某高層宿舍樓的沉降分析及評價

李昌存 周一君 苑永健

1 地基基礎(chǔ)沉降量計算

1.1 計算方法選擇

由于該宿舍樓采用基礎(chǔ)埋深比較深，土體的壓縮層厚度大，應(yīng)用“等效作用分層總和法”，其特點(diǎn)是不僅考慮了沉降計算的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，而且把樁基礎(chǔ)的沉降也考慮到其中，還考慮了由多塊不同的附加應(yīng)力共同作用下的沉降量。實(shí)踐證明這種方法更接近實(shí)際情況，也更加精確。綜上考慮，采用“等效作用分層總和法”來計算該宿舍樓是可行且合理的。

1.2 分層總和法計算宿舍樓各點(diǎn)的沉降量

1.2.1 等效作用分層總和法的計算公式

其中，ψ為樁基沉降計算經(jīng)驗(yàn)系數(shù);ψe為樁基等效沉降系數(shù)。

1.2.2 創(chuàng)建沉降量計算的圖形尺寸及相互位置模型

高層宿舍樓的沉降量預(yù)測應(yīng)考慮其自身自重影響下的沉降量，故根據(jù)它們自身的形狀尺寸和彼此間的相對位置，建立高層宿舍樓的沉降量計算。

1.2.3 計算宿舍樓的基底平均附加應(yīng)力

Po=p－γmd=14×30+25+1.4×25－(19.886×4.7+19.965 ×0.9)=369 kPa。其中，14為每層樓的平均附加應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa;30為地上30層樓;1.4為筏板厚度，m;25為一層地下室和混凝土筏板的平均附加應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa;19.886為①層土的重度，kN/m3;4.7為①層土的層厚，m;19.965 為②層土的重度，kN/m3;0.9 為取基底深5.6 m，故取0.9 m厚的第②層土。

1.2.4 計算宿舍樓重心“s”點(diǎn)的沉降量

1)計算宿舍的重心。即建筑物在平面上是均勻分布的，所以計算其重心時可利用面積矩方程。計算過程如下:建筑物承臺是對稱的，且可分為兩個矩形，所以其重心在兩個矩形的中心的連線上，由方程:sabch×x=sdefg×(16－x);解得:x=3。2)計算宿舍樓重心“s”的沉降量。宿舍樓重心點(diǎn)“s”的沉降量即是該建筑物的整體最終沉降量。宿舍樓自重影響下“s”點(diǎn)的沉降量。對宿舍樓自重影響下的“s”點(diǎn)的沉降量分別作圖式并列表統(tǒng)計計算。3)計算深度Zn的驗(yàn)算。4)樁基沉降計算深度是按σz≤0.2σcz控制，其中，而αj'是根據(jù)角點(diǎn)法劃分的矩形長寬比及深寬比查表得到?！皊”點(diǎn)的沉降量即是宿舍樓的最終總體沉降量，所以用“等效作用分層總和法”計算出宿舍樓的最終沉降量為255 mm。分別對宿舍樓“凸”字形基礎(chǔ)8個角點(diǎn)進(jìn)行沉降量的計算。對宿舍樓“凸”字形基礎(chǔ) 8個角點(diǎn)即 A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，H。計算結(jié)果如表1，表2所示。

表1 宿舍自重影響下各點(diǎn)沉降量計算結(jié)果統(tǒng)計表

表2 各點(diǎn)計算深度驗(yàn)算表

2 對宿舍樓基礎(chǔ)沉降量、傾斜進(jìn)行評價

根據(jù)“等效作用分層總和法”的計算成果，分別計算各對應(yīng)點(diǎn)的沉降差，并對宿舍樓的傾斜進(jìn)行統(tǒng)計，見表3。

表3 傾斜統(tǒng)計計算表

3 對沉降進(jìn)行預(yù)測并與實(shí)際值比較

該高層宿舍樓采用了上部筏板與下部樁基礎(chǔ)的類型，樁的類型為鉆孔灌注樁，樁長28 m，樁徑600 mm。該工程完工后測得實(shí)際沉降量為90.5 mm，整體傾斜為0.000 44，基礎(chǔ)沉降比較穩(wěn)定，基礎(chǔ)變形量已到40%，實(shí)測的最終沉降量為220 mm。應(yīng)用“等效作用分層總和法”的方法沉降量為275 mm，綜上所述，應(yīng)用“等效作用分層總和法”的方法與實(shí)際的沉降量最為接近，這種計算方法具有使用價值。

［1］ GB 50330-2002，建筑樁基技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］ 陳祥福.沉降計算理論及工程實(shí)例［M］.北京:科學(xué)出版社，2005.

［3］ 趙明華.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程［M］.武漢:武漢理工大學(xué)出版社，2003.

［4］ JGJ 79-2002，J220-2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范［S］.

［5］ GBJ 112-87，膨脹土地區(qū)地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范［S］.

［6］ 董建國，趙錫宏.高層建筑地基基礎(chǔ)［M］.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，1997.

［7］ 楊 敏.減少沉降樁基礎(chǔ)的設(shè)計理論和工程應(yīng)用［A］.巖土工程青年專家學(xué)術(shù)論壇文集［C］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1998.