独立基础常见设计问题论文

独立基础常见设计问题论文（精选9篇）

独立基础常见设计问题论文 篇1

1 抗震要求

地下基础如果设计不当, 对整体抗震性能会产生较大影响, 根据南京市施工图审查要点, 对于半地下的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度, 才能不计其层数, 总高度才能从室外地面算起。地下的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处, 当标高变化超过梁高范围时则形成错层, 未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位, 规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构, 地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板, 但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算, 并应包括地下层。沉降缝基础与偏心基础:砌体结构的沉降缝基础作成下图形式, 根据力的平衡原理大部分基础存在零压力区, 所设计基础不能提供设计所需要的地基载力, 许多柱力与基础对齐的偏心柱基也同样存在问题。

2 荷载取值与组合

地下室外墙受弯及受剪计算时, 土压力引起的效应为永久荷载效应, 可变荷载效应控制的组合时, 土压力的荷载分项系数取1.2;永久荷载效应控制的组合时, 其荷载分项系数取1.35。对于地面活荷载, 同样应乘侧压力系数, 许多设计中计算不对。地下室底板的强度计算时, 根据《建筑结构荷载规范》条板、覆土的自重的荷载分项系数取1.0。抗浮计算时, 板、覆土的自重的荷载分项系数应取为0.9。地下室外墙的土压力应为静止土压力, 根据土性的不同分别采用不同的计算方法, 粘性土采用水土合算, 砂性土采用水土分算。如果地下室顶部没有房屋, 是空旷场地, 其荷载是否要考虑平时消防车荷载或大于消防车的可能荷载, 实际中比较取起控制作用的荷载作为设计依据。另如某工程设计在-1.55m标高处一层平面是地下室顶板, 活载只考虑4.5KN/m2, 未计覆土荷载, 消防车荷载。地下车库活载取值6.0KN/m2, 不满足GB50009-2001第4.1.1条, 未考虑消防车荷载, 或者施工过程中和使用过程中可能出现的载重车荷载, 与消防车荷载比较取大值。

3 外墙计算模型

地下室外墙配筋计算:有的工程外墙配筋计算中, 凡外墙带扶壁柱的, 不区别扶壁柱尺寸大小, 一律按双向板计算配筋, 而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋, 又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理, 其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议:除了垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大 (如高层建筑外框架柱之间) 外墙板块按双向板计算配筋外, 其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载 (轴力) 较小的外墙扶壁桩, 其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小, 可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强, 外墙转角处也同此予以适当加强。

4 保护层和垫层厚度

《地下工程防水技术规范》 (GB50108-2001) 对防水混凝土结构规定:结构厚度不应小于250mm;裂缝宽度不得大于0.2mm, 并不得贯通;迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。防水混凝土结构底板混凝土垫层, 强度等级不应小于C15, 厚度不小于100mm, 在软弱土层中不应小于150mm。工程实践表明如果结构厚度或迎水面钢筋保护层厚度小于规范限值常常是引起渗漏水现象的常见原因, 因此规范修订以后对限值作了相应的提高, 应引起注意。地下室顶板钢筋应加强, 保护层和混凝土垫层及强度等级应按规范加注。否则就会产生如下类似问题:地下室外墙、底板等迎水面保护层厚40mm, 底板与土接触处钢筋保护层厚35mm, ;柱保护层25m m, 地下室垫层采用C10混凝土, 或底板下未做混凝土垫层, ;未见地下混凝土构件环境类别划分与对应的钢筋混凝土构件保护层厚度。

5 后浇带设计

因调整地基初期不均匀沉降而设的后浇带, 带宽800~1000m m。后浇带自基础开始在各层相同位置直到裙房屋顶板全部设后浇带, 包括内外墙体。施工时后浇带两边梁板必须支撑好, 直到后浇带封闭并混凝土达到设计强度后拆除。后浇带内的混凝土等级采用比原构件提高一级的微膨胀混凝土。如沉降观测记录在高层封顶时, 沉降曲线平缓可在高层封顶一个月后封闭后浇带。沉降曲线不缓和则宜延长封闭后浇带时间。基础后浇带封闭前要求施工时覆盖, 以免杂物垃圾掉落难于清理。并提出清除杂物垃圾的措施, 如后浇带处垫层局部降低等。有必要时后浇带中设置适量加强钢筋, 如梁面、底钢筋相同等措施。

6 总结

在地下基础结构设计时要注意存在的常见问题是如:半地下室埋深不够, 房屋层数包括半地下室层已达8层, 层数和总高度超过要求, 地下室抗震等级为三级, 而上部结构为二级。地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据, 实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态, 对施工过程和洪水期重视不足, 因而会造成施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏。地下室外墙混凝土易出现收缩, 受到结构本身和基坑边壁等的约束, 产生较大的拉应力, 直至出现收缩裂缝, 地下室外墙裂缝宽度控制在0.2mm之内, 其配筋量往往由裂缝宽度验算控制, 另外, 实际中在同一整体大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑, 而地下室面积大, 形状又不规则, 加之局部上方没有建筑, 此类抗浮问题也相对比较难以处理, 须作细致分析处理。

摘要：目前城市建设中建造了大量的地下基础及地下车库, 由于涉及到工期和投入的建设费用, 设计中与地下基础相关的不少问题也逐渐变得突出起来。基础按其使用功能可分为普通、人防和平战三类, 这里仅对普通地下基础设计中遇到的常见问题进行分析, 并给出对策措施, 以供工程设计参考。

关键词：地下基础,结构设计

独立基础常见设计问题论文 篇2

这部分提供的信息是关于AS-Interface的概况以及AS-Interface能做什么。对AS-Interface仅仅是一知半解甚至完全没有接触过的人会很需要这些内容。对于更有经验的访问者，可能更愿意去访问我们的更具技术性的论坛，在那里可以找到关于AS-Interface各方面的更具体的问题以及解决方案。

什么是AS-Interface？

这是一个低成本的电动机械连接系统，它通过包括两根电线的一根电缆传输数据并提供电源，有效范围为100米。如果使用中继器，可以扩展到更远的距离。它非常适合简单的——一般是二进制——现场设备的底层控制，比如在独立区域中的由PLC或者PC控制的一些相关联的开关。与传统电缆结构体系不同的是，AS-Interface很简单，它是通过数字交互工作的。你会发现它非常容易操作，而且在控制层和策略层扮演非常重要的角色。为了降低成本、提高质量以及增强性能，AS-Interface的芯片逐步发展，现在已经集中到用户模块或者现场设备当中。

听起来只不过是另外一种现场总线，那我们还需要它么？

AS-Interface不像其他高端现场总线那样能提供精密复杂的功能，所以也不需要那么高的成本。AS-Interface针对诸如传感器和执行器等设备的需要进行了精心的设计，节点间的连接都力求简洁。另外，由于现存的技术仍然被AS-Interface所利用，所以我们相信操作和维护人员将会很快支持并接受我们。现在许多网关都可以用于AS-Interface，这更使得AS-Interface成为现场总线中I/O接口的理想选择。AS-Interface也可以连接到以太网，这使得通过TCP/IP网络可以直接控制AS-Interface网络。实际上AS-Interface是自动化现场总线中高端网络的理想辅助。

现在已经有多少AS-Interface设备投入使用了？

市场调查显示，在2004年间全球已经有超过一千万台AS-Interface从站投入使用。这个数字和Profibus差不多，PROFIBUS是目前全世界最成功的现场总线。因此，通过为全球领先的自动控制公司提供可靠的技术支持，AS-Interface已经处在传感器/执行器层网络协议的领先地位。截止到发稿时，已经投入使用的节点总数已经超过了一千一百万。

低成本体现在哪里？

成本低廉是AS-Interface的特色之一，相比传统的布线方法，成本能够降低15-40%。同时，每个节点包括设计在内的成本可以控制在12-15英镑。不仅如此，数字传输带来更多操作和管理便利，更好的性能和更低的事故率不仅使得产品质量和稳定性显著提高，还降低了系统终生的成本。

