建筑中的地基、基础与各种缝都是什么呢?

技术文档

jswd

当前位置:首页 > 技术文档 > 正文

建筑中的地基、基础与各种缝都是什么呢?

山东茂隆新材料 2023-08-03 1500


大家都知道建筑中的地基、基础以及各种缝隙是什么吗?今天,小编打算和大家聊一聊这个话题,让我们一起来看看吧。

建筑物由上部结构、基础与地基三部分组成。

地基是指位于基础底面以下的土壤层,它承受由建筑物传递而来的全部荷载,因此在受到建筑物影响的地层被称为地基。地基会产生应力和应变,因为它承受着基础传递的建筑物荷载。

基础是建筑物的下部结构,承担着将荷载传递给地基的作用。它是建筑物墙壁或柱子在地下的扩大部分,可以视为建筑物的“脚”,负责承载上部结构的全部荷载。

地基的处理方式

(一) 天然地基

自然地基是指在自然状态下能够满足全部基础荷载要求,无需人工处理的地基。自然地基土可分为四种主要类型:岩石、碎石土、砂土和粘性土。

(二)人工地基

当基础传递的荷载超过天然地基的承载力时,需要对土壤进行人工处理,将其作为人工地基使用。

解决的方法包括:更换填充物的方法、预先施加压力的方法、使用强力振动的方法、冲击振动的方法、使用沙石桩的方法、使用石灰桩的方法、使用柱锤进行冲扩的方法、使用土挤密桩的方法、使用水泥土搅拌的方法(包括深层搅拌法、粉体喷搅法、湿法和干法)、使用高压喷射注浆的方法、使用单液规划的方法、使用碱液的方法等。

1、换填法

如果建筑物基础下的持力层较弱,无法满足上部荷载对地基的要求,通常会采用换土垫层法来处理软弱土地基。这种方法是将基础下一定深度的土层挖掉,然后用强度较高的砂、碎石或灰土等进行回填,再用夯实工艺使其密实。

经过实践证明:更换土壤填料层可以有效地解决一些荷载较轻的建筑地基问题。

根据回填材料的不同,换土垫层可以分为砂垫层、碎石垫层和灰土垫层等。

垫层的主要作用:

1)提高地基承载力;

2)减少沉降量;

3)加速软弱土层的排水固结;

4)防止冻胀;

5)消除膨胀土的胀缩作用。

换填法适用于处理浅层地基,包括淤泥、淤泥质土、松散素填土和杂填土。此外,换填法还适用于处理某些地区特殊土壤,例如在西安地区可以解决黄土的湿陷性问题;在山区地基中可以处理岩石表面倾斜、破碎、高低差、软硬不匀以及溶岩等问题;在季节性冻土地基中可以消除冻胀力并防止冻胀损坏。

2、强夯法

使用强夯法,通过多次重锤自高处降落,施加几吨至几十吨的压力,对地基进行强力夯实。

夯击力的强大作用产生动应力和振动在地基中,同时从夯击点发出纵波和横波,向地基内部传播,从而在地基的浅层和深处产生不同程度的加固效果。

强夯法主要适用于砂性土、非饱和粘性土以及杂填土地基。对于非饱和的粘性土地基,通常会使用连续夯击或分遍间歇夯击的方式。根据工程需要,通过现场试验确定夯实次数和有效夯实深度。根据现有经验,当夯实能量为100~200吨米时,一般可以达到3~6米的有效夯实深度。

3、振冲(置换)法

利用振冲法,可以通过振动和冲击的作用,在高压水流的作用下,使松散的砂质地基变得更加密实;或者在粘性土地基上进行振冲成孔,并将孔中填充碎石制成一系列桩体,这些桩体与原土构成了复合地基。

砂土和粘性土在振冲法加固时的机理不同。砂土主要通过振动挤密和振动液化来加固,而粘性土主要通过振冲置换作用来加固,即用振冲作用将桩体与土置换形成复合地基。

振冲法适用于各种可液化土的加密和抗液化处理,还可以用于加固处理碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土、湿陷性土等地基。采用振冲法地基处理技术,可以提高地基承载力,减小建(构)筑物地基沉降量,增强土石坝(堤)体及地基的稳定性,并解决地基液化问题。

