高层建筑勘察标准范文
时间:2023-12-25 17:45:23
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篇1
岩土工程是高层建筑施工的关键环节,通过岩土工程勘察工作,为项目建设提供相关资料,确保项目建设能够顺利实施。但是高层建筑岩土工程勘察工作在实际开展中,面临着比较复杂的场地条件,进一步研究高层建筑岩土工程勘察重点难点,对保证岩土工程勘察质量有着重要意义。
1.高层建筑岩土工程勘察
1.1高层建筑
高层建筑高度大,建筑层数多,能够提供更大的室内有效建筑空间,结构跨度大,对基础承载能力要求很高,基础承受最大轴力大,整体表现为瘦高型结构。为了保证高层建筑的安全性与稳定性,基础需要有较大埋深,确保基础强度能够满足建筑结构抗震和抗风载荷性能。高层建筑基础以箱形基础和筏形基础最为常见,埋深至少在建筑整体高度的1/15以上。近些年城市高层建筑大规模建设,为了追求美观,建筑外形设计更加复杂多样,高度越来越高,地下空间应用程度随之增加,多栋建筑地下室互相连接,成为承载上部载荷的整体。
1.2高层建筑岩土工程勘察工作内容
1.2.1基础承载力高层建筑对基础承载力要求较高,高层建筑的岩土工程勘察工作中需要勘察基础底面的承载力、软弱地层分布、厚度。尤其是岩石基础,需要对岩石的完整性、质量等级进行全面勘察。1.2.2基坑开挖超高层建筑基础深埋地下,需要开挖较大深度的基坑,基坑开挖施工过程中,需要对施工区域内地下水情况、岩土分布、力学特征进行勘察,为深基坑支护降水设计提供必需的地质模型和参数。1.2.3变形倾斜检查高层建筑基础岩土分布情况,测量岩土变形参数,进行基础沉降变形计算验算。1.2.4环保抗震勘察高层建筑基坑周围既有建筑、地下构筑物、管道、交通情况,方便制定施工监测计划和环保方案,分析判断高层建筑场地类别、地震效应情况,提供覆盖厚度、土层剖面等地震相关动力参数。
2.高层建筑岩土工程的勘察重点和难点
2.1高层建筑岩土工程的勘察重点
2.1.1勘察孔如表1,根据勘察场地实际情况,和总平面图进行比对,了解结构单体不同地貌单元的跨越情况,适当增加勘探点布设密度,对设计单位提供的勘察技术要求进行全面分析,轴力大、高差变化大、高度高的建筑要加设勘探点,建筑外周布设勘探孔。2.1.2孔深控制按照技术规范要求,控制勘察孔深。同一座建筑,控制孔深度需要遵循相同持力层标准,需要改变桩型和持力层标准的特殊情况,优先选择持力层深度大的桩型,建筑需要设置外扩地下室,孔深控制遵循和主建筑相同的标准,如果地下室有水池或者结构轴力特别大,可进一步增加孔深。2.1.3原位测试常见的高层建筑现场测试手段主要有动探和标贯,除此之外,还应该根据现场实际情况,选择更加先进的现代化科技手段,对施工区域岩土层分布特点进行全面分析,为桩型选择、持力层设计提供基础资料。高层建筑在进行原位测试基础上,还要进行波速测试和地脉动测试以及地震安全评估,基础有软土层,还需进行静力触探、十字剪切等辅助物探检测。2.1.4室内试验高层建筑基础一般都设置地下室,为了保证基础承载力和安全性,需要进行严格的室内实验,在常规固结试验基础上进行高压固结试验,超高层建筑试验压力甚至要上升至1600kPa。同时调查了解土体应力历史,测定先期固结压力、压缩指数,剪切试验要在三轴试验基础上进行动三轴试验、无侧限抗压试验,并分析高低层建筑的差异化沉降情况。
2.2高层建筑岩土工程的勘察难点
2.2.1勘探点定位调查施工区域地层结构和分布情况,在此基础上对布点进行预估,不同土质条件需要遵循岩土工程勘察技术规范设置对应密度的勘探点,遭遇河塘沟渠、填土层、砂土层等特殊性岩土,需要进一步增加勘探密度。为了消除地下水对基础的影响,需进行地下防水专门勘察,组织专家全面调查施工区域的水文地质条件,最后一个勘察孔施工结束后统一测量所有勘探点水位。多个高层建筑同时施工,需要考虑到施工区域建筑整体规划,了解楼层分布、主裙楼差异,承力部分需加设勘探点。布设勘探点时,需要根据建筑用途,判断建筑对基础承载力、地下设施的不同要求,对布设方案进行适当调整,布设结束之后,勘探点图形不规则,凸凹位置需要进行适当修补,增设勘探点,内部结构中心如电梯井设置勘探点,岩土样本采集中发现特殊土体如盐渍土,异常区域也要设置勘探点。2.2.2试样采集样本采集是高层建筑岩土工程勘察工作最为关键的环节,样本质量和代表性直接影响最终高层建筑岩土工程勘察结果和建筑实体的建设施工。为了保证勘察样本采集质量,要求勘察工作人员严格遵循岩土勘察和样本采集规范程序,减少人为差错,如原状样高度不够、密封度差、数量不足等问题造成的室内试验结果偏差。岩土工程勘察结果误差是客观存在的,现阶段,很多岩土工程勘察单位对试验的投入力度不足,很多试验项目都没有勘察,转而使用估值法和经验法代替,导致勘查结果误差超过技术规范和标准的精度要求,影响高层建筑施工的正常进行。工作人员需要重视试验检测工作,积极探索利用新型设备和新技术,从而进一步提高试验数据精确度。地震效应也是高层建筑岩土层勘察工作的关键,勘察单位需要在判断场地类别和覆盖层厚度的基础上,进行地基类别、剪切波速测量,保证地震效应勘查结果准确性。2.2.3地下水控制为了避免地表水进入基坑和地下水渗出,使用落底式截水帷幕,根据抗渗稳定性验算结果确定穿越深度,并按照场地土层分布实际情况,选择三周深搅拌桩、高压旋喷桩等组合桩型,并在上部土层施工形成三轴深搅拌桩封闭体系,一些施工区域受施工空间、障碍物影响无法施工三轴深搅拌桩,可以使用三重管高压旋喷桩代替,遭遇卵砾石可以转而施工三重管高压旋喷桩形成地下连续止水帷幕,切断含水层。考察含水层分布以及坑底抗渗流稳定性,在此基础上选择合适的排水方案,其余地段则进行管井降水处理,短时少抽,防止沉降进一步发展。基坑工程施工时间比较长,为了避免施工过程中降雨、生活污水进入基坑或者地下水渗出导致基坑底部积水给基坑底施工造成干扰和安全威胁,基坑外周需要设置排水沟,排除场地内积水。
3.结语
高层建筑岩土勘察工作涉及较多的内容,场地条件比较复杂,技术要求高,工作难度较大,进一步分析高层建筑岩土勘察工作重点和难点十分必要。
参考文献:
[1]潘明.高层建筑岩土工程勘察的重点和难点分析[J].低碳世界,2015(35):92-93.
[2]庄文泽.论高层建筑岩土工程勘察的几个要点[J].住宅与房地产,2016(18).
[3]王东生.丘陵山区高层建筑岩土工程勘察分析评价及技术探讨[J].低碳世界,2016(17):81-82.
[4]张思远.高层建筑岩土工程勘察现状及要点分析[J].建材与装饰,2016(34).