采用数字系统对于基础的自动控制需求来说，是不是过于复杂了呢？

不是的。实际上，AS-Interface传输的信息是很简单的数据结构，这不仅不会给使用者带来麻烦反而是一种帮助。每一位了解布线拓扑结构的人在经过简单的培训之后都会明白AS-Interface的结构。安装AS-Interface的网络是相当快的，设置工作也只需要几分钟，任何错误都会很快的检查出来，而不会需要几个小时的时间。仅需要很小的投资，你就可以对自己的网络做出简单的升级来适应现代化的生产环境，AS-Interface特制的黄色电缆使你的网络升级工作进行得又快又好。

请介绍一下刚才提到的黄色电缆？

AS-Interface的开发者计划精心设计一种简单的电缆，使他能够提供电源同时也传输数据，并且可以很方便的连接。设计结果就是这与众不同的黄色电缆，这也成为了AS-Interface的特色标志。他有两个特色：特制机械外形保证每次都正确连接；绝缘穿刺的连接技术保证快速连接或断开。很多厂家支持螺丝接线端和网络添加单元，所以AS-Interface也支持一般的圆形电缆。

电源和信号在同一条电缆上传送，那RFI的情况会怎样？

开发者考虑到这一点了。电源一般由24V直流电源提供，并与数据信号完全隔离。此外，数据信号经过特殊处理保证电磁作用被抵消，其中包括辐射以及吸收的能量。最终，各连接设备上的软件对数据进行校验以免出错。测试表明，AS-Interface的网络是耐用的、稳定的、可靠的，即使在高压环境中工作也不会使性能下降。

网络需要多大的功率呢？

AS-Interface网络的额定电流是8A，尽管如此电缆本身是可以承受更大电流的。灵敏的设计使得网络中电流超过8A的时候可以通过降低电压来降低电流。这些内容在AS-Interface规范中有详细说明。

这会使设计变得很复杂么？

不会的。高功率运行可以负载最多的需求，布线也短；如果需要在长距离上大电流工作，可以使用独立电源（或组合电源）和电缆。即可以使用副供电电缆（黑色），这在AS-Interface电动机械规范之内。黑色电缆有相同的机械外形，他为执行器、继电器等供电。240V的副交流电源使用一种红色电缆。

需要什么类型的主站呢？

每一个AS-Interface网络需要一个主站，可以是具备一定功能的本地控制箱。然而更多的主站被集成到一个独立的控制器中——常用PLC——可以加载固定的或者即插即用的模块。也可以使用PC接口卡。PLC或者PC通过主站运行自动控制程序，他们可以发送轮询信号，接受并处理设备返回的信息。一个连接高层总线或者以太网的网关也可以作为AS-Interface主站。通过厂商提供的软件可以很方便的进行设置、控制和远程监控，AS-Interface网络常常被视作具备远程控制能力的I/O系统，性价比很高，且容易对现场或机械布线进行操控。

可以连接什么类型的设备？

所有的常用二进制输入输出设备都可以通过“用户模块”连接到网络上，用户模块实际上是一种包含固定芯片的智能从站。许多厂商推出了采用AS-Interface协议的可以独立工作的智能从站，这些智能从站已经不仅仅是一般意义上的开关了。比如：parameterizing a proximity switch on-the-fly。更多的附件产品已经被AS-Interface成员们开发出来，比如T型扩展接口，你可以通过产品搜索获取更多的资料。

可以连接多少设备？

初始的AS-Interface规范（V1）允许连接31个从站（用户模块算一个从站），如果你打算仅使用智能设备，比如re-rangebale proximity sensor，那么这就是网络的最大容量。每个用户模块可以提供4路输入和4路输出。如果31个用户模块全部连接，那么一共有124路输入和124路输出，每个网络总共有248路输入输出的容量。智能设备和用户模块是可以混合使用的。最新推出的规范2.1实际上使网络容量翻了一倍。关于V2.1的信息将在后面说明。

如果操作网络？

主站对从站发出轮询信号。一个满负荷的V1网络，每个I/O设备的最大的轮询周期为5ms。如果连接的设备较少，就意味着轮询周期更短。AS-Interface报文（主站和从站之间交互的数据信息）有4位可用来控制设备，比如要启动一个电子管或者要关闭一个开关。从站会立即响应，并根据具体的控制程序回复一个4位信息。这4位的输入输出信息也可以被其他程序使用，比如可能应用在V2.1网络中可能存在的信号发生器。再次说明，关于V2.1的信息将在以后说明。一些其他的数据也在轮询中被传送，包括用于故障诊断的数据。

网络如何配置？

每一个从站都有唯一的地址，地址可用一个简单的手持设备人工编写，也可以由主站自动分配。作为整个控制策略的一部分，PLC和PC主站还有相应的软件来对网络进行设置和远程控制。

V2.1版的规范都有什么内容？

V2.1版的规范相当大地增强了AS-Interface网络的性能，其中最主要的内容是把从站数量扩展到了62个。后台兼容性保持与早期的网络和产品一样。所以一个符合V2.1规范的主站可以轮询到一个早期的从站，一个新的从站也可以被早期的主站操作，但是有些新的特色在以上2种情况中是不会得到体现的。为了能使从站数量翻倍，2.1的主站对每一个从站分配地址的时候都以A和B的形式进行，输出数据中的一位连续变化作为此开关。这需要两轮完整的轮询才能完成所有连接设备的编码，所以满负荷网络的最大轮询周期增加到10ms。I/O总量可以达到186+248=434路。另外还有新的更能，包括更好的错误诊断和标准模拟信号的处理。AS-Interface现在可以传输模拟信号，比如体现在温度感应和微积分控制中的功能。会员可以免费获得V2.1规范。

请介绍一下AS-Interface Safety at Work？

这是一项能够更好地加强AS-Interface性能的方案，他由热心于machine safety的一些厂商的联盟组织开发，致力于安全网络系统在欧洲市场的推广。有一个称作安全监控器的特殊从站，他的唯一任务就是监控网络中各安全从站的活动情况。比如，安全从站连接着一个安全传感器或者紧急停机按钮，安全信号通过网络可靠地传送到监控器，监控器可以收到来自从站的启动安全程序的信号。安全主站和安全从站可以在网络中与一般设备并存，而且只需要更少电缆、更简单地维护和更低的系统成本。Safety at Work完全符合各项国际标准，比如IEC 61508。Safety at Work不会改变系统开发者和使用者们当前采用的安全策略，但是他会节约成本，特别是在设计和布线方面，并提高机器的操作性。欧洲的Work with Health and Safety组织确定了一种推广安全网络系统进入安全市场的途径，其中包括培训、管理以及统筹全局的能力。

在2004年底，全球有超过8000个Safety at Work网络在运行。目前正在开发的项目包括扩展Safety at Work网络是其能负载32个从站。请阅读相关页面或者查看相关FAQ。

AS-Interface的控制面板的布线复杂么？

一家日本组织开发出一种简单的AS-Interface芯片，它可以通过网络管理面板上的开关和指示器，以此可以简化面板布线。第一批产品在2003年推出，他们在行业中被称作“SwitchNET”。使用AS-Interface可以给网络管理带来更大效益——更低的设计成本，更少的布线，更简单的维护——这也正是市场所需要的，在一定成本前提下只需要最少的技术投入和员工安排。

我听说了一些AS-Interface V3的消息，可以介绍一下么？

V3规范在2004年底发布。他是对V2规范的增强，包括扩展更多的功能以增强连续通信，扩展IO计数，改良的设置和参数，同步输出开关以及其他一些针对特殊市场的开发。根据V3，厂商们可以针对特殊应用设计设备，这为AS-Interface在工业领域的推广开辟了更多的机会。V2.1的特色没有被削弱，而且V3对低版本完全兼容。到现在（2005年5月）还没有V3产品投入市场。第一批产品将在2005年底推出。会员可以免费获得V3规范。

AS-Interface是完全开放的么？

独立基础常见设计问题论文 篇3

关键词 独立学院;大学数学;师资队伍;建设

中图分类号 G64 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)082-0175-01

2010年吉林省具有普通高等学历教育招生资格的独立学院共有10所。资料统计,吉林省16.4%大学生正在独立学院学习。独立学院发展迅速,已成为我国高等教育事业的重要组成部分,要实现长远发展,提高教育教学质量是关键。因此,高素质的师资队伍是提高教育教学质量的保证。作者通过调研,主要对吉林省4所具有代表性的独立学院的大学数学师资队伍的现状作了分析,从中发现问题,并提出解决方案。

