泥与TY—B外加剂的适应性最好的结论。
  通过混凝土配合比探索性试验得出了以下结论:选用山西TY—B外加剂、山西II级灰掺量15%、适当增大砂率和细粉总用量,调整水胶比至0.48~0.53之间,这样既能满足和易性和混凝土强度要求,又能满足提高混凝土的抗裂性能的要求。
    通过试验验证最终确定了抗裂性能相对较好,满足该工程要求的混凝土配合比。并提出了该工程在混凝土施工中应注意的问题。该大平台混凝土至今未发现裂缝。
    (2)南宁市房地产开发公司两幢砌体住宅楼现浇楼板裂缝防治措施
  在这两幢住宅楼中分别对部分楼板端部开间角部采取增设放射性钢筋或设置后浇带等措施。试验结果表明,主体结构完工后4个月共出现了53条裂缝,其中板角裂缝20处,而设置了放射性钢筋或设置后浇带措施的楼板板角无一开裂。
  4.建筑工程裂缝防治指南
    在分析建筑工程裂缝机理、剖析建筑工程裂缝实例、总结建筑工程裂缝防治成功经验和教训和深入研究的基础上,吸纳了甘肃省地方标准《防止和减轻建筑结构裂缝技术规程》DB62/65—3004—200l,上海市建设和管理委员会[沪建建(2001)第0907号]《控制住宅工程钢筋混凝土现浇楼板裂缝的技术导则》和各地防治建筑工程裂缝的成功经验等编制了《建筑工程裂缝防治指南》(以下简称《指南》)。
    该《指南》贯彻了预防为主、综合采取措施的原则。在建筑工程设计、材料选用、施工过程以及正常使用维护等各阶段均应采取有效措施,不仅体现了建筑工程裂缝成因的复杂性和裂缝防治艰巨性,而且使从事建筑工程设计、施工和使用者建立综合防治裂缝的概念和切实实施有关措施。
    该《指南》共分总则、基本规定、结构缝设置、保温隔热措施、控制地基不均匀沉降(裂缝)的措施、混凝土材料、控制混凝土结构裂缝的设计措施、控制混凝土结构裂缝的施工措施,控制砌体结构裂缝的设计措施、控制砌体结构裂缝的施工措施、裂缝处理共11章,水泥圆环抗裂性能试验方法、混凝土圆环抗裂性能试验方法、混凝土塑性抗裂性能试验方法和外加剂(减水剂)对水泥适应性试验方法共4个附录。该《指南》形成了较为完整的建筑工程裂缝防治的技术资料,有助于更有效地控制与防治建筑工程裂缝。
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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:38:10 | 显示全部楼层
砌体结构裂缝浅析
作者:陈静 来源:互联网 文章类型:建筑论文 加入时间:2009-5-30 8:35:00
  【论文关键词】砌体结构;受力裂缝;非受力裂缝;裂缝控制措施
【论文摘要】总结分析了受力裂缝及非受力裂缝的不同状态及产生原因,结合工程经验提出控制裂缝的措施。
1简介
砖石材料是房屋建筑中采用较广泛而经济的地方材料,因宁夏当地的地质环境及条件,砌体结构在宁夏的建筑工程中使用的很多。砖石材料具有良好的耐火性,材料便宜,方便取得,施工工艺简单,工期短等优点。但砌体结构也存在一定的缺点,裂缝就是其中较为严重的问题,砖砌体出现裂缝,轻者影响外形美观和使用功能,损害结构整体性,降低工程寿命,重者使建筑失去使用价值,甚至倒塌。
2裂缝的类型及成因
  产生砌体结构裂缝的原因很多,如不均匀沉降、温度变化导致的热胀冷缩、干缩变形等,或是各种因素的综合作用结果。按裂缝的成因,墙体裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。各种直接荷载作用下,墙体产生的裂缝称芰α逊欤鎏逡蚴账酢⑽露取⑹缺浠⒌鼗料莶痪鹊纫鸬牧逊焓欠鞘芰α逊欤殖莆湫瘟逊臁?