振冲碎石桩法

近年来,振冲碎石桩被广泛应用于高层建筑地基的加固和处理中。该方法利用地基中就地振制的碎石来快速加固松软地基。

它的优势包括技术可靠、设备简单、操作技术易于掌握、施工简便快速和工期短。此外,它不仅不需要使用水泥和钢材,还能显著提高地基的承载力。

适用于中等、粗糙的沙子以及一部分细沙或粉状土壤地基。

4、排水固结预压法

鉴于地基土的排水固结特性,排水固结预压法是一种用于处理软土地基的方法。该方法通过施加预压荷载,并增设砂井和排水垫层等排水体,以加速饱和软粘土固结的发展。

根据所采用的不同排水技术措施,排水固结法可分为以下几种方法,适用于处理饱和和软弱土层。

堆载预压法

真空预压法

降水预压法

电渗排水法

(1)真空排水固结预压法

真空预压是指在砂井中进行的一种工艺,它包括在粘土层上铺设砂垫层,并用薄膜密封砂垫层。通过使用真空泵对砂垫和砂井进行抽气,从而降低地下水位,并加速地基的固结作用。换句话说,真空预压是在总压力不变的情况下,通过减小孔隙水压力并增加有效应力,使土体压缩并增强其强度的过程。

(2)堆载预压法

堆载预压法是一种在建筑场地上临时堆放土石等材料,对地基施加荷载预压,以提前完成地基沉降,并通过地基土固结增加地基承载力,随后卸去预压荷载来建造建筑物,以消除建筑物基础的均匀沉降。

通常情况下,预应力荷载与建筑物荷载相等。然而,为了减少再次固结带来的障碍,预应力荷载有时也可以大于建筑物荷载。一般来说,预应力荷载大约是建筑物荷载的1.3倍,但在特殊情况下,可以根据工程的具体要求来确定。

5、挤密法

挤密法的加固机理主要通过将桩管打入地基中,对土产生横向挤压作用。在一定的挤压作用下,土粒互相移动,小颗粒填补大颗粒之间的空隙,使颗粒排列更加紧密,孔隙体积减少,从而增强地基土的强度。因此,挤密法主要用于加固松软土地基,改善土壤的强度和变形特性。

6、深层搅拌法

深层搅拌法是一种化学加固地基的方法。它利用各种特制深层搅拌机,将固化剂(如水泥浆、水泥粉或石灰粉,并添加一定的添加剂)与地基土深度搅拌,通过固化剂自身和固化剂与地基土之间的物理、化学反应,使地基土形成具有整体性、水稳定性、较低渗透性和一定强度的复合土桩(体),或形成复合地基与地基土结合,以提升软土地基的承载力并减小地基的变形。

7、高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是一种处理软弱地基的方法,它利用高压射流技术将化学浆液喷射到地基土体上,从而破坏地基土体并强制土体与化学浆液混合,形成具有一定强度的加固体。

高压喷射注浆法可用于处理淤泥、淤泥土、流动塑性土、易形塑土或具有粘性的土壤。

在西安地铁车站围护结构的止水帷幕设计中,广泛使用高压喷射注浆法,可同时用于地基和土体的防渗处理,以形成防渗帷幕,防止渗流破坏、土流或管涌。

8、水泥粉煤灰碎石桩(CFG)

水泥粉煤灰碎石桩是在碎石桩的基础上加入一些石屑、粉煤灰和少量水泥,混合后使用振动沉管打桩机或其他成桩机具制成的一种具备一定粘结强度的桩。通过褥垫层,桩与桩之间的土壤形成复合地基。

9、水泥搅拌桩

水泥搅拌桩是软基处理的一种有效形式,它利用水泥作为主要固化剂。通过使用搅拌桩机将水泥喷入土壤并进行充分搅拌,可以使水泥与土壤发生一系列物理化学反应,从而使软土变得坚固,并提高基础的强度。

处理过的软土基础经加固后,显著增强了其稳定性,能够快速投入使用。适合于改善淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土等土质。

水泥搅拌桩可根据材料喷射状态分为湿法和干法。湿法主要使用水泥浆,搅拌均匀且容易复搅,但水泥土硬化时间较长。干法主要使用水泥干粉,水泥土硬化时间较短,可以提高桩间的强度。然而,干法搅拌均匀性较差,全程复搅较为困难。