1 独立学院大学数学师资队伍的现状及存在的问题

1.1 数学教师少

独立学院大学数学基础课教师均由专、兼职两部分构成。高校退休人员和学院自主招聘的本科生、硕士生和少量的博士毕业生签约为专职教师,根据教学需要临时聘任的教师签约为兼职教师。据调查4所独立学院的专兼职数学教师总数与非数学专业学生比例统计见表1:

独立学院数学教师总数与非数学专业学生总数之比平均约为1:221,这一数据告诉我们独立学院尤其是专职教师的教学任务过重,很难保证教学质量和科研质量。

1.2 教师团队结构不合理

从师资年龄结构看:老教师和青年教师比例较大,约占75%。中年骨干教师相对甚少。教师梯队呈现“8”字型结构,教师队伍出现断层现象,不利于学科建设的长远发展。从师资职称结构看:初、中级职称的教师数量占68%以上。高级、副高级职称的专职教师匮乏,这使得教学、科研水平都难以达到更高水平。

1.3 兼职教师队伍不稳定

据调查,独立学院虽都有一支相对稳定的大学数学基础课专职师资队伍,但兼职教师队伍流动性太大,有时同一门课上下两个学期是不同的任课教师,频繁更换教师严重影响了学生的學习热情和兴趣。另外,有的兼职教师“只管上课,不管质量,不承担培养责任”的心态,使得兼职教师缺乏主人翁意识。这种流动性的师资队伍不利于提高大学数学课程的整体教学质量。

1.4 教师“重教学、轻应用”

大学数学课程的教学目标是培养学生能够利用所学数学知识模拟、分析、解决实际问题,具有较强的动手能力和创新能力的高素质应用型人才,而这需要有丰富实践经验具备教学管理能力的“双师型”教师打造出来。独立学院目前的大学数学基础课教师的实际情况距离“双师型”教师还有相当大的距离。

2 独立学院大学数学教师团队建设的思考

2.1 建立健全专、兼职教师聘任管理制度

1)聘任制度。人事部门应向各专业主管领导了解专业所需数学教师的特长、数量和质量,做出招聘计划。招聘严格把好入口关。青年教师,以新毕业硕士生和博士生为主。在满足学历层次、专业技能要求的前提下,重点考核是否具有专业可塑性。中年教师,首要考虑的是专业素养。是否是所从事专业的业务骨干,是否能承担除理论教学外的实验指导。老教师,以专家型为主。经验丰富的学科资深教授有指导科学研究的能力,对青年教师在教学科研上能起到传、帮、带的作用,对学科发展起着举足轻重的作用。

2)管理制度。任何一个群体都需要科学合理的管理制度来约束。教师队伍管理的好与坏直接决定了教师在教学中的工作效果。①兼职教师。外聘教师是大学数学基础课教师队伍的重要组成部分,这一特殊的教师队伍要加强管理,以保证学院正常的教学秩序。明确工作职责,签订教学协议。除保证完成必要的教学任务外,对课堂教学质量、课外辅导答疑、作业批改、考试阅卷等工作做出明确的要求,协调好责、权、利之间的关系,规范管理兼职教师队伍。监控教学质量,增强教学效果。院系可通过教学检查、督导听课、学生反馈多渠道的了解和掌握教师的教学情况,多与任课教师沟通,按需调整教学计划,满足专业需求,提高大学数学课程教学质量。②专职教师。专职教师队伍的稳定和发展是教学秩序正常运行的保证。对专职教师应建立科学的考核制度和合理的激励制度。科学的考核条例可定性和定量相结合,包括教学、科研、实践等工作,确保考核的公平公正,实事求是的体现出教师的实际工作情况。合理的激励机制能够使教师按照学院的发展目标,不断地强化自己的正确行为,无论有无教学监控,都能收到意想不到的效果。相关激励制度的设定要体现多劳多得、少劳少得、奖惩分明,公平合理。

2.2 按专业所需,教师所长引进人才

不同专业对所应用的数学知识的要求不同,每位数学教师也有自己的专业主攻方向,因此按专业所需和教师专长来安排各专业数学课是提高大学数学教学质量的客观、务实、有效的做法。独立学院可利用优惠政策吸纳一些从事相关专业并具有深厚数学功底又懂应用的人才,让实践教学更好的与社会衔接,这对学生的动手操作能力、应用能力的指导和培养起着重要的作用。

2.3 专兼结合,培养“双师型”教师

据调查,独立学院大学数学基础课的专职教师通过各种形式提高学历,目前绝大部分专职教师都具备硕士以上学历。但仅有学历是不够的,大学数学基础课程是集理论、应用、技能于一体的基础学科。因此,具有结合相关教学专业的实践操作能力对数学教师来说同样重要,故在提高数学专业理论素养的同时要兼顾专业技能的训练,成为“双师型”人才。学院可聘请一些长期或短期的专家学者、精品课程主持人、教学名师来校工作、讲学或培训,带领本校青年教师进行交流、学习、研讨,解决教学中遇到的实际问题,进而提高青年教师理论联系实践的应用能力。

2.4 制定师资培养计划

1)短期规划。青年教师课堂教学经验不足,工作的前几年应按“教学型”方向进行培养,以提高教学能力为主。学院督导组、各系主管领导、经验丰富的教师可通过听课从中发现问题或不足,及时给予指正。中年教师是专业发展的中坚力量,具有丰富的教学经验,适应能力强。在课程设置、教学科研等方面有新思想、新方法,重用这部分年富力强、精力充沛的高产人才,充分发挥其专业优势,带动青年教师发展。

2)长远规划。教学和科研是相辅相成、互相促进的。独立学院大学数学专职教师中年轻人所占比例较大,因其教龄短、经验少、备课时间长、课时量大等因素,无暇顾及科研方面的发展,忽视科研对教学所起的作用。教师应量身制定一个切实可行的职业发展规划,对科研成果提出明确要求,以此来督促青年教师坚持学习,不断钻研,提高教学科研能力。

独立基础常见设计问题论文 篇4

国家规范对独立基础 (或墙下条基) 加防水板基础尚无规定, 因其传力明确及工程费用低, 应用较广泛。常用基础形式如图1所示。

独立基础加防水板基础适合于柱荷载相对不是很大的单层及多层建筑。其受力特点、计算原则及构造措施, 在相关书籍中已有详细讲解, 本文着重谈谈需注意的几个问题。

1 对独立基础计算埋深的修正

1.1 计算埋深d与实际埋深的意义和区别

计算埋深d是用来计算地基承载力修正值fa, 其反映的是地基土的自重应力状态对地基承载力的影响程度, 与基坑开挖前的自重应力状态有关, 最大计算埋深应不大于基坑开挖前基础的实际埋深。对所有各类带地下室 (底面有软垫层的地下室除外) 基础的埋深计算, 均可根据基底的实际反力q确定基础的等效埋深de, d=de=q/rm, (需满足de≤实际埋深) 。

实际埋深为 (基底至基坑开挖前的) 室外地坪的距离。《地基规范》对此有相应要求, 如对天然基础、桩基础、岩石基础的最小埋深要求。

《地基规范》中第5.2.4条条文说明, 即当多高层主楼周围为连成一体筏板基础 (不论是否有沉降缝分开) 的裙房时, 可将裙房基础底面以上的总荷载换算成埋置深度, 并以此深度进行深度修正, 同样需满足de≤实际埋深。

1.2 计算埋深与一般独立基础的区别

对无地下室的独立基础, 计算埋深d取基底至室内地面的距离 (实际埋深) 。

对有地下室的独立基础, 计算埋深d取基底至室内地面的距离。

1.3 计算埋深与一般筏板基础的区别

对筏板基础, 计算埋深d取折算的基础埋深 (≤实际埋深) 。对底地基反力折算厚度he=基底反力/基底以上土的平均重度 (一般取18 k N/m3) 。

注意《地基规范》中规定:“对有地下室的筏板基础, 计算埋深d取基底至室外地面的距离”是有条件的, 只有当基底地基反力平均值不小于挖去的原有土重时, 才可以按上述规定计算。当为超补偿基础 (即建筑物的质量小于挖去的土重, 这种情况一般出现在地基承载力较低的及大面积纯地下室结构中) 时, 应按建筑物的质量的等效土层厚度计算基础等效埋深de, 并取d=de。