  2.1受力裂缝受力裂缝的产生主要是砌体结构设计中墙体在外荷载作用下的承载力没达到规范所要求的强度,墙体由于外荷载产生的内应力超过了墙体自身可承受的极限而开裂。受力裂缝破坏基本上分为受压、受拉、受弯和受剪破坏:①受拉破坏时裂缝成竖向平行分布。②受拉破坏时可分为沿齿缝开裂和沿墙面垂直开裂。当砖块的强度等级较高而砂浆的强度较低时,砖体的抗拉强度大于该切向的粘结强度,砌体沿着与砂浆的交接面处处形成齿状裂缝,墙体开裂破坏。反之,砖体的抗拉强度小于交接面处的粘结强度,易形成自上而下贯穿墙体的垂直裂缝,墙体开裂。③受弯裂缝破坏与受拉相似。④砌体局部受压是常见的一种受力状态,如基础顶面的墙、柱的支撑处,梁或屋架端部的支撑处。
  2.2非受力裂缝非受力裂缝又分为温度裂缝及基础不均匀沉降裂缝等。
  2.2.1温度裂缝温度裂缝产生机理:对于砖砌体结构,混凝土由于温度改变而引起的变化是砌体的两倍。当外界温度升高时,混凝土顶盖变形大,墙体变形相对较小,导致砖砌体和混凝土屋盖之间产生约束应力。使屋盖受压,墙体受拉、受剪。当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。
  2.2.2斜裂缝常见于建筑物顶层两端内外纵墙门窗洞的上下角上,对称产生,呈八字形,向下一层的斜裂缝比顶层裂缝小。这主要是由于屋面变形受到墙体的约束,屋面板对墙体顶端产生水平推力,使墙体与屋盖的接触面受剪。而剪力与屋盖挑檐或女儿墙的垂直压力构成了墙体双向应力,当主拉应力大于墙体的抗拉强度时,墙体便开裂。沿墙体分布的剪力大致为两端大,中间小,由于端部正应力小,其主拉应力接近于剪应力,使横墙及内外纵墙端部出现八字形裂缝。
  2.2.3竖向裂缝常见于门窗间墙上,情况严重的还会延至以下几层,甚至出现贯通房屋全高的竖向裂缝。这是因为从屋盖传给墙体的主拉应力,在门窗洞口处约为平均应力的两倍,窗间墙一般比较薄弱,当窗过梁搁置在窗间墙的两端,搁置处受过梁传来的局部压力较大,过梁在热胀冷缩的作用下,引起窗间墙受拉、受剪的动力较大,易产生垂直竖向裂缝。
  2.2.4水平裂缝常发生在顶屋圈梁下的水平砖缝中,有的在建筑四角形成包角裂缝,即会在两端间四周墙上有一圈水平裂缝。当纵墙门窗洞口多时,水平裂缝常发生在门窗洞口上的砖缝中。以上两种裂缝是由于屋盖的热胀冷缩作用,墙体内产生水平轴压力和偏心弯矩,当应力大于砌体的拉力时,在薄弱的水平砖缝中就会产生水平裂缝。
  2.3地基不均匀沉降裂缝地基不均匀沉降的裂缝的形态是多种多样的,有的裂缝尚随时间长期变化,裂缝较宽。沉降大处地基会产生局部凹陷,此时其上部荷载只能由砖砌体承担,则砖砌体上产生了附加拉力和剪力,当该应力大于砖砌体的承载能力时会出现裂缝。这类裂缝大多会发生在底层,在顶层大量的竖向裂缝或接近竖向裂缝,在底层多数为斜裂缝。
  2.3.1斜裂缝常见于房屋底部,通过门窗口,与地面成45°角,少数有可能向上延伸到二层。这类破坏可近似的按弯曲破坏进行分析,如建筑中部沉降大,而端部沉降小,使建筑物产生正弯矩,结构中下部受拉,端部受剪,墙体由于剪力形成的主拉应力破裂。
  2.3.2竖向裂缝常见于底层窗下墙的中部,裂缝上端宽下端细。原因是窗下墙两端在窗间墙上部的集中荷载作用下,使窗下墙的两端受的压力大,地基压缩下降量大,而中部向上弯曲,产生弯曲裂缝。
  2.3.3水平裂缝窗间墙上下沿灰缝常出现水平裂缝,沉降大的一端,在窗间墙的下面灰缝中产生水平裂缝,沉降小的一端水平裂缝在窗间墙的上面。究其原因,建筑物沉降单元上部受到阻力作用时,使窗间墙承受较大的剪应力,当剪应力大于砌体的抗剪强度时产生裂缝。
3裂缝的控制措施
