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[技术&资料] 技术||工业建筑地基不均匀沉降的检测鉴定及治理措施

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Nino 发表于 2022-9-29 08:57:45 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

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本帖最后由 Nino 于 2022-9-29 09:54 编辑

工业建筑不均匀沉降问题时有发生,影响建构筑物结构安全和正常使用,也是安全事故、舆论纠纷的诱发节点。为对不均匀沉降问题进行准确判断,就需要检测鉴定单位准确地分析出导致不均匀沉降问题的主要原因。在检测鉴定过程中,工作人员需要应用建筑结构、力学、岩土工程、测量等多方面的专业技能和理论进行检测鉴定与分析。本文主要就地基不均匀沉降的原因、检测鉴定要点和治理措施做简要介绍,希望对大家有所帮助。

640.png

砌体结构地基不均匀沉降

640.jpg

框架结构地基不均匀沉降


1、建筑地基不均匀沉降的主要原因

1.1地基自身问题引发不均匀沉降

由于地基土颗粒间通常存在不同程度的空隙,在地基土压实不到位或外力(如周边建筑打桩振动等影响土层结构压实度)导致地基土压实度变化等情况出现时,地基将会出现不均匀沉降问题。不均匀沉降地基通常存在较多不同种类、特性的土,导致浅基础部位的地基产生不均匀沉降问题,也可能与邻近区域的建筑施工、地下水下降等存在关联。

常见的原因主要包括:1)周边道路因车辆振动导致地基土层振密沉降;2)相邻区域开挖引发地下水流失问题,导致地基沉陷;3)周边建筑施工期间,机械等振动情况导致地基沉降;4)邻近区域重物堆积导致局部沉降;5)建筑周边树木在不同季节的生长休眠对地基土湿度等造成影响,引发局部沉降问题;6)建筑周边存在渗漏水问题导致局部沉降等。

1.2建筑结构问题引发不均匀沉降

1.2.1 上部结构

部分建筑上部结构存在体型复杂、平面不规则的情况,如1)结构纵横交叉部位将比其他部位附加更大的结构应力,导致下方地基存在不均匀沉降问题;2)建筑整体高低变化起伏也会导致下方地基承受的载荷各有不同,导致不均匀沉降问题出现。

在建筑缺乏对称性、整体性的情况下,不对称的刚度导致建筑在沉降过程中墙体裂缝等损坏情况。

1.2.2 偏心荷载

建筑基底容易在偏心载荷的影响下受到额外的附加应力,在应力作用下出现沉降、倾斜问题。

1.3勘察、施工、设计等人为因素导致不均匀沉降

勘察时建筑施工前需要通过现场地质勘察为施工设计人员提供准确的数据参数,部分人员在勘察过程中存在不按标准施工、工序错误等质量问题,使得勘察数据结果存在较大偏差,导致设计人员针对地基沉降问题计算的设计参数与现场实际不一致,引发后期不均匀沉降问题。

设计时:设计人员针对某项目进行基础设计时,如果未能结合工程实际而单纯借鉴以往设计方案,往往容易导致结构设计不合理等与现场基础地质结构不符的方案;部分设计人员对上部载荷、基地面积、偏心载荷等数据参数计算存在偏差,也容易引发地基不均匀沉降乃至倾斜倒塌问题。

施工时:建筑地基是隐蔽工程的一种,后期检测相对复杂,部分施工单位所应用的材料强度不足、拉筋设置不合理、桩埋置深度不够、未按图纸施工等问题未能及时被发现,后期很容易引发不均匀沉降问题。


1.4结构改造导致不均匀沉降

工业建筑结构由于工艺或设备的改造,例如天车起重量增加等,导致后期荷载增加,但是改造前未对地基基础进行校核、检测鉴定和可行性分析,如果改造后荷载增加较大,后期也容易引发地基不均匀沉降问题,严重影响结构安全和使用。


02 地基不均匀沉降建筑的检测和鉴定

2.1 地基不均匀沉降检测工作要点

地基不均匀沉降检测的第一步在于对地基沉降的具体原因进行判断分析,检测人员需对结构变形、地面变形、基础沉降等建筑相关的数据信息进行监测分析,主要涉及设备基础位移、建筑构件变形、建筑结构变形、建筑周边地面开裂尺寸、地基沉降量观测等内容,根据检测的数据结果对不均匀沉降以及沉降稳定性等建筑地基参数进行确认,评价基础的稳定性,同时掌握建筑上部构件后续的变形发展情况。