对地下室底面防水板下有软垫层的基础埋深, 应按软垫层下的实际反力q (防水板自重+地下室地面建筑做法质量及地下室地面活荷载按《地基规范》折减后的数值) 来确定基础的等效埋深de。当防水板厚度≥400 mm时, 计算埋深可按筏板基础取。

2 防水板对独立基础的影响

1) 当设计水位在基础底面以下或高出基础顶面不多时, 可不考虑防水板对独立基础的影响, 防水板可按构造配筋, 独立基础的配筋可按上部结构传来的荷载直接计算。

2) 当地下水位较高时, 应注意防水板需承担水浮力, 同时又对独立基础的内力和配筋产生明显影响 (内力和配筋增大) 。

3 防水板下未设置软垫层

不设置软垫层时, 独立基础加防水板演变为变厚度筏板基础。软垫层的作用是确保防水板不承担或承担最少量的地基反力。

4 防水板下为承载力较好 (如坚硬黏土) 的地基土时, 下部直接做100 mm厚素混凝土垫层即可

实际上此时独立基础加防水板演变为变厚度筏板基础。防水板会承受一部分地基反力, 独立基础承受的地基反力会相应减小, 会使独立基础的弯矩增大。

对于柱下独基为确保结构安全, 取所有结构荷载 (不包括防水板) 进行设计和验算, 这类基础受力复杂, 影响因素较多, 若上部荷载较大, 地基土承载力不高时, 防水板会承受更大更多的荷载, 防水板板厚、配筋将会很大不太经济。

独立基础和防水板按变形协调直接用有限元进行计算, 考虑独立基础与防水板的共同工作。可用PKPM中桩筏筏板有限元分析程序计算。先按照普通独立基础的计算方法估算出独基的底面积, 在基础模型中按筏板输入。

但因防水板的厚度 (250~400 mm) 比独基的厚度 (一般600~1 000 mm) 薄很多, 防水板与独基的整体性并不强, 即不能等同于筏板基础 (筏板基础能减小地基土的单位面积压力、提高地基承载力, 还能有效增强基础的整体刚度, 调整不均匀沉降) 。此时与变厚度筏板基础的主要区别是变厚度筏板无明显支撑关系, 基础整体刚度大, 共同承担地基反力, 独立基础加防水板中独立基础作为防水板的支撑, 整体刚度小, 主要由独立基础承担地基反力 (有软垫层时, 地基反力由独基全部承担) 。

摘要：针对目前基础设计中常用的独立基础加防水板基础, 设计时应注意的几个问题。涉及到计算埋深, 防水板对独立基础的影响, 软垫层的作用以及防水板下为承载力较好的地基土时, 防水板下直接做100 mm厚素混凝土垫层时的设计。

关键词：独立基础,防水板,计算埋深,软垫层,垫层与筏板基础区别

参考文献

[1]朱炳寅, 娄宇, 杨琦.建筑地基基础设计方法及实例分析[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.

[2]李国胜.多高层建筑基础及地下室结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[3]朱炳寅.建筑结构设计问答及分析[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

浅谈柱下独立基础设计 篇5

关键词：柱下独基,构造要求,设计基本原则

1 引言

基础工程设计中, 常见的浅基础有筏基 (1) , 条基, 以及独立基础等。在地质条件及各方面均允许的情况下, 考虑到基坑开挖的土方量, 混凝土用量 (2) (包括基础工程材料的运输) , 基础本身的用钢量, 人工费用等, 一般来说, 采用独立基础的造价要低廉许多, 因此, 在中、低层建筑中, 独立基础较为常见。本文所要阐述的是扩展基础系钢筋混凝土柱下独立基础, 通常简称为柱下独基 (不含无筋扩展系基础 (3) ) 。

2 设计基本原则

⑴扩展基础系属于柔性基础, 应根据《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002的有关规定进行计算。

⑵基础底面积应根据地基承载力确定, 当轴心荷载作用时, 荷载效应组合作用下基础底面的平均压力Pk应不大于修正后的地基承载力特征值fa (详见《地规》 (4) 公式5.2.1-1) ;当偏心荷载作用时, 除Pk≤fa外, 尚应使荷载效应标准组合下基础底面边缘的最大压力值小于或等于1.2倍的修正后的地基承载力特征值fa (详见《地规》公式5.2.1-2) 。

⑶基底配筋可按板抗弯计算。

⑷应验算柱与基础交接处以及基础变阶处受冲切和剪切的承载力, 之后有详细论述。

⑸当基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时, 应验算柱下基础顶面局部受压承载力, 现在少数小高层民用建筑采用柱下独基时多为十一层以下, 柱强度等级大多不超过C40, 粗约估算轴力N=1.3×6.5×6.5×13×11=7854.27kN, 基础多采用C25, 按常见的1米3短肢剪力墙估算顶面局部受压承载力计算:

Fl≤ω·βl·fcc·Al (混凝土规范式A.5.1-1)

局部荷载设计值Fl=7854.27kN。

混凝土局部受压面积Al=390000mm。

基础在柱下局部受压时的计算底面积按下列公式计算:

混凝土局部受压时的强度提高系数

由此可见, 采用柱下独基常见的小高层, 当跨度不超过6.5m时, 基础采用C25是能够满足局部受压要求的, 建议计算时无需再作柱下基础顶面局部受压承载力验算。

另外, 在选用柱下独基作为基础方案时, 一般常见的情况是, 荷载效应基本组合时设计值中, 偏心弯矩值, 柱底剪力很小 (数值上小于50且不大于竖向力数值1/25) , 此时对基础的影响, 竖向力起主导作用, 简化计算时可忽略弯矩, 剪力, 经过计算, 结果与实际偏差不大。

3 构造要求

⑴柱下独基按截面形状可分为对称阶梯形和对称锥形, 考虑到基础位置可能与附近基础重叠, 不对称截面也截面基础, 但必须验算基础中心与柱中心偏移对基础的影响, 省规范中提到矩形基础长宽比宜在 (1.5～4) 的范围内。

⑵锥形基础的坡度角, 不宜大于25°且不得大于35°。基础边缘高度不宜小于200mm。由于有坡度角的限制, 采用锥形基础往往不如阶梯形基础底截面布置灵活。

⑶阶梯形基础一般不超过三阶, 这与施工要求基础一次性浇捣有关, 阶数太多不利于施工。每阶高度宜为300～500mm, 总高H≤500时, 为一阶;500mm〈H≤900mm时, 为二阶;H≥900mm时, 为三阶;条件不满足的情况下, 高度超过前述界限也是可行的, 但仍需满足规范各项要求。

⑷混凝土强度等级不应低于C25。

⑸柱下独基边长不小于2.5m时, 底板受力钢筋的长度可取该边长的0.9倍, 并宜交错布置。

⑹基础的受力钢筋不宜小于10mm, 间距不宜大于200mm, 也不宜小于100mm, 当有垫层时钢筋保护层的厚度不小于40mm, 无垫层时不小于70mm。

⑺另外, 在柱位相对密集, 但条件允许采用柱下独基时, 宜考虑基础间地基的相互影响, 一般来说, 地基压力的扩散与持力层土层的内摩擦角有关, 在持力层相同的前提下, 宜按以下公式复核:

粘性土 (5) 为持力层时:L= (1～2) △H

砂土 (6) 为持力层时:L≥△H·ctanθ

式中, △H为相邻基础底面高差;θ为砂土的内内摩擦角。

在持力层相同的挖孔桩与独立墩基混用时亦可采用如上公式, 但需满足沉降差要求。

4 工程计算实例

该工程为增城市石滩镇某工程, 总建筑面积占地:15537.50m2, 总建筑面积106402.81m2, 拟场地位于石滩镇坡残积和冲洪积两微地貌单元接触地带, 地形较复杂, 原为坡地、耕地及水塘, 已被填土基本填平, 根据《广东省地震烈度区划图》资料, 广东省增城市建筑场地抗震设防烈度为Ⅵ度。原有建筑已拆除, 除局部外, 地势较平坦, 最大相对高差约为3.90m。

其中5栋为十一层商住楼, 属于工程二期。根据广州市花都工程地质基础有限公司提供的岩土工程勘察报告, 该栋范围内场地处于坡残积土层地带或有冲积层但不发育淤泥质土层, 建议采用天然地基浅基础, 推荐以粉质粘土层或全风化泥质砂岩为持力层, 基础埋深约2.00～3.00m为宜。

