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1、建筑沉降縫對傾及糾偏分析-基礎理論【摘要】:根據相鄰基礎相互作用的分析理論,發(fā)展了被沉降縫分隔的兩個建筑單元對傾、糾偏的計算方法。糾偏分析分以下步驟進行:糾偏前在有效荷載作用下作沒有樁支承的兩個相鄰單元基礎的相互作用分析;糾偏后在剩余荷載作用下作有靜壓樁支承的兩個相鄰單元基礎的相互作用分析;然后對兩個計算結果進行疊加;有效荷載相對總荷載的比例與根據沉降觀測資料推算的固結度相當。本文的計算方法可近似考慮單樁極限承載力的影響和沉樁產生的拖帶作用。最后對一個工程實例進行了分析,根據傾斜量與樁數的相互關系可確定控制傾斜和糾偏的最佳樁數。關鍵詞:相互作用;對傾;糾偏;沉降
2、縫;固結度收稿1 前 言近年我國軟土地區(qū)常出現一些沉降縫兩側建筑物對傾碰頂,造成兩側建筑結構損壞的事故,隨后不得不面臨糾偏加固問題。而對這方面機理的研究卻很少,缺乏有效合理的計算分析方法。對于基礎傾斜一般用近似方法計算,假定基礎為柔性基礎,基底壓力線性分布,然后用分層總和法計算基礎兩端的沉降,兩點之間的沉降差除以兩點之間的距離即為該基礎的傾斜。對于絕對剛性基礎,作者已在文獻[1]中基本解決了對高層建筑箱形基礎傾斜的綜合分析問題,提出的方法可綜合考慮偏心荷載、基礎的埋深效應、荷載的高重心效應、鄰近建筑物的相互影響問題。文獻[2]進一步實現了相鄰樁基礎由于相互影響
3、導致對傾的計算分析。本文在文獻[1、2]計算方法的基礎上,提出了沉降縫兩側建筑物對傾及錨桿靜壓樁加固糾偏的計算分析方法,并對一個工程實例進行了分析研究。2 相鄰基礎傾斜計算的基本原理對多層建筑基礎的傾斜問題也可近似按剛性基礎來分析,假定某被影響剛性基礎的基底始終與地基緊密接觸,將接觸面劃分為n個矩形網格,在上部荷載與相鄰基礎荷載的影響下,考慮基礎埋深和建筑物高度對傾斜的影響后,剛性基礎地基反力和整體傾斜式中:xi,yi,Ri分別為第i個網格的中點坐標和集中反力;αx、αy、s分別為基礎平面坐標原點沿x軸、y軸的整體傾斜值和沉降量;P,Mx,My分別為上部荷載的豎
4、向合力及其對x軸、y軸的偏心彎矩;Δi為相鄰建筑物的荷載對各網格中心點產生的附加沉降;[δij]為地基的柔度矩陣,δij表示第j網格的單位荷載對第i個網格產生的沉降,即為各網格單元間的相互影響系數,作為樁基礎就是樁—土—樁相互作用系數,對于分層地基模型,可根據Bouss-inesq及Mindlin應力公式用分層總和法求得。I=136b1?D4,b1為矩形箱形基礎側面的計算寬度,由于基礎寬度較大,可近似取受力側面的基礎寬度,D為基礎埋深;m為地基比例系數;h為上部結構荷載重心的高度。為了對同時建造的A、B兩座相建筑的相互影響進行分析,令ΔBA、ΔAB分別為A基礎對
5、B基礎和B基礎對A基礎產生的附加沉降。A基礎受B基礎作用而產生的ΔAB的影響而改變基礎變形和基底反力分布,將使ΔBA發(fā)生變化,這又最終影響到B基礎的分析結果和ΔAB,要最后確定這種影響量,就需要迭代法來分析。具體分析步驟可見文獻[1、2]所述。3 錨桿靜壓樁糾偏計算方法考慮糾偏前后基礎受力狀況的變化,基礎糾偏計算需要按以下步驟進行:3?1 糾偏前的基礎傾斜計算基礎糾偏計算的基本原理同上,糾偏前的基礎傾斜計算,可直接按公式(1)計算,只要將計算荷載取已經轉化為有效應力部分的有效附加荷載。即:Pt=U×P=StS∞×P(2) 式中:U為地基平均固結度,St、S∞分
6、別為加固前的基礎沉降和最終沉降。3?2 糾偏后的基礎傾斜計算錨桿靜壓樁糾偏后的基礎傾斜計算也可按公式(1)計算,與糾偏前計算不同的,只要將公式(1)中的天然地基的土—土相互作用系數用樁—土—樁相互作用系數代替,將計算荷載取糾偏前尚未轉化為有效應力部分的附加荷載,即(1-Pt)。與通常的樁基礎不同,糾偏靜壓樁主要用于控制變形,樁的安全系數很小,相當一部分樁的工作荷載可能相當于單樁極限承載力。而按公式(1)計算的樁頂反力卻可能會超過單樁極限承載力,為此對公式(1)進行計算時,采用了荷載截去法(“l(fā)oadcut-offprocedure”)[3],如果計算結果出現某一
7、樁頂反力大于單樁極限承載力,即令該樁的樁頂反力為單樁極限承載力恒值不變,同時將該樁在公式(1)左邊矩陣中刪去,將該樁對鄰近單元的附加沉降移至右邊。3?3 錨桿靜壓樁用于糾偏時拖帶下沉的近似計算錨桿靜壓樁壓樁時拖帶下沉對基礎傾斜的影響,可通過公式(1)中的參數Δ反映,這里關鍵是要確定基礎下各網格單元中心的拖帶下沉量。由于擠土效應,預制樁沉樁對周圍土的影響通常出現地面隆起現象,而在軟土地區(qū)對已有建筑物用錨桿靜壓樁進行糾偏加固施工時,卻常常有附加沉降出現。這一現象是很值得研究的,目前還沒有有效的方法進行定量分析。在空曠的場地上,預制樁沉樁對周圍土的影響主要表現在擠土效
8、應和沉樁過程中產生的拖帶