大量工程实践表明,控制裂缝应该防患于未然,特别是在设计时就要考虑如何预防裂缝的产生。砖砌体由于本身的特点,对于不均匀沉降和温度应力都很敏感,一旦出现了裂缝就无法啮合,当危及到安全时还要采取加固措施,既影响美观又影响使用,有的即使进行了加固也不能恢复其本来面貌,因此对砖砌体的裂缝问题,应着眼于预防,把症害消除在发生之前。根据以上分析,提出以下几点预防措施:①为增强外纵墙及内纵墙的抗剪及抗拉能力,控制裂缝出现,外纵墙厚度宜采取370mm,内纵墙厚度宜采取240mm,增加墙的厚度后,圈梁和构造柱仍占一砖墙厚,使圈梁和构造柱不暴露在大气中,有利于控制温度应力引起的墙体裂缝。②在现浇屋盖部分及现浇挑檐,每隔15米左右设后浇缝一道,缝宽600~800mm,缝内混凝土断开,钢筋不断,待主体结构完成需做保温层前,再灌注混凝土,混凝土强度提高一级,并加膨胀剂。砖混结构顶层墙体裂缝早已引起人们关注,实践证明,采取和不采取预防措施截然不同,一般采取措施后不再出现裂缝,而且预防裂缝方法简单,施工方便,增加工程造价不多,效果显著。
4加固处理方法
采取砌体灰缝中嵌筋法:将裂缝墙体灰缝剔除,用空压机吹扫干净灰缝,用结构胶将φ6钢筋嵌入灰缝中,外抹水泥砂浆保护层,可有效抑制墙体裂缝达2倍以上强度。此方法施工简单且有效提高了砖砌体抗裂缝能力。砌体墙外贴钢筋网片,喷射细石混凝土,增加砖砌体整体刚度,抑制裂缝发展,但此方法施工工艺复杂,施工作业面大,施工周期长。综上所述,施工中应采取多种方法结合的措施减少温度缝的产生,产生裂缝后可根据现场情况进行加固补强。
5结语
通过对温度裂缝、地基不均匀沉降裂缝的分析,提出了一些控制措施,对具体工程,应该具体分析,结合实际,采用不同的控制方法,来达到较好的效果。
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浅谈砌体结构裂缝产生的原因与防治
2007-12-06 15:29:06 来源: 土木工程网收集整理 作者: 张桂国
摘 要:砌体结构的房屋在中小城市建筑物中占的比例较大,分布较广,而砌体结构中的一般细小裂缝由于不危及使用,往往被人忽略。但这些裂缝在较长时间内还不稳定, 降低了建筑物的抗震能力,在地震时容易引发墙体破坏,甚至墙体倒塌,必须重视解决。本文根据本人几年的施工经验,提出自己对砌体结构裂缝产生的原因及其防治的浅显建议。
    关键词:砌体结构 裂缝 地基沉降 整体刚度 伸缩缝  温度裂缝
1           前言
虽然现在砼结构和钢结构发展十分迅速,但是由于其成本高,施工工艺复杂,大型设备较多,在现阶段的城市发展中,不可能在中小城市及县城中大规模发展,而砌体结构的材料来源广泛,施工设备和施工工艺较简单,可以不用大型机械,能较好地连续施工,还可以大量地节约木材、水泥和钢材,相对造价低廉,因而得到广泛应用。
但是由于砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能较差,并且由于设计、施工以及建筑材料等多方面原因引发的砌体结构的质量事故也较多,其中砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。砌体中出现的裂缝不仅影响建筑物的美观,而且还造成房屋渗漏,甚至会影响到建筑物的结构强度、刚度、稳定性和耐久性,也会给房屋使用者造成较大的心理压力和负担。在很多情况下,裂缝的发生与发展还是大事故的先兆,对此必须认真分析,妥善处理。
2        砌体结构裂缝产生的原因及防治措施
引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,大体上有设计上对房屋的构造处理不当,地基的不均匀沉降,收缩和温度的变化,施工质量不合格、使用的建筑材料不合格等。
2.1   设计上对房屋的设计和构造处理不当而引起的裂缝
有一些砌体结构的房屋的设计是套用图纸,应用时未经校核;有时参考了别的图纸,但荷载增加了或截面减少了而未作计算;有的虽然作了计算,但因少算或漏算荷载,使实际设计的砌体承载力不足;有的虽然进行了墙体总的承载力计算,但忽视了墙体高厚比和局部承压的计算。如果砌体的承载力不足,则在荷载作用下将出现各种裂缝,以致出现压碎、断裂、倒塌等现象,这类裂缝的出现,很可能导致结构的失效。