篇2
【关键词】高层建筑;岩土工程;勘察重点;勘察难点
高层建筑岩土工程的勘察工作有着自身的独特性,因此勘察人员应当对于勘察过程中的所有难点和重点都进行细致的分析,从而能够在此基础上促进勘察工作的更加顺利进行。
一、高层建筑岩土工程的勘察难点
高层建筑岩土工程的勘察工作面临着许多难点,以下从受力较为复杂、流程数量较多、限制因素较多、抗震要求较高等方面出发,对于高层建筑岩土工程的勘察难点进行了分析。
1.受力较为复杂
高层建筑岩土工程的勘察工作往往会在不同程度上受到受力情况的影响。众所周知岩土工程勘察是高层建筑工程建设过程中的一项基础性工作,并且这一工作对于高层建筑的岩土工程也有着很高的重要性。其次,由于我国的许多高层建筑工程的地基土情况变化非常复杂,因此这在实际上要求着基础方案选择的正确性,从而能够避免工程造价的大幅度变更。在这一情况下如果勘察工作出现了较大的误差则必然会极大程度上的影响到工程整体的造价水平和工程质量。因此复杂的受力与较高的精确要求共同构成了高层建筑岩土工程的勘察工作的难点。
2.流程数量较多
高层建筑岩土工程的勘察工作有着繁杂的流程。通常来说高层建筑岩土工程的勘察工作的主要流程包括了踏勘工作、岩土调查工作、勘探布孔工作、钻探工作、岩土地层判定、岩土信息编录、现场取样工作、试验测试等工作。上述这些繁杂的勘察流程必然会增加高层建筑岩土工程的勘察工作的实际难度。其次,由于高层建筑岩土工程的勘察工作还需要对于收集到的资料进行细致的整理、归纳和分析与取舍,因此在数据的去伪存真过程中必然容易出现不同程度的数据误差,因此误差的缩小和规避就在无形中增加了勘察工作的难度了。
3.限制因素较多
高层建筑岩土工程的勘察工作往往会受到诸多因素的限制。一般而言限制高层建筑岩土工程的勘察工作顺利开展的因素主要包括了经济性和功能性的平衡。既建筑企业和勘察人员如何在满足各种限制因素的条件下选择地基基础方案,就就成为企业和工作人员需要细心研究的问题。其次,高层建筑岩土工程勘察工作的限制因素通常还包括了结构强度提升、灌注桩基础强化、风化问题解决等因素。因此工作人员只有顺利做好了上述工作,才能够确保高层建筑工程接下来的施工顺利进行。
4.抗震要求较高
高层建筑岩土工程的勘察工作的难点在于满足工程的抗震要求。通常来说桩基础主要岩土工程技术特点本工程桩基础为嵌岩钻孔灌注桩,在这一过程中由于其会穿过全部覆盖层,因此这意味着施工单位可以充分的利用基岩的承载性能来提高单桩的承载能力。但是在这一过程中需要注意的是,由于桩端持力层是压缩性极小的基岩并且单桩的沉降也不会因群桩效应而增大,因此只有以稳定、高效的勘察工作才能够确保以嵌岩桩为基础的建筑物比其他基础型式的建筑物地震反应更加轻微并且抗震性能更好,因此这也在事实上提升了高层建筑岩土工程勘察工作的难度。
二、高层建筑岩土工程的勘察要点
高层建筑岩土工程的勘察要点包括了诸多内容,以下从明确勘察深度、水文地质勘察、发挥测试长处、坡度均匀性勘测等方面出发,对于高层建筑岩土工程的勘察要点进行了分析。
1.明确勘察深度
高层建筑岩土工程的勘察工作首先需要明确勘察深度。勘察人员在明确勘察深度的过程中首先应详细准确的了解地层结构并且掌握到其变化,这不仅仅是计算沉降、预防倾斜的要求与此同时也是基础类型选择与地基设计工作的需要。其次,勘察人员在明确勘察深度的过程中应当确保勘探点间距得到合理的控制,从而能够在此基础上更好地满足掌握地层结构在纵横两个方面的变化和分析横向倾斜可能性的需要。与此同时,勘察人员在明确勘察深度的过程中应当将桩基的间距控制在25m左右,在这一过程中如果工作人员采用了大直径桩则需要确保每一个桩孔都得到了细心的勘察。
2.水文地质勘察
高层建筑岩土工程的勘察工作的关键在于水文地质勘察。工作人员在水文地质勘察的过程中应当确保勘探点具有足够的深度。其次,工作人员在水文地质勘察的过程中需要对于水文地质条件进行细致的判定,从而能够有效的防止坑底发生隆起破坏、坑外土体的过量变形等问题。与此同时,作人员在水文地质勘察的过程中应当岩段成孔全段钻取岩芯,取岩样判定岩石、确定岩面,结合各种勘察资料,掌握岩石的变化和岩面起伏规律,绘制基岩面标高等高线图,从而能够更加准确的判定建筑工程周边的水文地质情况。
3.发挥测试长处
高层建筑岩土工程的勘察工作需要合理的发挥测试长处。勘察人员在发挥测试长处的过程中可以适当的采取标准贯入试验,这一试验在许多工程的岩土工程勘察中都得到了广泛的应用。例如在鉴别砂土的相对密度及土的状态和估算砂土的某些岩土技术性质指标上都能够取得良好的试验结构。其次,勘察人员在发挥测试长处的过程中应当选择适宜的桩尖持力层,并且在此基础上精确的计算单桩承载力。与此同时,勘察人员在发挥测试长处的过程中应当根据统计资料从持力层层面坡度、持力层和第一下卧层在基础宽度方向上的均匀性以及地基压缩层内压缩模量的均匀性等三个方面进行评价,从而能够有效的确保岩土工程的均匀性。
4.坡度均匀性勘测
高层建筑岩土工程的勘察工作的关键在于坡度均匀性勘测。工作人员在坡度均匀性勘测的过程中首先应当做好相应的持力层层面高程差计算,然后在得到计算结果后再进行坡率的计算。在这一过程中根据我国的相关规定,坡率大于10%为不均匀;小于10%为均匀。其次,勘察人员在坡度均匀性勘测的过程中应当按照地基持力层和第一下卧层在宽度方向上均匀性评价。并且在拟建主楼三条剖面上进行了持力层和第一下卧层在宽度方向上的厚度差计算。与此同时,工作人员在坡度均匀性勘测的过程中当厚度差值大于基础宽度时就应当按压缩层内各土层压缩模量评价地基宽度方向上的均匀性根据本地区建筑经验将钻孔各土层的变形模量按经验公式换算成压缩模量,再按各土层厚度与压缩模量进行加权平均,求得单孔压缩模量加权平均值进行评价计算,从而能够有效的提升勘察工作的精确性。
三、 结束语
岩土工程的勘察在高层建筑的施工过程中中有着极为广泛的应用,因此勘察人员在进行岩土勘察时需要把握住工作的关键点和难点,从而能够在此基础上有效的提升建筑工程整体的强度和使用寿命。
参考文献:
[1]杨连.岩土工程在超高层建筑勘察中的应用分析[J].科技展望.2014,06(10):54-56
[2]王典.广州地铁岩土工程勘察的重点和难点[J].广州建筑.2013,10(30):41-43
[3]高峻岭.超高层建筑岩土工程勘察应用分析[J].山西建筑.2015,09(01):43-45
篇3
【关键词】高层建筑;施工管理;不足;应对方式;分析
面对日益竞争激烈的建筑市场,建筑施工企业为求生存谋发展,必须注重自身核心竞争力的提升,那么要提升自身核心竞争力,就必须加强建筑施工管理,尤其是高层建筑的施工管理更具有复杂性,只有切实做好高层建筑施工管理工作,正视高层建筑施工管理存在的不足,切实提高高层建筑施工质量。
1.当前我国高层建筑施工管理存在的不足
高层建筑施工管理涉及方方面面,从施工准备工作到工程完工都要进行管理,稍有一个细小环节出现管理空白,轻则影响建筑物的外观和性能,重则威胁到我们的生命财产安全,因而我们必须做好高层建筑施工管理工作,认真发现施工管理存在的不足。
1.1施工准备工作存在的不足
1.1.1设计方面存在的不足
高层建筑施工涉及方方面面,作为施工企业,应全方位多角度的考虑可能引发质量的所有因素,其中,设计方面的因素尤为重要。而实际情况往往是因为设计因素考虑不周全,设计工作于实际相脱轨。设计方面存在的不足主要表现在以下几个方面:一是施工设计图与实际出入较大;而是荷载计算方式过于传统,难以全面体现建筑的荷载情况;三是内应力与外应力的分析不足,为后续施工无法提供准确的标准依据;四是对沉降缝和施工缝以及伸缩缝的预留和设置不利于施工等多方面。
1.1.2工程勘察存在的不足
高层建筑施工之前的勘察工作尤为重要,特别是地质方面的勘察更加重要,只有提供精准的地质资料,方能从根本上确保施工质量。目前工程勘察存在的不足主要在以下几个方面:一是钻孔间距与高层建筑施工要求不相符,对于地质真是情况勘察不到位;二是勘察报告缺乏严谨性,存在诸多纰漏,从而导致制定错误的工程施工方案,进而导致一系列问题的发生。
1.2施工管理存在的不足
1.2.1施工强度大
高层建筑通常是指十层以上或高度大于45m的建筑,因而其具有施工强度大、施工高度高,属于高危行业中的高危作业,由于施工强度大,由于管理人员的忙碌或疏忽导致一些细微问题处理不当,继而引发各种安全事故。
1.2.2施工工序复杂
高层建筑的施工需要在垂直的空间上长时间的立体化施工,具有施工工序复杂、交叉施工较多,这就给管理人员带来了极大的挑战,如果有一个细小的环节衔接不当都会导致安全事故的发生。这也是高层建筑施工管理的重中之重,更是难上加难。
1.2.3施工工期较长
一项高层建筑施工工程项目少则一年,多则3到5年,具有较长的施工工期,而这一期间的诸如人员的更迭、气候、天气、水文等多方面的因素都给高层建筑的施工管理带来极大的挑战。此外,施工设备作为施工质量和替代人工重要武器,这一期间的保养工作也是重点,但往往被施工企业所忽视,从而就会由于设备性能的降低导致安全事故的发生,因而必须引起高度重视。
2.针对高层建筑施工管理存在的不足提出的应对方式
2.1引进先进技术,提高综合管理能力
为提高高层建筑工程质量,提高是管理水平,应借助现代化的计算机技术参与高层建筑施工管理工作之中。借助计算机技术编制统一的管理目标,制定各种组织施工设计。因而从以下几个方面提高综合管理能力:一是结合自身实际,借助现代化计算机技术与现代管理技术进行有机结合。例如,借助微机联网开发高层建筑项目综合管理系统;二是借助各种计算机软件,实现建筑工程施工各方面之间的信息资源共享;三是普及计算机应用知识,加大相关人员的培训力度,以便于更好的操控各种现代化智能机械设备;四是以优胜劣汰的方式不定期施工管理人员进行考核。
2.2加大设计和勘察力度
对于高层建筑的施工设计,首先应聘请专业的设计机构来进行,并基于工程所在地地质勘察工作的有效性之上,因而在勘察时,尽可能的选用地质条件好的地点作为施工场地,对于不能选择场地的,应对工程所在的地质情况详细勘察,并写好勘察报告,对于勘察过程出现的问题应进行精准分析并及时有效的处理,结合地质分析情况,提出规范的建筑物地质资料和相关建议,以便于设计时更好的考虑地质方面的因素,为工程质量提供坚实的设计基础。
2.3加大防护措施,提高管理能力
