论某工程地下水对筏板基础意义与其灾害机理

[摘 要]由于地下水的影响,地下空间的开发可能产生岩土工程理由,在地下水浮托作用下,地下建筑物可能出现基础变形和破裂。在本文中,笔者结合自身工作实际,对某工程地下室筏板基础上浮事故进行了分析,采用雷达技术手段,并结合水文、工程地质情况,系统探讨了地下水对筏板基础的作用及其灾害机理。结果表明,造成筏板基础上浮的理由是在于:地基中有两层上层滞水。
[关键词]地下水;筏板基础;灾害机理
1009-914X(2014)15-0271-01
随着我国新型城镇化进程的加快,城市的用地日渐紧张,地下空间的开发利用成为必定的趋势。在城市中,地下商业街、地下商场和地下车库等不断涌现,在方便居民生活的同时,也存在一些担忧。由地下水位上升而造成的,对地下建筑物产生不良的影响,比如上浮、渗漏和开裂等,尤其是对地下室的上浮作用,使结构受损严重。

一、某工程的岩土条件与变形特征

(一)工程概况

该工程位于某市繁华地段,A地块两侧是城市主干道。研究的该楼为地上分为四层,地下有两层。建筑物的长度为38m,东部的宽度为15.50m,西部宽度为24.65m。该建筑物采用的是天然地基,肋梁式筏板基础。场地西部基底埋深-10.40m,东部基底埋深为-9.20m,中部基底埋深为-

7.30m。

(二)基础上浮变形特征

通过实地的勘察发现,建筑筏板基础底板无明显裂缝,但在地下室西部底板中发现有少量的积水,而且地下室外墙及、顶板上均为发现裂缝。经探地雷达的检测,该建筑物东部基础上浮近210mm,筏板基础为松软区的充填物。相关人员推测为水、砂等的混合物,但是并未测到其他坚硬的固体。原基础底面的平整度较高,而且变形比较小,倾斜的方向为东西方向。筏板基础东部的上浮高度最小,向西上浮的高度逐渐增大,西部基础上浮足有900mm,筏板基础下部充填物比较松软,为水泥、砂的混合物,但是也没有检测到异常固体,不过原基础的变形比较大,已经呈现凹凸不平状。筏板基础东部,基础肋梁梁底已经脱空,梁槽底的平整度较高,槽内有少量泥砂,但是槽底变形不是很大。、筏板基础的中西部,基础肋梁梁底出现脱空,梁槽底面上鼓,呈现不规则形状,槽内填充的是泥砂,槽底变形也比较大。

二、地下水对筏板基础的灾害机理及防治

(一)地下水对筏板基础的灾害机理

大量地下室上浮案例表明:地下室上浮的理由在于,当地下室的筏板基础底板水的浮力比建筑物重量大时,则筏板基础就出现上浮现象。这时,如果地下室侧壁与土壤两者之间的摩擦力又很小,则筏板基础便会出现上浮。地下室出现上浮的条件通常包括几个方面:
(1)地下主体结构竣工之后,地下室事实上便成为一个完整的、封闭的结构,相当于是一个“浮”在土层、地下水上的“船”。这时,地下室底板基础已能承受较大的地下水压,为基础上浮提供了必要的压力条件。
(2)地下室主体结构竣工之后,在基坑回填时,新回填土密实度如果比较差,则地下室侧壁与土壤间的摩擦力便会降低,可供抗浮摩擦力也就随之减小,地下水上升之后基础上浮的可能性便增大。
(3)工地停止降水,或者地下水位突然出现上升,在这种情况下,地下室的上浮必须有足够的水浮力。在施工中,如果严格按照要求降水,并把地下水位制约合理的范围内,则地下室不会上浮。
(4)如果地下水位低于基础底板,则地下室可能因突降暴雨,地下水位突然上升而致使地下室出现上浮。这主要是因为:降雨量过大,排水系统及时排除积水,导致地表水挤压,沿地下室外墙与土壤间的缝隙流向筏板基础,形成较大的水浮力,这时筏基基础便会出现上浮。

