地下水对高层建筑砂卵石地基的影响.pdf
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1、地基基础 地下水对高层建筑砂卵石地基的影响 周泽葛( 四川省建筑设计院勘察分院成都6 1 0 0 1 7 ) 提腰本文叙述了地下水对高层建筑砂卵石地基的水浮力、回弹、承载力的 影响,鲆提出了地基基础设计中的建议。 关键词地下水浮力回弹承载力 l 前言 通过大量的工程实践,对高层建筑砂卵 石地基,地下水的浮力是客观存在的,地下 水对地基回弹和承载力的影响是显著的,但 这些问题目前在高层建筑砂卵石地基基础设 计中还没有引起足够的重视。考虑地下水的 浮力,可进一步挖掘地基承载力的潜力,分 析地下水对地基回弹的影响,能够提高沉降 预测的准确程度,降低地下水位能使地基承 载力提高。充分考虑上述因素,能使
2、砂卵石 地基上的高层建筑地基基础设计更为合理。 本文对上述问题进行分析,并提出了建议。 2 地下水的浮力 高层建筑的筏板基础或箱形基础,由于 埋置深度大,且位于地下水水位以下,地基 基础设计时,应根据常年的地下水位,按全 部浮力进行设计计算。即是对深埋筏板基础 或箱形基础的地基强度校正应符合下式: P P m = P ,厂( 2 1 ) 式中:P 基础底面处的平均压力 ( 1 【P a ) ;匕基底的水浮力( k P a ) ;P y 基底 有效压力,即扣除地下水浮力后的基础底面 处平均压力设计值( k P a ) ;f 地基承载力设 计值( k P a ) 。 J G J 6 8 0 已明确
3、规定:在确定基础底面处 的平均压力P 时,在地下水位以下的基础 3 0 8 部分,应扣除地下水浮力。这表明,无论在 软土地基,还是砂卵石地基,高层建筑箱形 基础,均需考虑水浮力,筏板基础也不例 外。然而,某些设计人员尚未充分认识浮力 的重要性,设计时尚未考虑基底浮力的影 响。 式( 2 1 ) 有利于进一步挖掘地基的潜 在能力,特别是当基底总压力接近或低于地 基承载力设计值时,考虑水浮力,将可免于 地基处理。成都地区地下水位高,考虑地下 水浮力,具有重要实际意义。 要准确计算水浮力,勘察报告中应提供 可靠的静止水位( 常年水位) ,特别是地下 水位急骤变化的场地,应提供常年水位供设 计使用。
4、3 地基回弹 砂卵石地基回弹观测资料表明,在井点 降水前设置回弹观测标测定结果与在井点降 水后设置回弹观测标测定结果截然不同。前 者,砂卵石地基不但没有回弹,反而出现下 沉( 沉降) 。下沉的大小,大约是平均开挖 深1 m ,其平均下沉约0 5 m m 。后者则出现 了回弹现象。回弹量是平均开挖深l m ,回 弹量平均约0 7 m m 。这一现象可用地下水 的影响来解释。在井点降前设置的回弹观测 标,当抽降地下水时,地下水位下降,而且 最终降至基础底面以下,砂卵石层中孔隙水 被排出,上覆土的有效压力增加。在上覆土 四川建筑第2 0 卷增刊2 0 0 0 9 万方数据 地基基础 重压力下,孔隙减
5、小,密实度增大,从而砂 卵石层固结下沉。在降水过程中,砂卵石地 基在未开挖前,表现为固结下沉,而下沉量 达到最大值。在基坑开挖过程中,随着开挖 深度不断增大,逐步御载,地基回弹逐步增 大,挖至基底,回降达到最大值。观测的基 准( 参照物) 为基底下原始应力状态下的天 然砂卵石层。一般在开挖过程中并没有观测 回弹量。但无论怎样,地基经历了先下沉后 回弹的过程,下沉量大于回弹量。因此,观 测的结果,地基表现为下沉。在井点降水后 设置的回弹观测标,观测基准( 参照物) 是 在地下水降至基底后,地层原始应力发生变 化( 自重应力增加) ,地基已产生固结下沉 的砂卵石层,随着地基开挖而产生回弹。基 坑开
6、挖坑底回弹量的大小与开挖深度有关。 开挖深,回弹量大。由此,可以得出这样的 结论:地下水对深基坑基底砂卵石的下沉或 回弹有直接影响。 根据上海地区高层建筑软土地基一般经 验是开挖深l m ,回弹量应在l c m 以内,即 軎1 ( 3 1 ) 这样,基坑是安全的。若票 1 ,要 U 引起充分重视,当心出现流砂、管涌或整体 滑动等事故。成都地区砂卵石层开挖深l m , f 、 回弹量约为O 7 m m ,即百 - - ) M = O 0 7 9 6 ,基坑 U 是安全的,不会发生因地基回弹而产生流 砂、管涌或整体滑动等事故。实际砂卵石深 基坑观测结果及工程实践也得到证实。 4 地基承载力 由上述
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