为更好的解决施工管理存在的不足,切实提高高层建筑施工管理水平,基于高层建筑属于高危行业中的高危作业,具有一定的危险性,要做好建筑施工管理,就必须加大防护措施,方能提高管理。基于此,笔者提出以下几点建议:一是施工企业负责人在高层建筑开工之前,对各施工人员尤其是高空作业人员加大安全教育与培训力度,加大防护措施的投入力度,待一切防护措施到位之后方能开工;二是严把高空作业上岗关,例如悬空施工人员、攀爬施工人员必须经过严格的上岗培训工作,并在体检合格的前提下且持证方能上岗作业;三是加大各种安全防护设备的性能检查力度,一旦发现问题,立即停工并及时采取解决措施;四是严格按照相关规范堆放上岗原材料,既不能妨碍上岗也不能妨碍通行;五是夏天高温天气尽可能的停止施工,如果工期紧,可在夜间进行也可在确保施工人员绝对安全的前提下并采取降温措施,坚持以人为本的基本原则,体现人性化的施工特点;六是在雷雨、雨雪等恶劣天气作业时,应切实做好防滑、防冻、防寒等措施的前提下,及时清除积水、积雪和积霜,并做好防雷措施,恶劣天气之后,还应对高空作业的各种设备进行仔细检查,并及时修复好受损的设备,对于安全性能不高、可用可不用的设备应坚决不用。
2.4严格规范施工工序并控制好工期
一是提高施工人员安全意识,以安全知识为主要内容,采用奖励或者强制性措施,提高施工人员的安全警惕性和自我保护措施;二是结合安全事故的案例,加强专业安全知识、施工技术的日常教育;三是将相关的法律法规公示在安全教育宣传栏中,并通过安全讲座等活动,营造安全施工的企业文化氛围;四是建筑项目的安全施工责任人要对项目的安全控制进行全面负责,制定安全管理工作技术,完善安全保障体系。五是加大各设备的养护力度,注意工期的控制,将施工管理工作深入到每一个施工环节之中。
3.结语
总之,高层建筑施工管理是一项系统复杂的工作。作为建筑施工企业,应引进先进技术,提高综合管理能力,加大设计和勘察力度,加大防护措施,提高管理能力,严格规范施工工序,切实做好高层建筑施工管理工作,为提高高层建筑工程质量而不懈努力。
【参考文献】
[1]沈慧,韦瑞洲.高层建筑施工质量的管理与控制[J].中国城市经济,2011,(23).
[2]田懿.高层建筑工程施工质量的管理与控制[J].产业与科技论坛,2012,(01).
篇4
关键词:高层建筑;岩土勘察;勘察对策
中图分类号:TU208文献标识码: A
一、高层建筑岩土工程勘查工作的分析
建筑由于自身的特点,在岩土工程勘察及专题报告中,应对下面问题进行分析和评价,并提供相应的岩土物理力学性质指标和参数。
(一) 地基承载力。地基承载力的评价应以同时满足极限稳定和不超过容许沉降为原则。确定地基承载力应根据地区经验,采用载荷试验、理论公式计算和其它原位测试方法综合确定。在承载力不满足时(包括下卧层),应进行地基处理或选用桩基础,并提出其设计参数。
(二)变形和倾斜。查明地基土在纵横两个方向的不均匀性,以满足地基变形验算的要求。高层建筑天然地基均匀性可按以下标准进行评价:当持力层层面坡度大于10%时,可视为不均匀地基,此时可加深基础埋深,使超过持力层最低的层面深度。当加深不可能,则可采取垫层加以调整。基础持力层和第一下卧层在基础宽度方向上,地层厚度的差值小于0.05b(b为基础宽度)时,可视为均匀地基;当大于0.05b时,应计算横向倾斜是否满足要求,若不能满足要求,应采取结构或地基处理措施。
(三)钻孔间距问题。岩土勘察规范规定,高层建筑岩土勘察勘探点的间距设置为15-35m。这一间距比一般建筑的要求要小,安全等级也更高。每一单体的一级高层建筑,勘探点数量不应少于6个,二级高层建筑不应少于4个。一般情况下,对于底层结构较为简单的场地,经验丰富的施工队伍在掌握了地层的分布规律之后,孔距可以适当的放大,以减少施工量,加快施工进度。对于主建筑的边角处、体形结构变异较大处、荷载处和不同地貌的边界交界处等,需要适当减小钻探间距,保证勘察质量。
(四)钻孔深度问题。勘探孔按二种情况考虑,一是一般性勘探孔,以揭穿地基主要受力层为原则,一般深度为基底下 0.5~1.0 倍基础宽度;二是控制性勘探孔,其深度必须满足地基变形验算要求, 深度过小不能满足要求,深度太大则无谓增加勘察成本,勘察深度实际上由三方面因素决定:1.基础埋深;2.预计桩长; 3.压缩层深度。对于基础埋深可根据场地条件及土层冻深初步 确定。对于桩基而言,可参照临近建筑经验,预估桩的类型,初步选定桩长。关于压缩层深度应自基础底算至附加压力等于土层自重压力的 10%~20%,荷载较小土层较硬无相邻荷载影 响时,可取大值,荷载较大、土层较软且有相邻荷载影响时,可取较小值。对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下 0.5~1.0 倍的基础宽度并深入稳定分布的地层。
(五)压缩试验试样加荷。按分层总和法计算地基沉降量时,要用到各土层的压缩模量,这一模量值应是一单元土层所受有效自重压力至有效自重压力与附加压力之和这一压力段的值。土工试验规程规定试验时,试样最后一级压力应比土层的计算压力大于100kPa~200kPa。笔者认为这一压力的取值也应通过应力计算实现,如果计算压缩层深度时采用的是应力控制法,此时则可参照其计算过程使用。
二、岩土工程评价
(一)地基的湿陷性及液化势评价。高层建筑岩土工程勘察的湿陷性评价应该注意两个方面:一是II级湿陷性黄土地基总湿陷量值较小,因此只要大于零就需要指出,对于小于5cm的量值要特别指出,便于设计人员查看;基础埋深较大时,修正系数β是值较为保守,容易造成误差,应根据实际情况进行确定。二是高层建筑采用桩基结构时,需要特别加强对地基液化势的评价(液化应按20米的计算)。
(二)桩侧壁摩阻力评价。对液化土层极限侧阻力的标准值进行使用时应该折减;对湿陷性黄土地基的单桩承载力进行评价,应该考虑湿陷土层桩侧壁摩阻力的变化。此外,还要同时提供相应地段非湿陷和非液化状态的侧摩阻数值,为试桩工程提供必要的参考数据。
(三)基坑支护。根据场地的岩土条件和开挖的预计深度,在开挖的边界至开挖深度范围内进行勘探点的布置;施工降水,要首先进行水文地质勘察,对场地内的区域性水文地质情况进行了解;根据岩土性质和土层结构对土层的抗剪强度和有效应力强度进行测试;对场地范围内及周边范围的地下水分布、类型和渗流情况进行测试,对施工过程中地下水可能对建筑产生的影响进行分析,提出相应的支护方案、计算模型、施工降水措施等。
三、加强高层建筑岩土勘察的对策
(一)加强勘察市场的监督和管理,尽早推行岩土工程监理体制。
1.加强对勘察合同、勘察纲要的审查和管理。防止越级或盲目勘察。
2.加强勘察现场工作的监督;建立确实可行的勘察现场旁站制度,防止打假孔及不规范的编录、取样及试验等现象发生。
3.加强对勘察报告的审查,对勘察报告中的勘探孔数量、勘探质量、资料数据分析及结论建议逐一进行审查,特别是对基础方案选择论证,场地稳定性评价及施工建议等内容进行重点把关,防止勘察报告中只重视描述,缺乏深入的评价分析的现象发生。
因此,勘察单位自身必须健全和推行全面质量管理,还必须加强政府部门和社会监督机构对勘察市场的监督管理,即尽早推行岩土工程监理体制,确保勘察市场健康发展。
(二)加强岩土工程技术人员培训。我国推行岩土工程体制进展缓慢,主要原因之一是缺乏岩土工程技术人才,而工程地质专业人员对岩土工程的理论、内容及方法等缺乏了解,习惯于工程勘察的原理及方法。因此,要全面推行岩土工程体制,加强岩土工程技术人员及管理人员的培训,特别是岩土工程设计及施工:技术人员的培训,以适应岩土工程市场发展的急需。
(三)重视地区性研究,尽早制订地方性勘察规程,有条件的地级市要尽快制定地方性勘察规定。岩土工程勘察规范是全国统一的勘察准则,是根据我国各地区的特点,总结几十年来勘察经验成果制订而成的法规,具有普遍性指导意义。但由于我国幅员辽阔,地质环境条件十分复杂,同一名称的地基土,由于成因环境不同,其物理力学性质,特别是力学性质都有很大差异。就地基土的承载力而言,有的地区高一些,有的地区会低一些,而规范是从工程建筑的安全角度来考虑,所建议的指标,对大多数地区是可行的。但对有的地区,可能偏于保守。因此,必须加强地区性研究,尽早制定出地方性规程。
(四)加强计算机技术在岩土工程中的应用研究。当前,岩土工程正朝规范化、标准化方向发展。岩土工程问题日趋复杂,传统的岩土工程方法,已难以适应发展的需要,因此,利用计算机技术对岩土工程的各项工作进行科学、系统的管理,以提高工作的效率;利用计算机对岩土工程资料进行分析处理,如制作岩土工程图件,进行指标统计分析等等;更重要的是利用现代计算机技术分析、模拟复杂的岩土问题的发生、演化过程,以便制定出正确的处理方案;利用计算机进行岩土工程设计、岩土工程施工模拟以及岩土工程治理效果模拟。这样不但可以对岩土问题作预测预报以及防治,而且还可以节省大量人力和物力。
四、结束语
高层建筑的岩土工程勘察工作量大、内容繁多,具体要求表现为钻孔深度大、平面布置要合理;土工试验安排应保证参数符合实际要求;岩土工程评价要准确、详尽;岩土治理方案应科学、安全、实用、经济。必须对勘察工作的各个环节及其重点、特点胸有成竹, 才能使工作安排有的放矢,工作过程有条不紊,勘察成果也才能科学、高效、翔实。
【参考文献】
篇5
关键词:基础方案;基础埋深;基础沉降
Abstract: with the rapid development of all kinds of high-rise buildings, building height of the growing, difficulty relatively increasingly large. Part in the whole building foundation often investment was held in great proportion, so how to select the reasonable foundation forms for safe save investment plays a very important role. This requires design personnel of the building for each survey analysis report to choose a optimization of foundation scheme, be familiar with master standard, the reasonable design. The basic design of attention in aspects are discussed herein, so as to better meet the practical needs of engineering.