同时检测人员需对工业建筑的结构布置和构造情况进行检测和复核,对建筑构件变形、位移、倾斜程度以及设备基础高差等参数进行测量,检测确认各结构部位和构件的损失情况,用于后续对异常结构、构件、设备的功能运行可靠性进行鉴定分析。同时检测项目中需要对建筑施工设计情况进行检测确认,必要时需对个别基础进行开挖检测,根据现场检测结果对结构的现状进行分析,对结构现有情况进行准确评定。

待完成各项检测工作后,检测人员需对数据结果进行统一整理,对建筑地基、构件、设备等各部位损伤情况、后续变化情况以及功能可靠性等进行鉴定评估,为后续的问题处理和使用提供依据。

2.2 地基不均匀沉降监测结果采集与分析

根据结构类型和特点,选定沉降监测的构件位置和部位,根据检测结果确定沉降是在继续发展还是已经稳定,从而判断地基基础的性能。

2.3 地基基础沉降对结构承载力的影响分析

根据地基沉降检测、监测结果,建立结构计算模型,模型中考虑基础沉降差对结构的内力影响,这样可以综合全面地对结构性能做出判断。

2.4 建筑结构可靠性鉴定

对建筑的上部结构进行检查,包括梁柱节点连接情况、柱与支撑的连接情况、围护墙体的开裂情况、部分钢结构焊缝拉脱情况、墙体开裂情况、地圈梁与系梁开裂情况等。根据结构损伤检查结果、地基基础性能评价以及结构整体计算分析,对工业建筑整体做出评价,并根据沉降原因分析给出具体有效的处理建议 。


03 地基不均匀沉降的治理措施

3.1 邻近区域建筑施工引发的不均匀沉降问题治理

针对此类问题,问题整改单位需要对建筑结构状态进行检查确认,查看建筑结构设计图纸,确认建筑投用时间、基础状态等,结合邻近区域的建筑载荷分别情况、两建筑地基间距、地基深度、周边地层状况等对建筑沉降原因进行分析确认,通过隔离沟、隔振沟、回灌、截水、地下挡墙等方式解决沉降问题

3.2 深基坑开挖引发的不均匀沉降问题治理

在开展深基坑开挖等施工时,施工单位也需要在控制地下水、做好基坑支护的同时,做好周边管线、设施、建筑物资料信息的收集以及周边地质情况的勘察工作,避免因施工控制不良对周边建筑附加载荷、地基处理效果等造成负面影响。

针对开挖深基坑施工控制不到位引发的不均匀沉降问题,问题整改单位需要对因深基坑出现沉降问题的建筑结构状况、地基区域地层特性、问题严重程度等采取针对性的解决措施,通常需要通过托换、纠倾加固等措施,在此基础上通过注浆补强、灌注桩等措施对存在问题的软弱地基进行加固处理。

3.3 地下工程引发的不均匀沉降问题治理

当建筑周边开展地下工程时,如果施工单位未做好相关防护措施,可能导致建筑地基产生局部沉降情况,针对此类问题,治理单位可以通过地下加装连续墙、注浆、灌注桩、钢板桩等多种方式在加固建筑地基的同时将地下工程与建筑相互隔离,在加固过程中需要尽可能提升处理深度,确保能够超出地下工程所在深度。

3.4 地下水位升降引发的不均匀沉降问题治理

当地基下方地下水位持续降低或提升时,建筑地基往往会出现不均匀沉降情况。针对此类问题,建筑设计阶段需要将地下水位升降问题考虑在内,结合 JGJ123-2012 标准要求对地基进行加固处理。

在实际应用时,建筑单位可以适当应用抗浮桩、附加载荷等方式对既有建筑的不均匀沉降问题进行改善处理,在处理的同时也需要对地基自身土层状况进行核查确认,及时通过换土垫层、挤密处理等方式改善软弱地基等异常情况,规避不均匀沉降问题。

3.5 上部结构的加固处理

除了解决地基基础的沉降问题,对已经造成损伤的上部结构需要采用相应的加固措施进行结构补强处理,确保上部结构的安全。


04 结语

建筑地基不均匀沉降将会导致建筑结构变形、地面与墙面裂纹、内部部件损坏,甚至可能引发建筑倾斜倒塌等安全事故,不均匀沉降问题的出现通常与地基本身压实度不足存在关联,也与邻近区域施工、地下水位变化等存在关联,还与建筑结构设计情况、施工质量有关。

针对不均匀沉降问题,相关单位需要严格按标准做好各项检测评估工作,对建筑的使用性、安全性等进行鉴定,为后期结构的加固处理提供技术依据。

转自公众号“结构鉴定”

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