预防措施:
(1)细心认真地设计。对拟建砌体结构的房屋,要做到力学模型准确,传力清楚;荷载统计无误;大梁下砌体要设梁垫并进行验算;加强对圈梁的布置和构造柱的设置,以提高砌体结构的整体安全性。
(2)裂缝一旦出现,要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况,并及时采取相应的有效措施,如灌缝,封闭等,必要时要进行结构加固,如粘钢、碳纤维等。
2.2    地基不均匀沉降引起的裂缝
当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生相对裂缝。这中裂缝一般都是斜向的,且多发生在门窗洞口上下。这种裂缝的特点是:(1)裂缝一般呈倾斜状,说明系因砌体内主拉应力过大而使墙体开裂;(2)裂缝较多出现在纵墙上,较少出现在横墙上,说明纵墙的抗弯刚度相对较小;(3)在房屋空间刚度被削弱的部位,裂缝比较集中。
为防止地基不均匀沉降在墙体上产生的各种裂缝而采取的措施有:
(1)合理设置沉降缝将房屋划分成若干个刚度较好的单元,或将沉降不同的部分隔开一定距离,其间可设置能自由沉降的悬挑结构。
(2)合理地布置承重墙体,应尽量将纵墙拉通,尽量做到不转折或少转折。避免在中间或某些部位断开,使它能起到调整不均匀沉降的作用,同时每隔一定距离设置一道横墙,与内外纵墙连接,以加强房屋的空间刚度,进一步调整沿纵向的不均匀沉降。
(3)加强主体结构的刚度和整体性,提高墙体的稳定性和刚度,减少建筑物端部的门、窗洞口,设置钢筋混凝土圈梁,尤其是要加强地圈梁的刚度。
(4)加强对地基的检测,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才能进行基础施工。
2.3   收缩和温度变化引起的裂缝
热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,砌体也不例外。由于屋盖系统温度变化出会使砖墙产生裂缝,由于温度变化不均匀使砌体因不均匀收缩产生裂缝,或由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同也会产生裂缝。
(1)屋盖系统温度变化时使墙体产生的裂缝:
这类裂缝较典型和普遍的是建筑物(特别是纵向较长的)顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,其形态呈 “八”字或 “X”型,且显对称性,但有时仅一端有轻微者仅在两端1~2个开间内出现,严重者会发展到房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。此类裂缝对那种刚性屋面的平屋顶,未设变形缝、隔热层的房屋就更易发生。产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。一般来说,在阳光照射下,屋面板温度可高达60~70℃,而其下的砌体仅为30~35℃,温差引起的砌体主拉应力大于砌体本身的抵抗力的50%~300%不等。又加上房屋两端为自由端,水平约束力小,上部砌体垂直压力较小,如无相应措施,则上述裂缝在所难免。当屋面向两端热胀时,会使下部砌体出现正 “八”字裂缝,当冷缩时,就会出现倒 “八”字缝,一胀一缩则易出现“X”型缝。
(2)由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩产生的裂缝:
由于房屋过长,室内外温差过大,因钢筋混凝土楼盖和墙体温度变形的差异,有可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等薄弱部位发生向竖向贯通墙体全高的裂缝,这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂,形成内外贯通的周圈裂缝。另外,当房屋空间高大时,墙体因受弯在截面薄弱处(如窗间墙)会出现水平裂缝。