Key words: basic plan; Buried deep foundation; Base settlement
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
一、关于基础方案
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。结合最近几年遇到的一些实际工程对基础设计中值得注意的问题进行探讨。
广西容县某住宅小区,采用剪力墙结构,上部11层、18层, 半地下室2层。
场地内岩土层由素填土第四系土层和第三系泥质粉砂岩组成,从上到下依次分述如下:
1)、素填土①(Q4ml):平均厚1.30m。
2)、全风化泥质粉砂岩②(E)。该层中进行标贯试验平均10.3击/30cm;本层层分布于整个场地,平均厚23.87m,原岩土工程勘察报告提供地基承载力特征值为fak=250KPa.
3) 强风化泥质粉砂岩③(E):本层分布均匀,层面埋深16.00m~44.50m,平均厚度24.89m,为第三系的下段。原岩土工程勘察报告提供地基承载力特征值为fak=400KPa,
混凝土预制桩极限端阻力标准值qp=4000KPa
4)中风化泥质粉砂岩⑥(E):岩石属较硬岩。岩体属较完整类,岩体基本质量等级为Ⅲ级。该层层面埋深37.00m~57.40m, 已钻穿厚度4.10m~6.10m,平均5.15m,未钻穿该层厚度。原岩土工程勘察报告提供地基承载力特征值为fak=6000KPa。
勘察单位建议优先考虑使用天然地基(全风化泥质粉砂岩②,基础形式为筏基);其次是考虑预制桩,以强风化泥质粉砂岩③作为桩端持力层,再次为冲孔嵌岩灌注桩,以中风化泥质粉砂岩④作为桩端持力层。
但根据地勘提供的地基承载力全风化泥质粉砂岩②fak=250KPa的值并不能满足18层+2层半地下室的要求,而岩土工程勘察报告中如此不合理的建议。笔者发现勘察报告在估算修正后的地基承载力特征值fa时基础埋置深度d取值为4米,将值fa取值至380KPa。本工程依地形北高南低,并非全埋地下室,地质勘测人员在估算地基承载力特征值fa时取基础埋置深度犯了规范性错误。且发现报告中标准贯入试验(原位测试)的击数离散性较大,同一土层越往深度击数反而小,根据分析受地下水影响。提供的地基承载力以原位测试及室内土工试验为主,凭经验确定,但笔者认为对比同类土其值偏低。后建议建设方进行浅层平板载荷实验,最终测得地基承载力特征值为fak=360KPa。因采用剪力墙结构,上部刚度较大,能减少地基的不均匀变形,最终采用独立基础,局部筏形基础,取得较好的技术经济效果。
原地勘报告中判断孔隙地下水(包括裂隙水)对混凝土结构的腐蚀等级为中等腐蚀性。由于缺乏对实际场地的了解做出错误判断,事实是局部几个点受附近居民的生活用水外排对土取样造成影响,只要对现场处理防止水往场地流入完全不会对工程基础造成腐蚀。否则按工业建筑防腐蚀设计规范经行反腐设计将会增加很大部分工程造价且加大施工难度。
另其他类似项目均是典型的风化岩为主,主要原因地基承载力的提供都是根据原位标准贯入试验及室内土工试验为主,根据参数按经验法确定,由于取样扰动造成此类土破碎或遇水易软化,而造成与实际情况相差甚远,甚至出现通过浅层平板载荷实验确定的地基承载力特征值是原有地勘提供值的3倍之多,由桩基础改为独立基础,达到非常好的经济效果。
二、基础埋深
基础应该要有一定的埋深,埋置深度可以从室外地坪一直算到基础底面,对于独立的高层建筑而言,基础埋深比较容易确定,但当今多数高层建筑与地下车库都是相互连接的,当地下车库基础采用筏板基础或设有防水底板的独立基础(防水底板不宜太薄)时,高层建筑的基础埋深可从室外地坪算起,此时高层建筑地下室顶板及地下车库顶板应按嵌固层要求设计,地下车库应有足够的侧向刚度作为高层建筑的侧限。假如不满足以上条件的时候,高层建筑的基础埋深应该要从地下车库地面算起。高层建筑通常设地下室来满足埋深要求,主要有以下几个优点:
1.提高地基承载力。当高层建筑采用天然地基时,地基承载力可进行修正。随着基础埋深的增加,修正后的地基承载力随之增大,从而可满足高层建筑对地基承载力的要求。
2.有利于高层建筑上部结构的整体稳定。高层建筑地下室外墙一般采用钢筋硷墙,地下室顶板厚不宜小于160mm,地下室具有较大的层间刚度,同时地下室外墙周边土也提供了很大的侧向刚度和约束。因此设地下室有利于上部结构的整体稳定,有利于协调结构整体变形,调整地基不均匀沉降。
地基规范中规定高层建筑筏形和箱形基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18~1/20。 位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑要求。
对于实际工程也常出现小高层不设地下室,但采用桩基础时,按规范,高度为60米的建筑其承台底埋深需近3米。这在实际工程中是无法满足的。但是对于具体情况如采用大直径的嵌岩桩,因为沉降很小不会发生基础的不均匀沉降,大直径桩具有较大的抗弯能力,对于此类无地下室情况桩顶与承台连接处无需防水措施,完全通过构造措施使桩与承台刚接,且一般承台之间设有拉梁连接,根据实际工程需要承台在浅埋的情况下能满足。
三、防止建筑基础不均匀沉降的措施及沉降计算
地基的过量变形将使建筑物损坏或影响其使用功能,特别是高压缩土、膨胀土、湿陷性黄土以及软硬不均等不良地基上的建筑物,如果设计不周,就容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的损害,是设计中必须认真考虑的问题,通常的办法有:
1)采用合理的基础形式,如采用能较好协调变形的柱下条形基础、筏基和箱基等;采用桩基或其他深基础;进行地基处理;
2)从地基、基础、上部结构相互作用的观点出发,选择较好的建筑体型 。建筑物的体型应力求简单,控制长高比,平面形状复杂的建筑物,纵、横单元交叉处基础密集,地基中由各单元荷载产生的附加应力互相重叠,必须出现比别处大的沉降,加之这类建筑物的整体性差,各部分的刚度不对称,很容易遭受地基不均匀沉降的损害。建筑物高低(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沉降。
3)设置沉降缝,必要时用沉降缝将建筑物(包括基础)分割为两个或多个独立的沉降单元,可有效地防止地基不均匀沉降产生的损害。
4)另应考虑相邻建筑物基础间的净距,地基中附加应力向外扩散,使得相邻建筑的沉降互相影响,在软弱地基上,两建筑物的距离太近时,相互影响产生的附加不均匀沉降,可能造成建筑物的开裂或互倾。
5)设计中按规范要求对基础进行沉降计算。基础沉降具有很大的经验性,设计中计算的沉降结果往往和实际沉降观察差异较大。但设计人员应能掌握判断机算结果沉降分布是否合理的,特别是筏形基础、桩筏基础的计算结果是否合理,因为沉降大小直接因为到反力及筏板承台的配筋结果。对于天然地基上筏板基础,地基的均匀性是制约差异沉降的关键因素,地基土的压缩性是影响沉降量和差异沉降的主要因素。天然地基承载力满足建筑物荷载要求,但沉降变形不见得满足,因而在这种情况下,变形控制分析十分重要。
高层建筑有相当比例的上部结构为刚度相对较弱、荷载不均的框架-剪力墙、框架-核心筒结构其基础采用桩筏、桩箱基础,建成后其沉降呈蝶形分布,桩顶反力呈马鞍形分布。《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008提出变刚度调平设计理念,以减少差异沉降和承台内力。变刚度调平设计的标准定义是:通过调整基桩的竖向支承刚度分布,使桩基沉降趋于均匀,基础或承台内力和上部结构次应力显著降低的设计方法。其基本思路是:考虑地基、基础与上部结构的共同作用,对影响沉降变形场的主导因素――桩土支承刚度分布实施调整,“抑强补弱”,促使沉降趋向均匀。具体包括:
1、高层建筑内部的变刚度调平;
2、主裙房间的变刚度调平。
