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《太原理工大学》 2012年
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某高层建筑地基不均匀沉降的研究及FLAC3D软件对加固方案的模拟分析

赵彩飞  
【摘要】:在国内外建筑发生的众多工程事故中,由于地基产生不均匀沉降导致的事故占很大的一部分,因而对这些问题建筑的地基基础进行加固、修缮,使这些建筑可以继续发挥其使用功能,已经成为了一个非常重要的课题。 导致建筑物出现不均匀沉降情况的原因有很多:有的建筑是由于其建造的年代过于久远,建筑的基础发生了破坏后导致地基承载力的丧失;有的是由于周围其他建筑的地基施工使得土体承载力发生改变;还有由于地下水位变化等等。造成建筑结构出现不均匀沉降的原因有很多方面,所以对于不均匀沉降的加固方法也是多种多样的。对出现地基不均匀沉降问题的工程来说,在众多的加固办法中选择最经济、最适合的办法尤为重要。 本文中综述了国内外对建筑结构地基不均匀沉降的研究现状。分析了结构产生地基不均匀沉降的原因,以及地基不均匀沉降对于建筑结构的危害,结合我国的《建筑地基基础设计规范》,介绍了现在工程中对于建筑不均匀沉降的防止措施和对已经出现地基不均匀沉降的建筑的加固办法。 采用大长度、大直径的灌注桩围箍原有结构基础,对已经出现不均匀沉降的建筑进行地基加固是比较常见,也比较简单的办法,所以对于它详细的研究也就被大家所忽略了。本文中的工程实例为一栋高层住宅楼,此楼主体刚刚封顶,在对该楼施工中的沉降观测发现,楼体东侧沉降量高于西侧很多。过大的沉降差虽然暂时还没有对于楼体造成损害,但是必须对结构的沉降进行控制,防止沉降差继续扩大。在本文中运用FLAC3D软件对该工程的工程地质和沉降情况进行模拟,并提出采用灌注桩对结构进行地基加固。后期地基加固时,灌注桩是否有必要与结构筏板相联结是加固方案的核心。本次共提出了九种参数的加固灌注桩,且对于灌注桩与筏板联结、不联结两种情况都通过FLAC3D软件进行了依次模拟,最后将所得数据进行了不同的分析对比,且结合实际经济因素对于模拟出来的结果进行筛选,最终选出最适合于本工程的加固办法。本次的软件模拟结果说明,与灌注桩与筏板不联结的加固效果相比较,灌注桩与筏板联结对于结构沉降量改善与沉降分布都更适用于该工程,在同类的建筑事故中也可以继续运用这种办法进行地基的加固处理。地基的加固就是为了上部建筑物的使用,所以下一步的研究可以尝试将重点放在灌注桩围箍地基基础加固方案对于筏板以及上层建筑的影响。 FLAC3D软件作为一个在结构地基方面有优势的分析软件,正适用对于本论文中工程实例的模拟分析。通过对于该工程的应用,阐述了该软件建立模型、设定参数、处理计算等步骤的操作办法。 作为建筑工程的一个分支,既有建筑地基不均匀沉降问题尚缺少系统的理论对实际工程中的应用作出全面的指导,这也有待于更多的专家、学者对于这个领域提高重视,进而通过更多的试验和工程实际资料来完善既有建筑的地基加固理论。希望本文的结论可以对既有结构地基再加固理论的进一步完善提供参考。
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