考虑到建筑物部分墙柱间距不大, 竖向力较大, 5栋范围内场地无土质局部不均现象, 粉质粘土层层厚不大, 全风化泥质砂岩层顶埋深在3m以内, 拟选用全风化泥质砂岩为持力层, 采用柱下独立阶梯形基础, 部分墙柱间距较近的基础如采用柱下独基时基础重叠则换用联合基础 (即柱下钢筋混凝土条形基础) 。

柱下独基的设计基本原则前面已经提到, 不再重复, 本工程与一般工程不同处在于因为荷载较大而墙柱间距不大, 导致基础地面积过大以致于基础重叠的问题。

如采用联合基础可以避免基础重叠, 但经过计算, 相对于使用柱下独基耗钢量要大很多, 不够经济, 同时, 无淤泥质土层且无土质局部不均现象, 无需采用柱下条形基础或具有良好的调整不均匀沉降能力的交梁基础 (交叉条形基础) 。

在如上特殊情况下, 不考虑按规范对阶梯形基础每阶高度宜为300～500mm的建议, 在满足冲切, 剪切, 抗弯等条件下, 尽可能调整底面积的长宽以满足基础不重叠的要求。

编号J-18为300×1000一字型短肢剪力墙, 基本组合竖向力设计值为4037.5kN, 标准值为3230kN, X, Y向弯矩和剪力均小于数值30, 近可忽略, 不作考虑。

混凝土强度等级为C25, fc=11.943N/mm, ft=1.271N/mm。

钢筋强度设计值fy=300N/mm, 纵筋合力点至近边距离as=50mm。

荷载的综合分项系数γz=1.25, 永久荷载的分项系数γG=1.25。

地基承载力特征值。

修正后的地基承载力特征值fa=435kPa。

天然地基基础抗震验算时, 地基土抗震承载力按《建筑抗震设计规范》 (GB 50011-2001) (式4.2.3) 调整:

短肢剪力墙高度hc=300mm (X方向) 宽度bc=1300mm (Y方向) 。

⑴基础底面:由于墙柱间距太小, 底面长度被限定l=2150mm (Y方向) , 估计宽度b=4300mm (X方向) , 该尺寸并不利于基础抗弯, 但能满足调整底面积的长宽以满足基础不重叠的要求。

基础根部高度H=1000mm, 第一阶高度h1=600mm, 第二阶宽度b2=2550mm, 长度l2=2150mm, 高度h2=400mm。Y向由于采取X向单方向分阶, 最大限度分阶以降低基础自重;

基础宽高比:满足条件, 略。

⑵基础自重和基础上的土重设计值G=γG·

pk= (Fk+Gk) /A=407.7kPa≤faE=435.0kPa, 满足要求。

⑷冲切验算:

基底净反力pj

X方向 (b方向) 同理, 略。

一般来说, 冲切验算可选取最大冲切面一个方向即可。

⑸剪切验算

V≤0.7·βh·ft·bo·Ho (混凝土规范7.5.3-1)

X方向 (b方向)

柱边剪切验算:

断面面积S=2.15× (0.6-0.05) +2.15×0.4=2.04m

计算宽度Lo=S/ (h1o+h2) =2.15m

受剪Vx=pj·Ax=pj· (b-hc) ·L/2=1852.8kN

第二台阶边剪切验算:

计算宽度Lo=2150mm

满足要求。

Y方向 (l方向) 同理, 略。

⑹抗弯计算

X方向 (b方向) 柱边 (绕Y轴) :MⅠ=1608.6kN·m;

Y方向 (l方向) 柱边 (绕X轴) :MⅡ=115.4kN·m。

第二台阶边弯矩计算:

X方向 (b方向) 第二台阶边 (绕Y轴) :

Y方向 (l方向) 第二台阶边 (绕X轴) :

无分阶无需计算。

⑺配筋计算:

计算配筋As=4350.6mm

(1) 号筋AsⅠ=4350mm

配筋率ρ=0.21%19Φ18@100。

(2) 同理可得 (2) 号筋AsⅡ=308mm

配筋率ρ=0.01%, 不足0.15%。

⑻柱下局部受压承载力计算。

之前已有算例, 不再重复。

⑼另外, 本工程在不属于规范要求需作变形验算范围内。

5 结束语

相对其他复杂类型的基础, 柱下独基的设计计算比较简单, 容易理解。由于承载力较低的限制, 多在中低层建筑中使用。即便如此, 在高楼林立的当今, 仍是不可缺少的基础类型。本文从最浅显的角度, 阐述了关于柱下独基设计的基本要点。各类型基础由于自身不同的特点, 有各自不同的应用范围, 如何合理的选用是我们设计工作者所必须考虑的, 只有深入了解其本质才能更安全, 更经济, 更有效的达到设计目的。

参考文献

[1]《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)

[2]《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001)

[3]《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002)

[4]《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3-2002、J186-2002) )

独立基础常见设计问题论文 篇6

笔者结合教学过程中对学生习作的批改经验, 总结出影响学生作文成绩的几个原因。以学生2008年3月份的习作题目“Holding Olympic Games:a Business Activity or a Sports Ceremo ny?”为例, 提纲如下:有的人认为召开奥林匹克运动会已经成为了一种商业行为, 而不再是单纯的体育盛会;有的人认为奥林匹克运动会仍然是全世界的体育盛会, 奥林匹克精神得到了传承与弘扬, 阐述你的观点和看法。笔者具体分析了学生在写作方面的薄弱环节, 具体如下:

通过对学生上交的习作进行详细分析, 总结出学生在写作过程中主要存在如下几个薄弱环节。

一、没有四、六级作文的框架意识和主题意识

无视标题和提纲, 随心所欲地写出一段或是多于三段的文章。有的学生洋洋洒洒地写出五六段两三百字的文章, 可是很多的语言和段落与主题无关。譬如有些学生用大量的篇幅描述奥运会的起源和历史, 有的介绍29届北京奥运会的口号“New Beijing, Great Olympics”, 以及中国政府承诺举办一届高科技有特色的奥运会和所做的努力, 有的还介绍了北京正在为第29届奥运会做哪些整备工作以及进展的状况等。因此, 我们在训练学生写作时, 一定要强调学生要抓住主题, 选择最紧扣主题的信息材料和语言, 以最合乎逻辑的方式安排层次和结构, 让学生在正式下笔之前, 拟好提纲, 整理思路, 使自己的文章结构环环相扣, 层次分明。

二、英语语法基础薄弱, 出现重大的语法错误

这里所说的重大语法错误包括时态、语态的混用, 主谓不一致, 单词词性混用, 以及用词不当等。例如:

1.The 29thperiod Olympic Games will hold in Beijing, China.

2.The Olympic Games has many sport items, such as run, jump, swim and so on.

3.Actually, the Olympic Games is derived from the old Greece.

4.I am afraid that the Olympic spirits will dead.I don’t want this day come true one day.

5.Host a high-level Games is the solemn promise that the Chinese government and people make.

6.The five rings in five colors represent the five continents of the world join in friendship.

以上都是学生习作的原句, 暴露了学生的不同的语法缺陷。例句1, 3是典型的语态的混用, hold应改为be held;is derived from应改为derive from。例句2, 4, 5混用单词词性, 没有考虑句子结构。run, jump swim应该改为动名词running, jumping, swimming;形容词dead应该改为动词词组die out作谓语;host应改为hosting, 构成名词短语作主语。例2中还出现了时态和语态的双重错误, 主谓不一致, 以及用词不当, has应改为have been set up。例句5还出现了时态的错误, make应改为made。例句3还出现了用词不当, old应改为ancient。例句6 join in应改为joined in, 构成过去分词短语作后置定语。

很明显, 这些错误会严重影响得分。我们知道大学英语四六级作文的评分原则是总体评分, 就文章总体印象给分。学生如果犯严重的语言错误, 势必给评卷教师很不好的印象, 得分就自然而然低。因此在大学英语教学中, 强调基础的语法知识是必要的。学生只有掌握基本的语法, 才能写出正确的句子, 从而写出通顺的文章。

三、句式简单缺乏变化, 上下文连接不紧凑, 表达方式不地道

在批改学生的习作时, 笔者发现有些学生的作文句式表达正确, 符合语法规范, 思路也清晰, 但整个文章很枯燥, 缺乏生动性。造成此种现象的原因在于句式和用词太过呆板, 过于重复, 上下文无衔接过渡词汇, 没有承上启下之笔。很多学生在整篇文章中表达个人的观点时, 都是重复多次以第一/三人称为主语的单一句式出现, 譬如“I/they think...”, “I/they believe...”, “I should should do...”, “I/they must do...”。再比如表示转折意思和因果关系时, 不少学生总是不厌其烦地用“but”和“so”。适当的句式变化和用词生动可以使文章润色所以, 在教学过程中, 可以给学生归纳一些常用的表达方式并且要求学生强化记忆, 以便让学生做“有米之炊”。例如:

1.表达自己观点的模式

From my standpoint (viewpoint, point of view) , Personally (frankly) speaking, in my opinion, As far as I am concerned, It can be said with certainty that, I am sure that, I am convinced that, It can be easily proved that, It must be admitted that, It is essential (imperative, indispensable, necessary, important) for us to do..., I am firmly opposed to, I think otherwise, I don’t think so, I disagree, I have every reason to say that, It certainly won’t be right to say that, etc.