对于前者,主导原则是强化中央,弱化。对于荷载集中、相互影响大的核心区,实施增大桩长(当有两个以上相对坚硬持力层时)或调整桩径、桩距;对于区,实施少布桩、布较短桩,发挥承台承载作用。对于主裙房间的变刚度调平,主导原则是强化主体,弱化裙房。裙房采用天然地基时首选方案,必要时采取增沉措施。当主裙房差异沉降小于规范容许值,不必设沉降缝,连后浇带也可取消。调平设计过程就是调整布桩,进行共同作用迭代计算的过程。最终达到筏板上部结构传来的荷载与桩土反力不仅整体平衡,而且实现局部平衡。由此,最大限度地减小筏板内力,使其厚度减薄变为柔性薄板。
在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,作为国家标准,仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定,因此,作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确,在地基设计时同时应注重其它规范如高规、高规等规范针对基础提出的特殊规范要求。
结语
在今后的工作中,建筑结构设计人员需要重新认识自己工作的重要性,明确自己的责任,提高对结构设计质量安全问题的辨别能力,能熟悉掌握规范,积累结构设计的工作经验,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。
参考文献
[1] 建筑地基基础设计规范GB 50007―2002[S]
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关键字:高层建筑 一般建筑 结构设计 建筑设计
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
本文从建筑建筑设计上深度剖析高层建筑和一般建筑在设计原理上的异同,既分析了高层建筑和一般建筑的相同点,也分析了其不同点,并在高层建筑设计原理改善上提出了建议,最后做了相关总结。近年来,我国的建筑设计行业迅速发展,不管是企业规模、经营规模、从业人员规模,还是管理者水平和经济效益都有了很大的发展,建筑设计趋于复杂化,逐步朝向艺术型、节能型、智能型、绿色型等方面发展。这些方面在高层建筑设计上更能体现。
面对建筑发展趋势,我国建筑设计方面越来越复杂,设计艺术新颖,逐步赶上世界建筑设计潮流,并不断发展。设计阶段决定了建筑的总体布局、建筑艺术性、功能性等,所以设计者在建筑设计方面特别的专注,在技术设计阶段是整个建筑的关键性。所以在高层建筑和一般建筑设计原理上都要其异同点,值得我们去分析总结。
1、高层建筑与一般建筑的设计原理的异同点
1.1建筑设计原理
人们在进行建筑设计时,必须考虑要遵循的规律。列如在建筑外形设计上,就要考虑运用艺术性的手法。还有在建筑结构的选择上,有钢筋混凝土结构、空间结构和框架结构;还有在建筑室外环境设计方面,要根据建筑或建筑群体组合。
建筑设计原理包括居住和公共建筑设计原理,还有建筑设计概要。涉及到建筑概论、建筑设计、建筑形态、建筑形式、建筑环境、建筑设备学概论等。在建筑设计中要从全局观点出发,综合考虑建筑物室的各种因素,作出总体安排。要使建筑物在内在和外界的功能条件上彼此协调,有机结合。建筑群设计时要在总体的构思下考虑到总体布局制约方面的因素,其次才能考虑次要部分。总体布局方面既要考虑到使用建筑功能、建筑结构、建筑经济和建筑艺术美观等内在因素,也要考虑到建筑当地的历史、文化、城市规划、周围环境等外界因素。根据外界条件来解决全体布局的问题,然后再进行各种空间的组合。
1.2高层建筑与一般建筑设计原理的相同点
高层建筑与一般建筑设计原理在建筑环境、建筑设计、建筑防火要求等方面都有其相同点。
在建筑环境设计方面,高层建筑和一般建筑都要考虑到建筑地的周围环境条件,建筑布置的环境条件,和建筑城市的历史、文化背景等城市环境。由于建筑物的特殊性和环境的复杂性,所以不管是高层建筑还是一般建筑在设计原理上都得考虑到相关环境因素,这样才能使建筑和环境相得益彰,不仅达到建筑美感要求,也满足人们的精神生活需要。
在建筑设计方面,不管是高层建筑还是一般建筑在设计时都要考虑到建筑的空间、外观、形态、结构、功能等方面的因素。好的建筑并不只是以外观和形态矗立在人们的视野中,还因有它的结构、室内设计、功能性、美感度等方面的先进设计。所以不管是满足一般需求的一般建筑或是满足特殊需求的高层建筑,在建筑设计方面都得考虑到这些东西。
在建筑防火要求上,一般建筑和高层建筑在设计时都要满足国家规定建筑防火要求。当然高层建筑由于其特殊性,在防火要求上不仅要满足国家规定要求,还得提高防火等级。任何建筑都要适合人类居住,当然人们在居住时也要考虑到建筑的安全性,所以不管是一般建筑还是高层建筑都得按照国家建筑防火要求设计。
1.3高层建筑与一般建筑设计原理的不同点
高层建筑与一般建筑设计原理的不同点主要包括建筑形态、建筑结构等方面。
在建筑形态上,高层建筑形态多样,设计方案多。高层建筑一般处于城市重要地带,在设计形态上,越新颖的形态,越能引起人们的关注,从而提升人们多整座城市的看法。所以高层建筑在设计时不仅要满足建筑的基本功能,还得有必要的创新外形形态。而一般建筑在形态设计时,只需在满足建筑的基本功能后稍加修饰,所以一般建筑的形态趋于简单、单一。
在建筑结构方面,高层建筑高度高,建筑结构必须采用适合的机构方式,例如钢筋混凝土结构、框架结构。由于其高度高,受外界自然环境影响大,所以在结构设计时必须要考虑到建筑的安全性。而一般建筑的结构比较简单,例如有砖木结构、土木结构等。只需满足其安全性。
2、我国高层建筑设计原理值得改善的几点建议
在我国,关于高层建筑设计方面虽然有所发展,但在技术上远落后与发达国家,对此本人对于高层建筑在设计提出几点建议:其一,要控制我国高层建筑高度与数量的建议;其二,关于对高层、超高层建筑消防安全加强防范的建议;其三,对高层建筑设计低级勘察技术标准的设想和建议。
在控制我国高层建筑的高度与数量上。近年来,随着我国经济的发展和城市化的快速进展,我国的高层建筑高度和数量都飞速增长,形成了很多摩天大楼建设的热潮。同时,给我国超高层建筑在建设时也带来很多新的问题。我们在高层建筑设计时必须考虑高层建筑的发展应该与国家经济发展相适应。我们要严格执行各地城市规划,适度的建设高层建筑和逐步地开发地下空间。同时国家应调整对地方政府考核指准,引导社会科学的发展。总之,高层建筑有其好处也有其坏处。
关于对高层、超高层建筑消防安全加强防范的建议。一座座高楼正在我国各地拔地而起,这也给我国消防部门的工作带来了巨大考验。随着我国城市化建设的不断推进,为了节约用地,在我国各地城区不断的出现高层、超高层建筑,而且越来越密集。对此我认为一是要政府和相关部门应该在从此类高层建筑消防事故中吸取其中的教训,尽快的制定和完善国家相关管理规章。二是要增强高层建筑业主的消防安全责任,加强对高层建筑内的消防安全监控。四是建设单位要严格监督建筑防火质量建设,达到设计和规定要求。
关于对高层建筑设计低级勘察技术标准的设想和建议。目前我国还没有任何关于高层建筑地基勘察技术标准的理论文本,对此我觉得高层建筑在地基建设时必须要努力创新勘探技术标准,做好建筑地基的勘探和建设,才能保证后期和整体建筑的质量要求。
3、总结
建筑设计的概念是指建筑物在所建造之前,设计者按照具体的建设任务,把建筑施工相关方面列出解决问题的办法、方案,并用图纸和文件把相关方面表达出来。所以不管是高层建筑设计还是一般建筑设计都有其相关设计原理。随着建筑行业在我国的迅猛发展,关于建筑问题,也引起了很多学者的关注。人们不紧更加了解了建筑的性质,也对建筑专业知识做出了更深的了解和掌握。随着建筑形态的多样,高层建筑越来越多,与一般建筑的有一定区别也需要我们分析其异同点。本文从多方面论述了高层建筑与一般建筑设计原理的异同。从建筑概论、建筑设计、建筑形态、建筑形式、建筑环境、建筑设备学概论等多方面分析了高层建筑与一般建筑设计原理的异同。还对高层建筑设计做出了一定的建议。
[参考文献]
[1]邢双军,建筑设计原理[M],机械工业出版社,2008,03.