10、砂石挤密桩

砂石桩挤密法是将碎石桩法和砂桩合称为粗颗粒土桩的方法。该方法是在软弱地基中通过振动、冲击或水冲等方式成孔后,将碎石或砂挤压入土孔中,形成直径较大、由碎石或砂构成的密实桩体。根据制桩工艺的不同,可以分为振冲(湿)碎石和干法碎石桩两种。振动加水冲的制桩工艺制成的碎石桩称为振冲碎石桩或湿法碎石桩,而无水冲工艺(如干振、振挤、锤击等)制成的桩则被称为砂石桩。

伸缩缝

建筑中的地基、基础与各种缝都是什么呢?  第1张

1、伸缩缝的作用

伸缩缝又名温度缝,是为了预防环境温度变化导致建筑物变形并对其造成破坏而设置的。由于建筑物是建造在自然环境中的,温度变化必然会直接影响建筑物,即热胀冷缩现象。一般来说,建筑物的长度越长,环境温差越大,累积的变形就越多。变形是产生内力的主要原因,通常在建筑物的中间部分累积较多。当变形引起的内力超过建筑物的某些部位(如薄弱部位和设置门窗的部位)能够抵抗内力的能力时,这些部位就会出现不规则的裂缝,从而影响建筑物的正常使用。为了防止这种情况发生,通常会通过设置伸缩缝来进行防护。

2、伸缩缝的设置原则

伸缩缝的设置原则主要有以下几点:

(1)为了保持伸缩缝两侧建筑的变形相对平衡,通常应将伸缩缝安置在建筑物的中部。当建筑物需要设置多个伸缩缝时,应尽量保持各温度区段的长度相等。

(2)将建筑物以伸缩缝为界划分为两个独立的单元,使结构和构造完全独立。屋顶、楼板、墙体和梁柱必须各自独立。由于基础被埋入地下,基本上不受气温变化的影响。因此仍然可以连接在一起。

(3)应尽量将伸缩缝设置在横墙对齐处,并采用双横墙双轴线布置方案,以解决伸缩缝的构造问题,并将其对建筑内部空间的影响降至最低。

我国已经制定了关于伸缩缝的具体规定,可以查询相关的标准。

3、影响伸缩缝间距的因素

(1)建筑的结构形式的影响

鉴于建筑的整体性较好时,变形时易形成局部集中应力,因此伸缩缝的间距较小;而建筑的整体性较差时,变形及应力可以分散到各个构件中,不易形成集中应力,因此伸缩缝的间距反而较大。

(2)建筑的保温及采暖情况的影响

寒冷季节中,只有采暖建筑的外围结构能够明显感受到温度变化,而内部构件的温差变化较小。因此,伸缩缝的间距较大。相反,不采暖建筑的地上部分的全部构件都会受到温度变化的影响,因此伸缩缝的间距较小。

在当前的技术条件下,我们对建筑的温度变形问题的研究还不够精细,理论模型与实际情况之间存在一定的差异。因此,我们应根据建筑所在地的气候和具体情况,在充分调查研究的基础上正确选择设置伸缩缝。

4、伸缩缝的构造

为了确保伸缩缝的正常工作,并为解决建筑结构问题提供充足的基础条件,通常会将伸缩缝的宽度控制在20至30mm之间。

(1) 墙体伸缩缝的构造

伸缩缝的设计目的主要是解决伸缩部位的密闭性和热工问题,对防水的要求并不十分严格。根据不同地区的季节温差情况,伸缩缝的缝型主要有平缝、错口缝和企口缝三种。平缝适用于季节温差较小的地区,而错口缝和企口缝则适用于季节温差较大的地区。

为了增强伸缩缝的密封性和美观度,通常会在缝隙中填充具有良好保温和防水性能的弹性材料,例如沥青麻丝、木丝板、橡胶条、聚苯板和油膏。外墙的缝隙通常使用薄金属板或油膏进行覆盖处理,而内部的缝隙则常使用装饰效果更好的木条或金属条进行遮盖。目前市场上有些厂家生产的盖缝条由压型钢板或塑料型材制成,具有出色的装饰效果。