(3)由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生的裂缝:
当材料随时间发生收缩变形和自然界温度发生变化时,由于钢筋混凝土和墙砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同,会在房屋的墙体及楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力,当这种附加应力过大时会在墙体上产生局部竖向裂缝。
防止收缩和温度变化引起裂缝的主要措施有:
(1)在过长房屋墙体中设置伸缩缝。将伸缩缝设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。
(2)屋面设保温隔热层。屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝,分隔缝的间距不宜大于6m,并与女儿墙隔开,其缝宽不小于30㎜。屋面施工宜避开高温季节。
(3)楼(屋)面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并沿内外墙拉通,房屋两端圈梁下的墙体宜适当设置水平钢筋。
2.4  施工质量不合格、使用材料不合格而引起的裂缝
砌块本身的质量不合格,砂浆强度不够,这些都会造成整个砌体的强度不够,而造成砂浆强度偏低的原因是使用了不合格的水泥,施工配合比不准确,施工过程中不安设计留槎及放置拉结筋等,这些都可能在砌体结构中产生裂缝。
预防措施:
(1) 做好建筑材料使用前的各种检测,不合格及资料不全的建筑材料严禁使用。
(2) 加强对操做工人上岗证的管理,持证上岗。
(3) 加大施工检查力度,严格执行“三检制度”。
3 结束语
砌体结构裂缝应针对成因,贯彻预防为主的原则,加强设计、施工及使用方面的管理,确保结构安全和避免不必要的损失。

参考书目:
(1) 黄立山.《砌体结构裂缝的成因及控制措施》[J] 安徽建筑,2003.
(2) 许淑芳.《砌体结构》.北京:科学出版社,2004.
(3) 刘立新.《砌体结构》. 武汉:武汉工业大学出版社,2003.
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 楼主| 牧马人 发表于 2010-1-20 01:39:33 | 显示全部楼层
掏土纠倾法处理基础不均匀沉降倾斜房屋
&#8226;        简介:掏土纠倾法处理基础不均匀沉降倾斜房屋
&#8226;        关键字:基础,不均匀沉降,处理  
  一、工程概况
  某综合楼为三层砼现浇框架,位于宁波市江北区甬余公路北侧。经勘察,该场地地基土划分为①填土层②灰黄色粘土(厚度不均)③~⑤均为灰色淤泥质粘土。场地内淤泥质土分布广、厚度大、性质差,具有承载力低、沉降变形大、沉降持续时间长等特点。
  根据场地实际情况及相应工期及经济方面综合考虑,本工程采用C20砼梁板式筏基,筏板厚度为300mm。施工期间,进行过五次沉降观测,第五次观测时南北侧不均匀沉降差最大为80mm,倾斜率为0.0071,均已超过建筑地基基础设计规范(GBJ7-89)相邻柱基沉降差为0.003L及整体倾斜率为0.004的地基变形允许值,且由于当时沉降尚未稳定,沉降差有进一步扩大的趋势。基于这一境况,业主及管理部门均要求及时采取措施进行处理。
  二、原因分析及确定纠倾方案
  经过现场实地观测,发现该建筑物除整体倾斜以外,上部结构除了北部个别窗角砌体有少许斜缝外,结构楼板、梁、柱均未发现裂缝。又从附近居民处得知该场地内原本有甬余公路的老路偏南侧斜向穿过,现老公路早已废弃不用。,据此可以得出由于基础及上部结构刚度较好,主体结构基本上未受损伤。但老公路基较密实造成该建筑南面地基压缩性小于北面地基,南北侧基础不均匀沉降的产生。