(二)工程灾害机理分析

A地段某楼由于地下的水文地质条件比较复杂,筏板基础出现了上浮现象。该楼上浮的理由在于:
第一,该工程地基土中有两层上层滞水、一层潜水,而且在两层滞水层之间还夹杂透水性相当弱的粉质粘土层。其中,第一滞水层对筏板基础的影响最大,主要是因为该水层位于第四系粉细砂层中,渗透性大。如果降雨量大,则地下水位会迅速上升,从而提高地下水的浮力。
第二,气象统计资料显示,在雨季期间,该市平原地区的降水量为453.1 mm,是近十年来的最高值,比上一年同期多5成,也是夏季降水最多的年份。所以,降雨量比较大大。
第三,由于一些理由,工程在建设中暂停土建工程,所以导致该工程地下二层结构的顶板的质量不高,地下一层及、和上部结构的质量也不高。同时,与没有采取有效的降水、堆载加压等措施。
第四,在停工期间,施工方没监测建筑物沉降、地下水位的变化情况,尤其是上层滞水的情况,由于降水量比较大,导致地下水水位上升比较快,导致地下水浮力大于建筑物的上部荷重,筏板基础出现不均匀的上浮。
筏板基础不均匀上浮的理由还在于,地下室东西部的差别比较大,东部上浮仅有210mm,而西部上浮足有900mm之多。原基础底面的变形也有较大的差别,东部变形程度小,平整度较好。而底面则呈现东西倾斜的状况,西部基础的变形也较大,而且是不规则的变化。主要是由东部基础埋深为-7.30m,第一层滞水埋深是-4.90m,而中部基础埋深深度为-9.10m,西部基础埋深深度是-9.40m;而第一层滞水埋深深度为-5.30m,第二层滞水层埋深深度为-15.20m。在降水量比较大时,第一层滞水出现水位上升之后会导致两个结果:第一,地下室结构外墙与周围土体的摩擦力会减小;第二,第一层滞水水位东西向差别较小,但由于基础埋深相差1.80 m~2.10m,筏板基础向受地下水作用力相差18 kPa~21 kPa左右,基础在此条件下便会出现上浮变形。

(三)处理措施

如果地下室出现上浮现象,则应采取一定的处理措施,首先要增加压重和降低地下水位,降低地下水的浮力,从而抑制地下室的上浮;其次,查看地下室上浮是否对建筑结构的造成破坏;如果建筑物的结构遭到破坏,则是否能够修复。在处理这类事故某工程地下水对筏板基础的意义及其灾害机理由提供海量免费论文范文的www.shuoshilunwen.com,希望对您的论文写作有帮助.时,通常采用加载、降水,以及解压、洗砂等方式。
某工程因筏板基础出现上浮的理由是水浮力,因此应当采取降水的处理办法。在降水时,如果前期沉降量的变化比较大,而后期沉降量变化比较下,尤其是筏板基础东部无明显沉降,东部的沉降量为-31.21mm;西部基础的沉降量为-307.38mm。理由在于:第一,筏板基础为肋梁式筏板基础,肋梁德尔底槽内填充这大量泥沙;第二,筏板基础周边的土体对基础有一定的摩阻力,而基础下沉需一定的荷载。但由于由于上浮过高,降水处理并未收到预期的效果,地下室筏板基础最终未能下落至原始的高程。
结语
该工程因筏板基础上浮的理由在于:地下水有两层滞水,第一层滞水对筏板基础影响较大;地下水的浮力大于建筑物重量、地下室侧壁与土体的摩擦,导致基础东西向的不均匀上浮。在施工过程中,最危险的时点是地下建筑物顶板施工完成之后,这时应加强地下水的监测,持续降水,同时做好雨季排水,避开上浮现象。
参考文献
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