【摘 要】在對我國的建筑行情進(jìn)行了細(xì)致的分析,對地質(zhì)情況做了全面的調(diào)查,在經(jīng)過一系列的總結(jié)與歸納中,總結(jié)了一下對高層建筑的一些特點(diǎn),對高層建筑物地基處理提出了一些細(xì)節(jié)的見解,希望可以起到用處!
【關(guān)鍵詞】高層建筑;工程地質(zhì)勘查;地基處理;發(fā)展
1.我國地質(zhì)勘探的歷史
在上個(gè)世紀(jì)60年代,我國開始第一次進(jìn)行地質(zhì)勘探,當(dāng)時(shí)的設(shè)備不先進(jìn),人員的知識儲備雖然夠用但沒有有效的發(fā)揮,經(jīng)過幾十年的經(jīng)驗(yàn)積累,前輩們一代又一代的付出,我國才在92年正式成了了地質(zhì)勘探的學(xué)科與部門。在各大院校也專門開設(shè)相關(guān)學(xué)科,在社會上一些專門成立了這些從事相關(guān)公作的公司,技術(shù)與人員的儲備逐漸達(dá)到先進(jìn)水平。
目前,工程地質(zhì)勘查正在向著國際化,多樣化,技術(shù)化的方面發(fā)展,逐漸成為了一門重要的知識,隨著國家人才的出現(xiàn),我國的發(fā)展也越來越快;工程地質(zhì)勘查公司也正在向著專業(yè)化方向發(fā)展。
2.高層建筑物的主要工程地質(zhì)問題
高層建筑不同于普通的建筑住房,這種住房會出現(xiàn)的問題不止一個(gè),但是問題出現(xiàn)的比較集中,可以分類處理,本節(jié)主要介紹了高層建筑物長出現(xiàn)的問題,以及確?;A(chǔ)的穩(wěn)定。高層建筑的特點(diǎn)是大而且分布的不均勻,地基要設(shè)計(jì)的有規(guī)范,不僅可以承受的住高層建筑的重量還能在自然災(zāi)害中不被侵蝕,一般普通居民房采用的深基礎(chǔ)地基不適合高層建筑,會導(dǎo)致地基變形的影響深度加大等問題的出現(xiàn)。
2.1建筑物場地的穩(wěn)定性問題
高層或者超級高層的地基,由于所承受的壓力比普通居民房的壓力大,所以,在一般情況下,高層的地基最容易發(fā)生風(fēng)化,而且嚴(yán)重者還會使得地下的粘土層,花崗巖層發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕,所以穩(wěn)定性受到了極大的考驗(yàn)。地基的密度大不代表所能承受的壓力大。
2.2基礎(chǔ)類型
箱基、樁基及其復(fù)合基礎(chǔ)為目前高層建筑的首先基礎(chǔ)。
2.2.1箱形基礎(chǔ)
基底面積大,埋置深,抗彎剛度大,整體抗壓性能好,是箱形基礎(chǔ)的最好的特點(diǎn),不同于其他類型,卻比其他類型的地基更穩(wěn)固。在地基的土層不夠厚實(shí),容易發(fā)生塌陷的情況下,我們選用這種基礎(chǔ)是最好不過的了。并且,在一定情況下,箱子內(nèi)的空間也可以得到最有效的利用可以在內(nèi)部中空的地方最為地下室。
2.2.2樁基
樁基的分類多而冗雜,最主要的分類包括灌注樁、預(yù)制樁、鋼管和墩基等。這種基礎(chǔ)所使用的條件是當(dāng)?shù)鼗翆拥耐淋浂裰貢r(shí),因?yàn)檫@種基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)在于沉淀緩慢,沉淀量均勻,因此在這種情況下,如果有自然災(zāi)害發(fā)生,不僅可以控制沉淀量,還可以控制地基的塌陷程度,因此在某種程度上這種地基的基礎(chǔ)也是比較優(yōu)秀的。
2.2.3復(fù)合基礎(chǔ)
如果所出現(xiàn)的狀況以上兩種方法不能單獨(dú)解決時(shí),我們就可以采用復(fù)合基礎(chǔ)來建筑施工高層,不僅僅是單獨(dú)的箱式基礎(chǔ),或者單單的樁基礎(chǔ),如果,在經(jīng)濟(jì)條件困難時(shí)也可以采用這種復(fù)合基礎(chǔ),這種基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)在于,可以適當(dāng)?shù)臏p少泥漿的沉淀也可以減少沉淀物對工程基礎(chǔ)的腐腐蝕。在地基竣工之后,通過各種各樣的實(shí)驗(yàn)之后,我們對這種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識又進(jìn)了一步,這種基礎(chǔ)的抗壓力非常強(qiáng),通常情況下可以達(dá)到220千帕左右。但是以這種方式進(jìn)行工作,其一,對工程的資金有這巨大的考驗(yàn),其二,對技術(shù)以及施工機(jī)器的要求較高。但是總得來說是利大于弊的,也是目前我國除了箱式基礎(chǔ)常用的基礎(chǔ)之一!