(2)楼地面伸缩缝的构造

为了解决地面防水和顶棚装饰问题,楼地面处的伸缩缝结构主要采用弹性材料进行固定处理。地面的缝口通常使用金属、橡胶或塑料压条盖缝,而顶棚的缝口则通常使用木条、金属压条或塑料压条盖缝。为了保持楼地面的平整和顺畅,伸缩缝应尽量避免设置在可能有水的房间内。

(3)屋面伸缩缝的构造

屋面构造中的伸缩缝主要用于解决防水和保温问题,不太注重美观。最好将伸缩缝设置在屋面高度相同的位置或建筑高度不同的层之间,以便于进行防水处理。在屋面中,伸缩缝的构造重点是解决防水和防漏问题,其构造方式与屋面的防水结构相似。

如何在室外伸缩缝施工过程中防止渗漏?

考虑到室外伸缩缝的多样性,我们需要仔细审查图纸并根据设计要求选择适合的图集。同时,我们还要对选定的图集进行详细研究,结合实际情况制定初步施工方案,并明确各个部位的处理方法。在完成这些步骤后,我们才能进一步深入研究。

根据调查结果显示,导致水渗漏的主要原因是伸缩缝。

①防水设计与

②抗变形设计,解决好了以上两方面的问题,再结合

③导水设计,渗漏水问题将从理论上得到根本上的解决。

1、防水设计

首先,我们从伸缩缝的防水设计出发:。

为了避免外墙立面出现积水问题,我们采用了双重防水措施:在内部贴上防水布,并外部覆盖防水面板。

三道防水措施应用于屋面伸缩缝,确保不渗漏水:首先,底层应粘贴防水布;其次,在中层设置铝合金防水及导水槽;最后,在面层使用石材面板进行防水处理。

2、抗变形设计

在进行伸缩缝防水设计时,还需要考虑抗变形设计,即如何防止主体不均匀沉降导致伸缩缝拉裂,并采取相应施工措施以防止水渗漏。

首先,我们会从外墙立面伸缩缝开始改进。我们将使用内滑撑的方法来抵抗变形拉伸。具体操作是,我们会使用带有滑槽的型材将伸缩缝的两侧进行固定,并在中间安装可活动滑撑。面板不再与墙体两端刚性连接固定,而是与可活动滑撑相连。这样的设计既能保证防水效果,又能减小伸缩缝两端的变形影响。

根据三道防水,屋面伸缩缝进行了抗变形设计。

首先,将底层防水布粘贴在地面上,因其为柔性材料且具有足够的弹性,因此具备可伸缩的性能。

其次,两道铝合金导水槽被固定在女儿墙的两侧,其中一道导水槽的中间为折叠凹槽型,因此存在伸缩量,具备伸缩变形能力。

再次,石材面层根据女儿墙的高度不同,可分为等高型和高低跨型两种。

等高型建筑采用两块石材分别覆盖女儿墙,两侧分水,中间留设1cm缝隙,并用硅酮耐候胶进行密缝填充,以起到伸缩的作用。

高低跨型设计时,可以使用一块石材覆盖低跨女儿墙和伸缩部位,同时将石材面板与高跨部位墙体采用钢骨架刚性连接。在石材面板下方压入高跨外墙砖底部2cm,并在阴角处使用耐候胶密封,这样能够使得石材面板与高跨墙体同时沉降,而低跨女儿墙与它们之间没有联系,避免了由于沉降导致石材拉裂的问题,从而起到了抗变形的作用。

3、导水设计

通过将屋面与外墙防水层连通,并使用二道铝合金导水槽和底部防水布,伸缩缝设计不仅能够防止水渗透和变形,还能有效导出屋面内的雨水,将其沿着外墙防水层排出室外,从而提升了室外伸缩缝的防水效果。

综上,室外伸缩缝防渗漏设计方案总结:

1、外墙立面两道防水、两道伸缩变形;

2、屋面三道防水、三道伸缩变形;

3、屋面与外墙立面防水层连通,起到导水、泄水的作用。

沉降缝

建筑中的地基、基础与各种缝都是什么呢?  第2张

1、沉降缝的作用

设置沉降缝的目的是为了防止不均匀沉降导致的变形对建筑造成破坏。不均匀沉降的原因包括土质和承载力的不均匀、建筑高度差异、荷载差异、结构形式和施工时间间隔等因素。不均匀沉降会在建筑构件内部产生剪切应力,当这种应力超过构件的抵抗能力时,会在不均匀沉降发生的界面产生裂缝,并对建筑的正常使用安全造成影响。合理设置沉降缝可以有效避免不均匀沉降对建筑造成破坏。