2.表达别人的观点

In the view of other people, Some people tend (incline) to believe that, They point out (argue, claim, insist, assert, declare) that, Other people still hold the view that, etc.

3.表达普通或共同的观点

The most widely-held view is, It is generally (universally) thought (believed, considered, acknowledged, recognized, agreed) that, The great majority of the people share the same idea, We are o the same mind, I am of their mind, I can’t agree more, I absolutely (entirely, totally, utterly) agree with them, Generally speaking, etc.

4.因果过渡词

thus, therefore, hence, accordingly, consequently, in view of, because of, due to, owing to, thanks to, on account of, for this reason, for this purpose, on that account, as a result of, in this (that) case, result in, result from, by the reason that, that is why, etc.

5.意思转折过渡词

however, while, whereas, nevertheless, anyhow, anyway, otherwise, instead (of) , rather than, in any case, at any rate, no matter how (what, when) , even so, in spite of, despite, even though, even if, opposite to, on the contrary, etc.

四、没有四、六级作文的内容意识和亮点意识, 缺乏新颖性和创造性

相当一部分学生在作文当中所表现出对事物的认识水平和阅历见解与其年龄和文化程度不相称, 写出的作文着眼点低、视野狭窄。最主要的问题是, 作文中缺乏事例和数据, 经常是大篇幅的说理, 内容空洞无味。另外, 笔者发现少数学生背诵和掌握了不少的作文模板, 语言也比较流畅, 思路清晰, 文章的结构有条有理, 可是缺乏自己独到的见解, 没有闪光点和亮点。仍然以上述习作为例, 有些学生在第一二段中分析得有条有理, 语言也很流畅。可是, 在第三段阐述自己的观点时, 只是轻描淡写地同意了第一种观点, 认为人们把召开奥运会当作一种商业行为, 失去了奥林匹克的精神和意义, 没有阐述任何理由, 也没有新颖或说服力强的例证, 就草草结束行文, 给人“神龙见首不见尾”之感, 不免使文章黯然失色。

以上是笔者多年来通过对学生的四、六级作文进行综合分析总结出的在四、六级作文中普遍存在的问题。希望通过对这些问题的分析, 可以帮助学生提高英语写作水平, 同时对大学英语教学有一定的指导意义。

参考文献

[1]金艳.改革中的大学英语四、六级考试[J].中国外语, 2004, (1) .

[2]林立舟.如何备考大学英语四、六级作文[J].大学英语, 2006, 3 (2) :213-217.

[3]贾院科.浅谈大学公共外语的阅读教学[J].北京师范大学学报 (社会科学版) , 1994, (6) .

[4]沈松君.怎样写好大学英语四、六级作文[J].湖南商学院学报, 1997 (1) .

[5]杨惠中.从四、六级考试看我国大学生当前的英语语言能力现状[J].中国外语, 2004, (1) .

独立基础常见设计问题论文 篇7

关键词：框架柱基,不均匀沉降,设计,施工

2000年以来,本人接触最多的房屋结构工程体系是多层框架结构体系。其基础形式除带地下室的建筑外,大部分采用柱下钢筋混凝土独立基础加上墙下刚性素混凝土条基组成,条基直接坐落在持力层上,底标高同柱基底标高。这种设计方案体现了施工方便,符合现行《混凝土结构设计规范》,但是房屋在实际使用过程中却出现了与设计人员意图不一致的现象,那就是一层墙体在门窗洞口出现了接近45°的裂缝。有的裂缝在工程未交付使用时就出现了。施工单位对这些部位也进行了多次的修补,但是无济于事。一旦出现了裂缝,它就会随着温度的变化做出相应的收缩和膨胀。在雨天,这些出现裂缝的部位就会出现渗水现象,导致墙体内外墙涂料脱落,起皮,墙体的强度也大大降低。这些斜裂缝的出现,既影响了建筑物的使用,降低了建筑物的使用寿命,也给建筑物的外在美观带来了很大的影响。

1 分析

这种斜裂缝是由于基础的不均匀沉降而产生的,出现这种裂缝的原因有两种:1)基础形式不同而产生的基础沉降量不同。钢筋混凝土独立柱基础属于柔性基础,对上层传来的荷载自身可以进行协调,分配,也可以协调由于上部荷载传至基础时所引起的偏心而造成的基础沉降不匀。2)持力层承受的荷载相差太大,从而引起持力层及下卧层的沉降不均匀。

实践证明,这种基础的设计的确存在很大的问题,要解决不均匀沉降带来的墙体裂缝问题可以对这种基础形式加以改进,在确保施工方便的基础上,消除引起基础不均匀沉降的不利因素,使基础发生均匀沉降。

2 改进

针对刚性基础对墙体传来的荷载不能进行有效的分配、协调,造成同墙体整体沉降不一致的情况,可以通过消除刚性基础,保留柔性基础的方法对这一问题加以解决。

我们可以取消墙下刚性基础,通过墙下设梁的办法,把一层墙体的荷载通过梁传递到独立柱基,再由柱基传至基础。这样就可以把刚性基础转化为柔性基础。

以下通过例子对两种基础形式从造价及质量等方面做一对比。

现以一幢普通的5层框架结构教学楼为例,取教学楼外墙一个柱距5 m(包括两个独立柱基与两个柱之间的墙体部分),底层层高3 m,基础埋深1.5 m。基础混凝土强度等级C20商品混凝土,刚性条基采用C20商品混凝土,素混凝土垫层采用C15商品混凝土。外墙采用M5混合砂浆砌筑KP型空心砖。

2.1 造价对比

第一种:独立基础+刚性混凝土条基形式:

独立基础底面积2 400×2 400,直接费如表1所示。

第二种:独立柱基+过梁形式:

独立基础底面积2 450×2 450,直接费见表2。

相比之下,独立柱基+过梁形式比较经济。

2.2 质量对比

第一种基础形式容易在门窗洞口相对薄弱的部位产生斜裂缝。而后一种基础形式就不会带来诸如此类的问题,因为这种类型的基础,把一层墙体的荷载平均分散到了两侧的独立基础上,由柔性基础把该部分荷载和建筑物上部荷载放在一起进行协调、分配,然后传给地基,地基承载力比较均匀,产生了均匀沉降,因而就不容易产生不均匀沉降。

我们把这种改进的柱下独立基础+过梁的基础形式在一个小区的三幢住宅设计中加以应用,一层墙体的洞口处并无斜裂缝发生。事实证明,这种形式对于框架结构的建筑基础确实可行。

3结语

在实际建筑结构设计中,独立基础+刚性混凝土条基的基础形式不适宜用于多层框架结构基础体系中,该种基础体系所带来的对建筑物上部的影响,不仅仅影响美观,而且还会影响建筑物的使用,建筑物的寿命等等,给建筑物的后期维修带来更大的不利因素。而独立柱基+过梁形式则可以避免墙体裂缝的发生,能够体现出设计人员的设计意图,也能够为用户所接受。所以,从事此类建筑结构设计时,建议设计人员不仅仅要以结构设计规范为规范,还要结合实际情况,理论紧密联系实际,不仅仅考虑结构的安全,也要考虑到整个建筑的完美。只有做到建筑学与结构工程学的完美结合,才能设计出让用户更满意的作品。

参考文献

[1]GB 50007-2002,建筑地基基础设计规范[S].