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关键词:高层建筑;质量控制;工程管理
在我国规定成层数超过10层的住宅建筑以及楼层高度超过24m的民用建筑为高层建筑。随着我国社会主义建设的不断推进,城市化建设也得到了极大的促进,这也使得高层建筑施工越来越普遍。从客观角度来看高层建筑的普及带来了更加可观的社会经济效益,它的出现使得城市人口更为集中,并大大地减少了用地幅度同时也减少了政府建设投资,让建设工期得到了有效的缩短。质量控制一直是高层建筑施工过程中的重点与难点,从目前来看我国很多高层建筑施工环节上依然存在着一定的缺陷,这就给建筑的整体性质量带来了较大的影响。因此在施工过程中必须克服这些施工质量通病,让施工水平得到质的提升[1]。
1.高层建筑施工质量通病表现
1.1钢结构施工质量问题
钢结构是高层建筑重要的承载部分,因此在施工过程中必须对钢结构材料进行合适的筛选,并保证钢构件以及钢结构安装的质量。一般情况下会将梁箍筋弯钩放置在合理受压区,这是为了让整个钢结构受力能够达到平衡态。但是在一些特殊区域如梁支座处会将受压区设置在截面下方,这样就会影响到钢结构的均匀受力,并且会降低钢筋骨架的牢固度。从钢构件的制作情况来看节点杆件轴线交点偏移是较为常见的质量问题。当桁架的上弦以及下弦的受力轴线交于一点时将会改变杆件的受力,这将直接导致杆件出现扭曲。部分钢构件在制作过程中不够严谨导致构件扭曲不平。支承板、腹板以及柱梁之间存在间隙,这将会让构件发生变形,其承载力也会出现一定程度的下滑。另外钢构件的拱度问题、焊接问题都是影响钢结构质量的影响因素。从钢结构安装上来看,钢柱位移以及钢柱锤子偏差过大是常见的质量通病,这主要是由于预埋螺栓和钢柱底部预留孔之间的超差导致。装配面不合标准也是钢结构施工中的常见问题之一,当连接板之间存在较大孔隙时将对连接质量带来严重的影响[2]。
1.2混凝土施工质量问题
高层建筑由于整体结构较为复杂,其建筑材料来源也较为广泛,经常会出现材料性能不合的情况。在进行混凝土配制的时候没有按照规定控制水灰比,导致混凝土质量下降。在施工过程中对混凝土的养护不够重视,材料比例衡量不够准确,在进行振捣时不够严实从而出现漏振并引起孔洞。在清理杂质时不够细致使得部分杂质溶于混凝土中从而引起断面夹层。
1.3地基质量问题
地基是高层建筑质量控制的关键,但是由于施工环境影响会造成地基土层分布不均,若土质出现较大差异时就会使得地基与土层交接面发生不均匀沉降,甚至会造成墙体开裂等情况。
1.4施工管理问题
在建筑技术不断提升的情况下,人们对建筑的功能性要求也在不断提升,这同时也给施工人员提出了更高的要求。但从大环境看我国的高层施工专业性技术人员还存在着一定的缺乏,在新工艺与新产品的应用上还不能跟上国际水平。人才的限制必然会给施工管理带来影响,同时当前的施工管理体制也暴露了一定的问题,施工分包的情况普遍存在。部分单位为了自身的利益没有将质量控制工作落实好,这就给具体施工带来了一定的阻碍。
2.预防高层建筑施工质量通病的具体措施
2.1钢结构施工质量控制
在进行钢结构施工过程中可以对封闭式的箍筋进行改良,使其变成包含两个对口箍的箍筋。另外可以在梁筋绑扎之后在合理间距范围内置入箍筋然后实施焊接封闭施工。对于钢筋、钢板的焊接问题可以采取以下方案进行解决。将上部梁柱的第二层钢筋变为弯钩形式,并将最上层的钢筋想外部延伸,之后将钢板进行焊接达到固定效果,同时也简化了安装过程。为了保证钢结构的稳定性与受力平衡还需要对轴线进行调整。在施工过程中将底层作为坐标基准点,并采用一定规格的钢板进行预埋以此来确定轴线控制点的位置来达到控制高层建筑轴线的效果。高层建筑的垂直度控制也是高层建筑质量控制的重要一环,在这个过程中需要利用垂直重锤或激光仪器来反复核实,采用内外双控的方式来提升监测精度,尽可能地将误差控制在规定范围内,这样也能够让钢结构施工更加科学、合理。另外还需要对标高线进行有效的控制。
2.2混凝土施工质量控制
混凝土质量控制主要从节点浇筑方面入手来达到质量控制的效果。当梁板与节点处的混凝土存在一个等级差时需要对柱节点区的混凝土进行合理的筛选,并采用最低等级的混凝土进行浇筑;当梁板与节点处的混凝土存在两个等级差时需要采用比设计值高出30%至40%的混凝土进行浇筑;当等级差高于3个级别时就需要采取针对性的补救措施来进行处理,首先应该对计算纵向钢筋总配比,若总配比大于2%时,需要进行焊接封闭。在节点处设置相应的复合箍筋达到水平加腋的目的[3]。
2.3地基质量控制
在施工过程中需要加强地基勘察工作,制定合理的勘察大纲以及相关的勘察位点,通过高程测量来获取准确的土层信息。另外还需要对地下水情况进行细致的分析,以此来达到控制地基质量的目的。施工时要严格按照相关标准或要求进行,若出现意外情况要及时向上级部门反映。加强地基施工图纸审查,确保地基质量万无一失。
2.4加强施工管理
加强施工管理主要从以下几点展开:(1)加强材料检查确保材料质量符合建筑要求。(2)对隐蔽工程验收进行详细的核实。(3)对施工人员进行严格的审查,遵从凭证上岗的原则并落实好相关责任制度。(4)加强质量监督控制。(5)加强施工队伍建设并为施工人员提供一个良好的施工环境。
3.结语
在实际施工过程中通过加强钢结构施工质量控制、混凝土施工质量控制、地基质量控制并在此基础上强化施工管理来提升高层建筑施工的整体性质量。
参考文献:
[1]游育君.钢筋混凝土施工质量通病及控制措施[J].黑龙江科技信息.2011(04)
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关键词:高层建筑;质量监督;控制要点
中图分类号:TU208文献标识码: A
随着我国城市化进程不断加快,城市人口越来越集中,土地资源日益紧张,为了提高土地利用率,高层建筑成为城市建设的发展方向。近年来,高层建筑的施工质量备受关注,加强对高层建筑施工质量的监督对于保证工程施工质量具有非常重要的意义。
1 设计监督要点以及抗震分析
由于地震的不可抗力因素,一旦发生时便会造成严重的破坏,根据多次地震灾害来看,对于结构突变能力弱,刚度扭变能力弱的高层建筑物,其工程质量差,平面不规则,使得遭受地震时,便会发生较大的破坏。因此,对高层建筑进行结构设计时,要将抗震设计融入其中,这是目前建筑设计中重点内容之一。对高层建筑进行抗震设计后,会使施工材料、施工图纸以及施工工艺等受到影响,对工程的成本投入,施工安全等都会一定的影响。对高层建筑物进行勘察时,要严格进行岩土勘察工作,勘察工作要做到全面,一个勘察失误将会造成不可弥补的损失。根据建筑物的整体设计理念,岩土勘察的资料,地基的稳定情况,施工现场环境等,再与持力层与地层结构相结合,对地基的承载力进行确定,对变形情况进行预测。对结构方案进行确定时,要对水文条件以及地质条件的利弊进行分析,在这基础上再进行结构方案的确定。对于平面形状较为复杂的施工环境,进行抗震设计时,对其进行防震缝的设计,然后划分成几个简单的结构,再对其进行防震设计。对抗震缝的宽度进行确定时,应该以低侧的高度进行计算,还要加强对缝隙处的连接,若抗震的防护烈度在六度或者是以上时,则要对施工现场进行地震效应的评价。
2 给排水施工环节的监督要点
对高层建筑进行施工时,对达到的标准要求高,由于高层建筑中住户多,人口密集程度大,对水的需求量也大,若在高层建筑中出现给排水管道堵塞的现象,将会造成严重的影响,居民的生活将不能正常进行,影响建筑物的使用功能。因此,在对给排水环节进行施工时,必须采取有效的技术措施,提高给排水施工的质量,确保水的应用与排放,提供供水安全。只有给排水工程施工质量高,不仅会给居民的生活带去方便,还会减少水资源的浪费,使其合理使用。在进行给排水施工时,要重视对材料与设备的选择,更要重视施工的环节,将主要的施工环节结合起来,构建质量管理体系,并对其进行严格地监督,将管理落实到施工环节中。