  对于该建筑物的纠倾方法,原设想采用化学灌浆法,静压锚杆桩等方法,但业主要求最大限度地减少社会负面影响及相应的经济费用,这些方法均存在着技术要求较高并且需要有专业单位实施;相对实施费用也较高。根据本建筑整体刚度较大的特点,且目前倾斜程度还不是很严重,经建设各方协商后决定采用开沟基础外掏土法进行纠倾处理。
  三、基础外掏土法纠倾
  在原有片筏基础沉降较少即靠近公路一侧开挖一条深1.8m,底部宽度约0.6m,顶部1.5m宽的沟,能满足人能操作为度,沟北缘与筏基外边距离为0.5m,沟壁竖直,并用槽钢加撑板支护。由于地下水位较高,同时设一台泵抽水,基本每天抽一次积水。在房屋四角设置垂直挂线观测倾斜,用水准仪观测沉降,每天定时监测一次。
  在开挖后前两天内,从沟中往基础下水平向挖沟掏土,每天掏土量控制在10cm以内,掏土采用长柄小铲,掏土时尽量避免扰动周边其余土壤。两天以后复测,房子出现了回摆的兆头,南侧沉降速率开始大于北向沉降速率,不均匀沉降得以减小,同时基底软土逐渐被挤出。根据各观测点每天沉降值一般应控制在10mm以内,每天倾斜恢复率最大不超过0.1%的原则,纠倾顺序按照先调节扭曲沉降,然后再平缓地实施同步均匀沉降,以后开始每天通过挖去基础下侧的泥量来调节纠倾速率,沟内积水也每天及时抽出。为防止纠倾速率过快,7天后基本停止向内取土,仅通过挖除被挤压出的软土及抽去沟内积水来实施纠倾。
  经过60天左右的纠偏施工,该综合楼不均匀沉降差从80mm下降到30mm以下,倾斜率也已降到0.0027,各观测点沉降绝对值也衰减下来,且各点沉降值也较均匀,上部结构也无新裂缝产生。经征求各方意见后,确认基本达到纠偏要求。后用砂石混合土分层夯实回填原开挖沟,并加强后续观测,至今使用良好。
  整个纠偏施工过程除去必要的人工费用及一定的支撑器具成本,费用最后总计不超过0.5万元。
  四、结论
  1、基础外掏土法纠正建筑的倾斜是卓有成效的,但此法一般宜适用于软弱地基土上,结构完好且整体刚度较大的建筑物纠倾。其机理笔者认为,当沟中的土被取出后,沟侧壁应力被解除,基础以下的深层软土朝沟内被挤出,带动基础下沉。并由于取土是在沉降较小一侧进行,地基内的附加应力在纠偏过程中不断调整,基础中心部位应力增大,更有利于软土侧向挤出。而随着纠倾的进行和荷载偏心的减少,地基的变形模量趋于均匀,附加应力则更接近于中心荷载下的值。另外,从沟内抽除积水引起地基土固结,并促使软土流入沟内,也有利于纠倾的进行,实质上掏土法是一种应力解除法。
  2、掏土法纠倾施工不需要特别设备,操作简单易行,经济性也十分显著。
  3、对于参与建设各方来说,软弱地基上的建筑物不论规模大小,每一个实施过程均应引起高度重视,象本例在勘察时发现有旧路基或在验槽时参与各方能及时发现,均能事先避免此类事故的发生。
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SHANDONGLAOFENG 发表于 2012-9-18 08:30:47 | 显示全部楼层
学习了,很好呀
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flyingegg 发表于 2020-6-21 04:05:31 | 显示全部楼层
不错!  
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ljmabcljm 发表于 2021-9-15 06:29:32 | 显示全部楼层
感謝樓主  
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zspkd 发表于 2021-9-16 17:05:04 | 显示全部楼层
楼主这么有心有爱&#128077;&#128077;
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