[2]GB 50010-2002,混凝土结构设计规范[S].

几类常见基础质量问题防治 篇8

基础是建筑物的根基所在, 一旦出现题, 可能导致一些重大质量事故和安全事故的发生, 甚至造成人员伤亡和重大经济损失, 因此对基础施工必须严把质量关, 下面就几类常见的基础质量问题成因及防治措施进行简要阐述。

1 工程局部处理的地基表面不符合要求

突出的表征为:局部地基处理层的厚度不足, 顶面标高误差过大, 表面不平整;局部地基处理的面层未形成水平面或台阶形。一般出现这种情况的原因是未按设计要求和施工规范的规定施工或局部地基处理用的材料每层虚铺厚度不足, 夯压程度不均匀而造成的。防治方法可采取: (1) 认真按设计要求和施工规范的规定分层铺设和夯压密实。 (2) 局部地基处理面积较大时, 应在处理完成后及时用水准仪检查顶面标高, 用2m靠尺和楔形塞尺检查平整度。

2 碎砖三合土垫层材料不良

主要表现为碎砖、石灰和砂质量低劣, 三合土配合比不当, 拌合不均匀等。主要是碎砖未经专门破碎加工;未按规定的质量要求采购材料。生石灰未经充分熟化等原因造成的。为保证不发生此类问题的发生, 首先对碎砖三合土的原材料进行有利控制。石灰:用未粉化的块灰, 临时加水化开或淋成石灰膏使用;砂:砂或泥砂中不得有草根、贝壳等有机杂物;碎砖:用废旧断砖加工成粒径为20~60mm的碎砖, 不得夹有杂物。其次, 碎砖三合土的配合比 (体积比) , 除设计有特殊要求外, 一般采用1:2:4或1:3:6 (消石灰:砂或泥砂:碎砖) 。

3 碎砖三台土垫层松散不密实, 表面不平整

通常为垫层松软不密实和垫层表面未作专门处理, 又不平整两种情况。其产生的原因是:拌合不均匀或浆水离析;垫层未分层铺筑, 夯压不密实;垫层完成不久, 即遭受雨水冲淋;垫层表面未按照施工规范的规定, 再次整平夯实。所以必须在施工过程中应加以预防。 (1) 铺设前先行验槽, 清除松散土、积水、污泥, 并夯压两遍。 (2) 铺设前应在基槽 (坑) 壁分层标出样桩, 并预拌好灰浆。碎砖应与灰浆拌合均匀目再铺设, 分层厚度, 第一层为220mm, 其余各层为200mm, 每层应分别夯实至150mm。垫层厚度≤300mm时, 可一次铺设并夯实。 (3) 夯打应密实, 表面平整, 如发现三合土太干, 应补浇灰浆, 并随浇随打。 (4) 垫层至设计标高的最后一遍夯打时, 宜浇浓灰浆。待表面灰浆略为晾干后, 上铺一层薄砂土或炉渣再整平夯实。表面平整度的允许偏差不得大于20mm。 (5) 夯打完成的碎砖三合土, 如因雨水冲淋或积水破坏表层灰浆时, 可在排除积水后, 重新浇浆夯打坚实。

4 基础位置、尺寸偏差大

一是基础轴线或中心线偏离设计位置。二毛石基础、混凝土基础等平面尺寸误差过大。通常是由测量放线错误, 常见的是看错图或读错尺, 这类原因造成的基础位置的偏差值往往较大;控制基础尺寸和标高的标志板出现移动变形;砖砌基础等大放脚进行收分 (退台) 砌筑时, 其收分量控制不准, 造成基础顶面轴线偏位;横墙基础的轴线不是由标志板或控制桩测定, 而是由山墙一端排尺控制。因为基础的一般施工顺序是先砌外纵墙和山墙, 待砌横墙基础时, 基槽中线被封在纵墙基础外侧, 无法吊线找中。若采取隔墙吊中, 轴线容易产生更大的偏差;毛石基础选用石料不当, 砌筑尺寸控制不准, 混凝土基础模板尺寸偏差过大等原因, 均可造成基础轴线或平面尺寸偏差过大。比较有效的预防措施为: (1) 基础施工前, 应先用钢尺校核放线尺寸, 允许偏差应符合规定。 (2) 选用尺寸合适的毛石砌筑基础的各步台阶, 尤其是最底下的一层毛石, 以确保基础尺寸准确。混凝土基础应在检查模板尺寸、位置无误后, 方可浇筑。轴线偏差过大, 可能导致地基或桩基偏心受力, 留下隐患。因此发现基础位置偏差太大时, 必须请设计等有关方面协商处理。基础尺寸减小后, 造成地基应力提高, 地基变形加大, 由此造成上部建筑开裂等问题屡见不鲜。当基础尺寸严重偏小时, 应约请有关方面研究采取加固补强措施。

5 基础标高偏差过大

基础顶面标高不在同一水平面, 其偏差明显超过施工规范的规定, 这将影响上层墙体标高。此类通病在砖、石基础中较常见。原因是毛石基础选用了尺寸不合适的石块, 又末作加工, 毛料石基础的石块上下面未经必要的打凿、找平, 砌基础不设皮数杆等。所以在施工过程中要进行必要的控制。 (1) 基础施工前应校核标志板 (龙门板) 标高, 发现偏差应及时修正。 (2) 砌体施工应设置皮数杆, 并应根据设计要求、块材规格和灰缝厚度在皮数杆上标明皮数及竖向构造的变化部位。 (3) 基础垫层 (基层) 施工时, 应准确控制其顶面标高, 宜在允许的负偏差范围内。 (4) 砌筑基础前, 应对基层标高普查一遍, 局部凹洼处, 可用细石混凝土垫平。基础顶面标高偏差过大时, 应用细石混凝土找平后再砌墙, 并以找平后的顶面标高为难设置皮数杆。

6 毛石基础根部不实

在施工过程中, 发生毛石基础第一层毛石未坐实、挤紧的现象。是由不按规定验槽, 或对局部不良地基处理不当、未铺砂浆即将毛石浮格在地基上、毛石尺寸过小, 未将大面朝下, 致使个别尖棱短边挤入士中等原因造成的。可通过适当的措施进行预防。 (1) 基础砌筑前应认真验槽。若发现地基不良, 应会同有关部门处理, 并办理隐检记录。 (2) 第一皮砌体应选用较大的平毛石砌筑, 砌前应坐浆, 并将石块大面向下。 (3) 砌筑时毛石应平铺卧砌, 毛石长面与基础长度方向垂直 (即顶砌) , 互相交插紧密排好。接着灌入五分之二较稀的砂浆, 然后用小石块将毛石之间的缝隙填实, 用手锤敲打密实, 再将其余空隙灌满砂浆。

7 石砌基础组砌形式不良

表现为毛石基础不分皮砌筑, 同皮内的石块内外不搭砌, 上下皮石块不错缝, 台阶形基础错台处不搭砌。成因为:毛石规格不符合要求, 尺寸偏小或未大小搭配, 造成砌筑时错缝搭砌困难;砌筑方法错误, 如竖向不分层, 或在同一层内。先将两边纵向排成两行, 中间再用碎石填塞的砌法等;施工中不按规范和规程要求严格检查, 防止工人不按规定操作。最好的解决办法是: (1) 毛石基础的第一皮及转角处、交接处和洞口处, 应用较大的平毛石砌筑, 大面朝下, 放平放稳。 (2) 毛石基础应分皮卧砌, 各皮石块间应利用自然形状经敲打修整使能与先砌石块基本吻合, 搭砌紧密;应上下错缝, 内外搭砌, 不得采用外面侧立石块中间填心的砌筑方法。 (3) 毛石基础各皮必须设置拉结石。拉结石应均匀分布, 相互错开, 其一般间距为2m左右。 (4) 阶梯形毛石基础, 上级阶梯的石块应至少压砌下级阶梯的1/2, 相邻阶梯的毛石应相互错缝搭砌。 (5) 毛石与毛石之间不得直接接触, 应留20~35mm的灰缝, 灰缝较小 (≤30mm) 时, 可用砂浆填满;灰缝较大 (>30mm) 时, 应选用小石块加砂浆填塞密实, 不准使用成堆的碎石填塞。