首先,消防系统在高层建筑中对水压有较高的要求,因为此系统在高层建筑中,静水压力大,不能进行一个区域的供水方式,这样不仅会影响到供水功能的正常实施,而且还会对管道等设备造成损坏。为此,要对供水形式进行合理的分布,采用竖向分区处理,降低静水压力,确保消防系统的安装顺利进行。但是,消防设备还有很大的提高空间,还不够先进,所以对于高层建筑来讲,消防系统的目标要以自救为标准。
其次,高层建筑物的管道会比多层的长很多,且排水量大,因此管道中的波动情况明显。因此,要对管道施工采用的有效措施,进行新型材料的使用或者是在管道中设置通气管,只有对管内的压力进行稳定,才能够保护水封。对排水管道的材料进行选择时,应该选择机械强度高的,并加强管道接口位置的衔接问题。
第三,在进行土建施工时,要事先对给排水管道进行预埋,进行孔洞的预留,并确保孔洞的预留位置,井管的预留位置,都要准确无误,且符合设计标准,这是给排水施工保证质量的基础。对管道进行预埋工作以及孔洞的预留工作时,必须要按照施工图纸的要求进行,避免出现遗漏现象,否则将会对后期工程造成影响。
最后,由于高层建筑物的高度大,对施工带来一定的难度,在一个垂直高度上,需要有多个施工人员,给安全与质量管理造成困难。因此,对于这一部分施工时,最好是采用分区施工的方式,对排水以及给水管道的施工加强管理,做到保质保量,安全施工,减少不必要的耗损,提高建筑工程的经济效益。可以按照层数进行施工区域的划分,将高层建筑物分为上中下三层进行分别施工,也可以分为上下两层进行分别施工。也可以按照施工密集程度进行,将洗手间、浴室进行分区施工等。对高层建筑进行分区施工,可以避免因垂直高度大而造成的施工困难与管理困难,这样有利施工的有效进行,利于工程质量的监督与管理,对提高工程质量有很大的帮助。
3 安装工程的控制要点
首先,要重视防火问题。对给排水管道进行明敷安装时,要对其进行防火措施的处理,使用防火套管等方式来提高防火能力,还需要在防火套管周围进行阻水圈的设置;暗设立管与横支管连接时,在穿过墙体的部分,应该进行防火套管或者是防火圈的设置;横干管进行防火区的穿越时,应该进行防火套管以及防火圈的设置。根据施工图纸要求,将防火设备进行准确位置的安装,如报警器、消防栓等。
其次,防雷设置。高层建筑物受到雷电危害较多,因此要重视对防雷的设置,对接闪器、引线以及防雷网格进行严格地设置。另外,还要对均压环进行严格设计;对于电梯的轨道、金属管道与门窗等金属物质,进行等电位联结。对于地下室中的金属设备以及用电设备进行可靠的接地,避免因雷击造成安全事故。
4 对砼施工的监督要点
对于高层建筑施工来讲,砼裂缝现象一直是较为常见的质量问题,砼产生裂缝的原因很多,砼表面与里面的温差、初凝阶段、收缩现象等,有的裂缝产生很小,像发丝一样,而有的裂缝则较为严重。当砼裂缝在零点二到零点三毫米之间时,便会对建筑物的安全问题造成影响。因此,要加强对砼施工过程的质量监管工作,提高其施工质量,减少裂缝发生。
首先,对于组成砼的材料进行选择时,要严格进行,尤其是水泥的选择与使用,在满足砼强度的基础上,减少水泥的使用,从而降低砼出现水化热现象。也可以在砼中加入适量的粉煤灰,这样可以是其缩性降低,提高其密度。这是减少裂缝产生的有效措施之一,同时还对砼的抗裂能力有所提高。
其次,对砼进行浇筑过程中,要严格按照浇筑工艺进行。施工时,工作人员不要在钢筋板上走动,要在施工现场进行临时脚手架的铺设,施工人员应该在此上完成浇筑环节的施工。施工后,要做好养护工作,对其进行保温以及保湿处理,避免内外温差大而造成裂缝出现。
5 结语
综上所述,对于建筑工程来讲,提高工程的整体质量是非常重要的,影响到工程质量的环节很多,因此要加强对其的监督力度,保障人民群众的人身安全与财产安全。提高工程质量同时促进着建筑企业的稳定发展,提高市场竞争力,因此,建筑企业要对建筑工程质量加以重视。
参考文献
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关键词:高层建筑 剪力墙 抗震性 设计
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
我国房地产行业的快速发展使许多中高层的多功能建筑工程项目不断增加,这对建筑行业的施工技术提出了更高的要求。为适应建筑功能多样化和结构复杂化的发展趋势,我国高层建筑的数量日益增多,作为新的结构形式,剪力墙被应用于此类建筑中。而四川大地震的发生使得社会对于建筑行对于高层建筑的抗震性提出了新的思考。对于高层建筑,它的抗震性是建筑设计和施工中的重点,剪力墙结构对于高层建筑的抗震性具有重要的作用,只有在高层建筑工程建设中,把握好抗震设计要点,才能保证减轻抗震灾害。本文阐述了剪力墙结构的相关概念,针对剪力墙结构的特点分析了高层建筑在抗震性方面的设计要求,希望对我建筑行业等有所帮助。
关于高层建筑剪力墙特点及受力结构分析
在现代的高层建筑结构中,主要有框架结构、剪力墙结构和框架—剪力墙结构, 框架结构的建筑主要以梁和柱作为承载体,平面布置较为灵活,但是因为刚度较小使得承载力作用下的侧向变形较大;框架—剪力墙结构是合理利用两种建筑结构的优点,最大程度的提高建筑的抗震性能,这是多功能高层建筑的发展出现的新的结构体系。
关于剪力墙的特点
从剪力墙的结构来看,它的主要作用便是实现竖向与横向力的平衡,竖向的力主要来自于建筑本身的承载力和重力,水平力包括风和地震等外力因素。这类建筑结构中,墙板与楼板组成受力体系,就如空间构架的悬梁,既要承受梁的重力,又要承受水平荷载力,并避免过大的水平位移。但是正是剪力墙的整体性特点,使得剪力墙结构建筑也具有一些缺点,由于结构延性较差,它不能被拆除和破坏,不适用于较大的空间布置,所以在应用过程中,往往会采用短肢剪力墙结构,方便室内灵活改造。
剪力墙结构受力性能分析
关于剪力墙的结构特性主要是分析该结构的受力性能,为满足建筑物的使用要求,剪力墙常常开有门窗洞口,而剪力墙的受力特性与变形情况也主要是取决于所开洞口是否合理。要分析剪力墙的受力特性,首先要针对剪力墙的不同而分清情况,依据受力特性,剪力墙又可以分为整体剪力墙、多肢墙和框壁式等类型,整体剪力墙的开洞数量有一定控制,对洞口的面积也有一定的限制,一般不超过墙整体面积的1/6,使洞口对墙体的影响控制在承载力的范围之内。多肢墙需要重点关注的是梁与墙肢组合成的结构体系要具有合理性,即墙肢刚度要比连梁的刚度大,墙肢的宽度要保持在800公分之内,在处于弯曲状态时才有足够的延性。壁式框架剪力墙是介于剪力墙与框架概念之间,壁柱与壁梁较宽,有力支撑梁柱区域的变形。
二、高层建筑抗震结构设计常见问题
对高层建筑建设的设计,最主要的便是它的抗震性能设计研究,这也是高层建筑设计中的难点,现在对抗震设计中常见问题进行分析。
复杂的地理环境使地质勘察资料不全。我国高层建筑的施工本身具有复杂性,主要表现在地域跨度较大,地形和地质环境较复杂。在建筑施工前,必须做好地质的勘察工作。但是我国高层建筑施工企业为了施工进度等原因,缺乏对地质条件的考察,缺乏勘察资料,导致抗震设计过程的不完善。
抗震设计标准掌握不当。虽然我国明确规定了高层建筑抗震设防标准,但是出于特殊情况的考虑,往往在设计中会提升设防标准,这有利于高层建筑抗震性能的提高,但同时也加大了高层建筑建设成本。所以不少建筑单位为了节约成本,降低抗震设防标准,在建筑物的实际利用中根本达不到设计过程中的抗震标准。
抗震结构布置不当。由于设防标准的降低,在施工中对抗震方面的设计也会出现布置不当的问题。比如说高层建筑下的底层没有横向的落地抗震墙,或者是南北抗震墙的刚度不平衡。纵向墙体的不足使两个方向的受力不平衡,在遇到外力时,容易产生垮塌。
三、优化高层建筑剪力墙结构抗震设计
剪力墙结构抗震优化原则
在高层建筑中,既要考虑到建筑的质量安全,又要考虑到经济成本。一般而言,建筑结构的刚度越大,抗震性能就越高,而建筑所需成本也就越大。对于剪力墙结构的抗震设计,要从定量与定型两个方面出发,分析研究质量安全与成本投入。基于此原则,剪力墙结构在抗震设计方面可以作如下的优化:一是尽量避免“一字型”的剪力墙结构,保证结构层间位移范围控制合理;二是整体上满足合理的结构要求,并基于此考虑经济性成本,做到两者的合理兼顾;三是在对剪力墙整体结构抗震的设计上,对于出现的不合理状况,通过改变剪力墙的数量和布置情况来使楼层刚度和结构更加合理。