3.計(jì)算方法
3.1分層總和法
分層總和法顧名思意,這種計(jì)算方法是將一個(gè)平整的地基劃分為分無數(shù)個(gè)個(gè)水平土層,在精確量取每一個(gè)水平土層的厚度l1,l2,l3,…,ln。每一個(gè)土層的面積為i1,i2,i3…,in。然后累計(jì)起來,即為地基總的沉降量S。
i=i1+i2+i3+…in
下面介紹幾個(gè)常用的物理變量方便計(jì)算說明,例:
li——第i層土的垂直精確高度單位是米 m。
a——第i層土的緊密壓縮重要系數(shù),單位是千帕,Mpa-1。
e1——第i層土在沒有被施加壓力前的。
e2——第i層土在被施加壓力后的。
當(dāng)計(jì)算名義上的物理沉淀量的時(shí)候,應(yīng)注意當(dāng)時(shí)的情況,主要分一下兩種。
(1)當(dāng)所施加的外力σz>(σc—rh)是,各個(gè)土層的物理凝結(jié)沉淀量。
(2)當(dāng)所施加的的外力σz≥(σc—rh)時(shí),各個(gè)土層的物理凝結(jié)沉淀量。
3.2欠固結(jié)土的沉降計(jì)算
我們所了解的公式之中:
Cei,Cci——分別指第i層土的中的完全回復(fù)指數(shù),與我們?nèi)赫f的壓縮完全壓縮的數(shù)值。
σczi——第i層土所受的外力的平均值。
σzi——第i層土的松動指數(shù)。
σci——第i層土在沒有被壓縮錢的外力值。
hi——第i層的高度,也就高。
eoi——第i層土沒有被壓縮錢的縫隙比率。
分層總和這種求法,是在把地基視為一個(gè)整體之后,不被一些所分割時(shí)遺漏的細(xì)節(jié)左右的一種方法,所以局限性很大,但是比較常用。
在高層建筑的過程中,地基所承受的壓力與地基的面積成正比,這一方法就是按照這種理論所提出的。該法是在不斷的總結(jié)與實(shí)踐中得來的,在物理理論支持的前提下,物體的厚度與受力面積的關(guān)系為正關(guān)系。但是剛才所提到的,我們所應(yīng)用的這種方法會有一定的局限性,如果在使用中遇到一些反常照相,這就說明這種方法不再適合你的地基。
3.3地基規(guī)范法
該法的的普及一是為了彌補(bǔ)分層求和的弊端,二是使得受力與受力面積與沉淀的關(guān)系得到一個(gè)良好的解決關(guān)系,良好的處理方法,這種方法方便計(jì)算,方便我們使用。
(5)S=sk+n.po+(esi.ai)
式中:S——地基完成以后可能發(fā)生的遷移量,mm。
S′——上文中分層求和的數(shù)值。
ψs——沉淀的標(biāo)志性系數(shù)。
n——所分的地基,最終所變成的層數(shù)。
po——地基所受的正面壓力,kpa。
這種方法的好處是,簡便易行,但沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)需結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定,且對三維壓縮、基礎(chǔ)的剛度、回彈再壓縮等因素沒有考慮,所以計(jì)算的精度很難把握。
3.4線彈性分析方法
這種計(jì)算方法在1926年,由外國科學(xué)家Schiecher提出,這種方法最有效的用途就是用以確定在空間表面中投影為原型或者矩形的均勻地基的沉淀量。下面為這種方法的具體計(jì)算公式:
(6)式中:S——均勻平面上的某一個(gè)點(diǎn)的受力。
q——均勻分布的載量。
b——投影的長寬高,或者樹枝方向的半徑。
u—地基的撥冗比值。
E——地基的彈性模量(或者地基發(fā)生形變的范圍)。
這種法主要用來計(jì)算在特殊天氣下的地基的一瞬間可以產(chǎn)生的沉淀量,不能用于估測長時(shí)間的地基的沉淀量,但是在不斷的的完善過程中,這種方法也逐漸被普及,在具體的計(jì)算過程中,應(yīng)該注意每一個(gè)部位的排水值,以及積水值不能盲目的計(jì)算,這樣反而適得其反。在運(yùn)用上式過程中,應(yīng)該注意(6)的每一個(gè)變化曲線的范圍,以及泊松比值的準(zhǔn)確性才能更好的確定以上工程。
4.結(jié)語
在當(dāng)代中國的地稀人廣的情況下,高層建筑逐漸成為建筑的一種的潮流,而建筑的質(zhì)量好壞直接影響到入住群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,所以在保證質(zhì)量的前提下,建立一棟高層住房,是一件非常困難,非常好的一件事,不僅改變了城市的面貌,還可以在某些方面改變社會的經(jīng)濟(jì)條件,推進(jìn)國力的發(fā)展。
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