8 混凝土基础外观缺陷

对常见基础工程问题的理解 篇9

关键词：基础工程,常见,问题

1 基础

基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见, 竖向结构体系将荷载集中于点, 或分布成线形, 但作为最终支承机构的地基, 提供的是一种分布的承载能力。

1.1 如果地基的承载能力足够, 则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。

但有时由于土或荷载的条件, 需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点, 但与独立基础相比, 它的造价通常要高的多, 因此只在必要时才使用。不论哪一种情况, 基础的概念都是把集中荷载分散到地基上, 使荷载不超过地基的长期承载力。因此, 分散的程度与地基的承载能力成反比。有时, 柱子可以直接支承在下面的方形基础上, 墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时, 只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用, 就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来, 以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱, 或者建筑物比较高的情况下, 才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构, 墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件, 这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。

1.2 如果地基承载力不足, 就可以判定为软弱地基, 就必须采取措施对软弱地基进行处理。

软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时, 应按局部软弱土层考虑。勘察时, 应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况, 根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史, 明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。

2 常见问题

2.1 土 (灰土) 桩不密实、断裂。

2.1.1桩孔回填不均匀, 夯击不密实, 密松不一, 桩身疏松甚至断裂。2.1.2填夯过程中, 严格控制夯实质量, 若夯击次数不够应适当增加夯击数。若遇孔壁塌方, 应停止夯填, 先将塌方清除, 然后用C10砼灌入塌方处, 再继续回填夯实。

2.2 碎石挤密桩桩身缩颈。

形成的碎石挤密桩桩身局部直径小于设计要求, 一般在地下水位以下或饱和的粘性土中容易发生。2.2.1拔管速度一般控制在0.8~1.5米/分 (根据地区、地质不同选择拔管速度) 。每拔0.5~1.0米停止拔管, 原地振动10~30秒。反复进行, 直到拔出地面。2.2.2采用反插法克服缩颈。局部反插法:在发生部位进行反插, 并往下多插入1米。全部反插法:开始从桩端至柱顶全部进行反插, 即开始拔管1米, 再反插到底, 以后每拔出1米, 反插0.5米, 直到拔出地面。2.2.3采用复打法克服缩颈。局部复打法:在发生部位进行复打, 超深1米。全复打法:即为二次单打法的重复, 应注意同轴沉入到原深度, 灌入同样的石料。

2.3 碎石挤密桩灌量不足。

碎石挤密桩施工中, 碎石实际灌量小于设计要求。2.3.1用砼预制桩尖法, 解决活瓣桩尖张不开的问题, 加大灌入量。2.3.2灌料时注入压力水 (一般为0.2~0.4MPa) , 使石料表面润滑, 减小摩阻, 易于流入孔中。

2.4 预制桩桩身断裂。

2.4.1桩在沉入过程中, 桩身突然倾斜错位, 桩尖处土质条件没有特殊变化, 而贯入度逐渐增加或突然增大, 同时当桩锤跳起后, 桩身随之出现回弹现象。2.4.2应会同设计人员共同研究处理方法。根据工程地质条件, 上部荷载及桩所处的结构部位, 可以采取补桩的方法。可在轴线两侧分别补1根或两根桩。

2.5 预制桩桩深达不到设计要求。

施工的最终控制是以设计的最终贯入度和最终标高为标准。施工时一般从一种标准为主, 另一个为参考。有时达不到设计的最终控制要求。2.5.1遇到硬夹层时, 可采用植桩法、射水法或气吹法施工。桩尖至少进入未扰动土为6倍桩径。2.5.2桩如打不下去, 可更换能量大的桩锤打击, 并加厚缓冲垫层。

2.6 预制桩桩身倾斜。

预制桩桩身垂直偏差过大。2.6.1打桩前应将地下障碍物清理干净, 尤其是桩位下的障碍物, 必要时可对每个桩位用钎探了解。对于桩尖不在桩纵轴上的桩, 或桩身弯曲超过规定的桩均不宜使用。一节桩的细长比一般控制在30以内。2.6.2打桩时稳桩要垂直, 桩顶应加桩垫。桩垫失效应及时更换。2.6.3桩帽与桩的接触面及替打木应平整, 不平整的应及时处理。

2.7 干作业成孔灌注桩的孔底虚土多。

成孔后孔底虚土过多, 超过标准规定的不大于100mm的规定。2.7.1在孔内做二次或多次投钻。即用钻一次投到设计标高, 在原位旋转片刻, 停止旋转静拔钻杆。2.7.2用勺钻清理孔底虚土。2.7.3如虚土是砂或砂卵石时, 可先采用孔底浆拌合, 然后再灌砼。2.7.4采用孔底压力灌浆法、压力灌砼法及孔底夯实法解法。

2.8 干作业成孔灌注桩身砼质量差。

桩身砼有蜂窝、空洞, 桩身夹土、分段级配不均匀。2.8.1单桩承载力不大且缺陷不严重, 可采用加大承台梁的方法。2.8.2如缺陷严重, 应会同设计人员共同研究处理方法, 一般可采用在轴线两侧补桩的方法。

2.9 湿作业成孔灌注桩断桩。

成桩后, 桩身中部没有砼, 夹有泥土。2.9.1当导管堵塞而砼尚未初凝时, 可采用两方法:方法1是用钻机起吊设备, 吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击, 把堵塞的砼冲开;方法2是迅速拔出导管用高压水冲通导管, 重新下隔水球灌注。浇筑时, 当隔水球冲出导管后, 应将导管继续下降, 直到导管不能再插入时, 然后再稍提升导管, 继续浇筑砼。2.9.2当砼在地下水位以上中断时, 如果桩身直径在1米以上;泥浆护壁较好, 可抽掉孔内水, 用钢筋笼保护, 对原砼面进行凿毛并清洗钢筋, 然后继续浇筑砼。2.9.3当砼在地下水位以下中断时, 可用较原桩径稍小的钻头在原桩位上钻孔, 至断桩部位以下适当深度时, 重新清孔, 在断桩部位增加一节钢筋笼, 其下部埋入新钻孔中, 然后继续浇筑砼。

2.9.4 当导管接头法兰挂住钢筋笼时, 如果钢筋笼

埋入砼不深, 则可提起钢筋笼, 转动导管, 使导管与钢筋笼脱离, 否则只好放弃导管。

2.1 0 套管护壁成孔灌注桩缩颈。

桩身局部直径小于设计要求, 一般发生在地下水位以下、上层滞水层或饱和的粘性土中。2.10.1在淤泥质土中出现缩颈时, 可采用复打方法。2.10.2在其他土中出现缩颈时, 最好采用预制桩头, 同时用下部带喇叭口的套管施工, 在缩颈部位采用反插法。

2.1 0. 3 在缩颈部位放置一段钢筋砼预制桩。

2.1 1 爆破灌注桩混凝土拒落。

炸药爆炸形成扩大头后, 砼不落下, 欲称“卡脖子”。2.11.1在砼中插入钢管或塑料管进行排气, 或用振捣棒的强力振动使砼下落。2.11.2当砼已经初凝, 可在近旁补钻一根新桩孔, 贯穿到空腔, 放上同量药包, 往拒落桩底端的空腔和新桩孔浇筑砼, 通电引爆成新的爆扩桩。

2.1 2 爆破灌注桩缩颈。

桩身局部直径小于设计要求。2.12.1轻微缩颈, 可用掏土工具掏出缩颈部位的土, 然后立即浇筑砼。2.12.2严重缩颈, 应用成孔机械重新成孔, 除用套管法施工外, 还可以在缩颈部位用适量炸药进行爆破。

3 建议

3.1 地基处理设计时, 应考虑上部结构, 基

础和地基的共同作用, 必要时应采取有效措施, 加强上部结构的刚度和强度, 以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法, 宜按建筑物地基基础设计等级, 选择代表性场地进行相应的现场试验, 并进行必要的测试, 以检验设计参数和加固效果, 同时为施工质量检验提供相关依据。

3.2 地基处理后, 建筑物的地基变形应满足

现行有关规范的要求, 并在施工期间进行沉降观测, 必要时尚应在使用期间继续观测, 用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时, 设计要综合考虑土体的特殊性质, 选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定, 或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。