剪力墙结构设计方面的优化
(1)剪力墙的空间结构体系主要是以主轴为中心,向横竖两个方向布置。正是这个结构体系的特点,在抗震设计中,要避免剪力墙结构的单向布置,这与前面所讲的优化原则第一点相同,尽量不用“一字型”剪力墙。这样一来,剪力墙可以增强两个受力方向的抗侧刚度,使两各方向的力处于平衡状态。
(2)尽量合理的减小剪力墙厚度
我国对剪力墙厚度具有明确的规定,对于一、二级抗震级,剪力墙底部墙厚要大于20公分,其它部位不低于16公分。但是,剪力墙的厚度并不是越厚越好,其设计要满足最大层间位移的指标,并能满足墙肢的稳定验算,通过分析合理设计剪力墙的厚度。较厚的剪力墙虽然具有较高的抗侧刚力和抗震能力,但因为影响剪力墙抗震效果的因素复杂多样,抗侧拉力并不与整体结构的抗震能力成正比,这还要考虑抗震等级的轴压比的影响。因此,在设计剪力墙抗震时要经过分析,合理减少墙厚,保证结构之间的位移控制在允许范围内。
剪力墙连梁的抗震设计
剪力墙的连梁对调节和保证连肢体墙刚度的作用,其目的是为了避免主梁与楼板大面积的塌陷而造成变形带来的影响。对连梁的抗震设计要对其进行加强,提高连梁和腰筋的配筋率。对于不同厚度的剪力墙,连梁的跨高也有所不同。当抗震等级为一、二级的剪力墙且厚度在20过分之内时,如果连梁的跨高度在2以内,则钢筋的构造宜采用斜向交叉法。因为连梁在受到一定承载力之后会出现变形,其变形的情况与跨高密切相关。跨高越大,连梁变形的比例越高,采用斜向交叉使连梁的弯曲比例增大,从而提高连梁的变形能力。总之,连梁是高层建筑抗震设防的第一道防线,其设计要重点考虑它的变形能力及架构形式。
4、剪力墙结构抗震方面的经济性优化
虽然降低成本能够提高经济效益,但在以质量安全为重点的高层建筑的建设中,实现结构的成本效益才是现代建筑企业追求的目标。除了对建筑结构的合理布置外,还要考虑到建筑结构的经济性,在满足剪力墙结构的抗震要求基础上,如何降低建设成本也是每一建筑单位所关注的问题。
结语
高层建筑是我国城市化和现代化发展的产物,其功能和类型都较为复杂,加上巨大的投资和复杂的建设过程,必须注重对高层建筑结构的合理设计。所采用的剪力墙结构,重点在于对其抗震性能的设计上,只有结合建筑功能与地理环境,不断改进高层建筑剪力墙结构形式,才能做到结构与经济两方面的合理。
参考文献
殷飞.浅谈高层建筑中剪力墙结构抗震设计要点.《城市建设理论研究》.2012年第12期
陈锋.高层建筑剪力墙结构抗震设计的探讨.《商品与质量:建筑与发展》.2011年第7期
JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》[S] 中国建筑工业出版社
GB50011-2010《建筑抗震设计规范》[S] 中国建筑工业出版社
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关键词:计算;沉降值;软土地基;桩长;桩基础
中图分类号:TU47 文献标识码:A
一、概述
软土地区桩基础设计,常遇到桩端持力层的选择问题。地质勘察报告的结论与建议,多倾向于采用较深、较密实的土层作为桩端持力层,倾向于以端承力为主的摩擦端承桩,这样的桩基础设计较为常见。但这种设计经常遇到一个矛盾,就是桩基础的性价比。在市场经济条件下,设计人员要考虑业主的经济要求,桩端持力层的确定,很大程度上决定了桩基础的性价比。本文试图从桩基的沉降计算着手,对经济合理的桩端持力层选择方法进行讨论。
二、工程实例
1 工程概况
某26层高层建筑,高98.5m,框架-剪力墙结构,为当地最高建筑。拟建场地在表层粉质黏土以下为35m厚淤泥质土,再往下为56m厚黏性土,中粗砂在地面以下96m处。
2 地基基础设计
地质勘察报告的“结论与建议”指出:拟建场地属于桩基工程地质条件相对较差的地段,工程力学性能较好的第5-2层含砾中粗砂埋深96m左右,建议本工程采用92m长的钻孔灌注桩,桩径1200~1500mm。
设计采用1200mm直径、90m长钻孔灌注桩,以第5-3层含砾中粗砂为桩端持力层,单桩承载力特征值为6000kN,桩间距约为3.6m,共布置120根桩。基础采用上海地区常用的桩-厚筏底板基础,厚度为2.0m。
业主对该工程的基础造价进行估算,120根钻孔灌注桩共需约1100万元,仅桩与2.0m厚承台板的造价就占到结构总造价的近30%。认为基础造价太高,邀请的某顾问咨询公司认为可以降低基础造价40%左右,设计认为不可能,业主决定另行委托设计。
3 工程问题
某顾问咨询公司的技术人员仔细研究了地质勘察报告,并考察了当地一些高层建筑的基础情况。如附近一幢13层高层住宅,地基土情况与本工程类似,采用30余米长预应力钢筋混凝土管桩,计算沉降130mm,但建成数年后实测沉降为20-30mm。考虑本工程采用直径600mm、长60m的预应力钢筋混凝土管桩,以地质勘察报告中第4-2层粉质黏土夹粉土作为桩端持力层,采用端承摩擦桩。用“实体深基础法”估算沉降,由于当地离上海较近,故沉降计算经验系数参照上海市标准《地基基础设计规范》DOJ 08-11999中的系数。
按上海市标准《地基基础设计规范》DBJ 08-11-1999“实体深基础法”计算的沉降值为79mm,见表1。
根据沉降计算结果,设计采用了480根直径600mm、长60m的预应力钢筋混凝土管桩,单桩承载力特征值为1800kN,按均匀布置。基础采用桩一厚筏底板,厚度为1.5m。
单桩静载荷试验结果符合设计要求。建筑物竣工实测沉降值为15mm。由上海地区高层建筑桩基础的竣工沉降值一般占最终沉降值的40%-70%来看,本工程的最终沉降值约为40mm左右,小于计算值79mm。
该工程的桩造价共约580万元,比钻孔灌注桩方案降低400余万元,厚筏底板造价比修改前降低约80万元,共降低近500万元,折合每平方米建筑面积100元。桩与厚筏底板的造价占结构总造价的比例降低到20%左右。
4 失误原因分析
本工程的地质勘察报告,未选择第4-2层土作为桩端持力层,原设计对第4-2层土也未加考虑,主要原因是该层土的压缩模量较小,担心建筑物的沉降偏大。实际上根据目前的勘察手段,深层地基土的压缩模量很难正确确定,原状土样的采取受到很大的限制,特别是粉性土、砂土扰动程度更大,导致地基土的压缩模量偏小或失真。
此外,上海地区的第5、8层黏性土由于其有较长的地质年代,一般具有超压密性(OCR~1),尤其是第8层黏性土的地质年代属于Q:(上更新世),根据一些工程采用薄壁取土器所得试验数据,其超压密性的指数OCR=1.25-1.40,这一点是在压缩模量上反映不出来的。本工程地点毗邻上海郊县,地质条件与上海类似,这也是前述13层高层建筑与本工程的计算沉降值明显大于实测沉降值的原因。
本工程还进行了100m深度内的原位测试与分层压缩试验,由第4-2、4-3层的固结试验e-p分层曲线看,满足本工程的桩基沉降计算要求。第5-2层粉砂、第5-3层含砾中粗砂的e-p分层压缩曲线缺失,据地质勘察人员介绍,与取土扰动有关。参照上海市标准《岩土工程勘察规范》DCJ 08-37-2002中表13,乙6“土的压缩模量足与原位测试成果关系”进行换算,这两层土的压缩模量正:(指地基土在200-300kPa作用时的压缩模量)为75MPa。
本工程修改设计时计算桩基础的沉降就采用上述数据。工程竣工时的实测沉降值表明,参考上海地区有关规范对地基土压缩模量的取值是可行的。
结语
广东沿海、上海市、浙江沿海等地区,从事软土地基基础设计与施工的工程技术人员间的相互交流及学习是提高我国软土地基处理技术水平的有效途径。
参考文献
[1]GB50007-2011,建筑地基基础设计规范[S].
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