2、沉降缝的设置原则

沉降缝的设置原则主要有以下几点:

(1)建筑下部的地基条件差异较大或基础形式不同时;

(2)同一幢建筑相邻部分高差或荷载差异较大时;

(3)同一幢建筑采用不同的结构形式时;

(4)同一幢建筑的施工时期间隔较长时;

(5)建筑的长度较大或体型复杂,而且连接部位又比较单薄时。

3、沉降缝与伸缩缝构造的区别

沉降缝的主要目的是解决建筑物竖向沉降问题,因此需要将建筑物分为结构和构造上完全独立的多个单元。除了屋顶、楼板、墙体和梁柱需要在结构和构造上完全独立外,基础也需要完全独立,这是沉降缝和伸缩缝在构造上最基本的区别之一。由于沉降缝已经具备了伸缩缝的特点,因此可以代替伸缩缝发挥作用,反之则不行。

4、沉降缝的构造

沉降缝的宽度取决于地基性质、建筑预期沉降量和建筑高低分界处的共同高度(即沉降缝的高度)。当地基较为脆弱时,建筑的预期沉降量增加,从而导致沉降缝的宽度也增加,通常不小于30mm。

(1)沉降缝的构造

沉降缝与伸缩缝在材料选择和施工方式上基本相同,而盖缝材料也与伸缩缝相似。然而,由于沉降缝主要用于解决建筑的垂直变形问题,因此在固定盖缝材料方面与沉降缝存在显著差异,必须保留足够的自由度以适应沉降缝两侧建筑的沉降,并且还需考虑维修的需求。

(2)基础沉降缝的处理

目前,有三种常用的处理方式可用于解决沉降缝的基础构造问题,因为沉降缝的基础需要断开。

1)双墙偏心基础:这种处理方法将双墙下方的基础在沉降缝两侧切断,并保留垂直缝隙,以解决建筑的沉降问题。它具有施工简单的优点,但基础处于偏心受压状态,地基受力不均匀,可能导致建筑物发生偏心倾斜,对正常使用有不利影响。这种基础仅适用于底层、质量较低或地基状况良好的建筑。

2)双墙交叉排列基础:这种处理方法是在沉降缝两侧设置双墙底部的基础墙梁,墙下基础被间断地布置,并将大放脚分别延伸至另一侧墙体的基础墙梁下方,以确保沉降缝两侧的墙下基础相互独立,互不干扰。这种做法可以保证基础受到轴心压力,地基受力较为均衡,但施工难度较大,造价较高,目前应用较为有限。

3)挑梁基础:这种处理方式是通过一侧基础的正常设计和施工来处理沉降缝,而另一侧墙体则由基础墙梁支撑。基础墙梁由纵向的挑梁支撑,而挑梁则由纵墙下方的基础来承担。为了减轻挑梁的负荷,需要尽量减少一侧墙体的自重。此外,还需要放大纵墙基础端部的断面,以确保纵墙的稳定性。建筑的平面布局应提供良好的技术条件来设置沉降缝,并且应尽量避免挑梁一侧纵墙间距过大,以便基础墙梁的跨度较小,有利于承担墙体的荷载。这种处理方式有很多综合优点,因此在工程中被广泛采用。

防震缝

建筑中的地基、基础与各种缝都是什么呢?  第3张

地震和火灾是对建筑物主要造成破坏的自然因素之一。从地质的角度来看,我国有很多地区属于地震活跃的地质构造带,因此建筑物的抗震设计变得非常重要。地震对建筑物的直接影响取决于地震的烈度。我国将地震的烈度分为1至12度,其中1至5度地区的建筑物不需要考虑地震的影响,6至9度地区的建筑物需要采取相应的抗震措施,而10度以上的地区则不适宜建造建筑物,必须在制定专门的抗震方案后才能进行建筑物的设计和施工。

1、防震缝的作用

防震缝是一种构造措施,旨在增强建筑的抗震能力,以减少地震对建筑的破坏,并且被广泛认可为有效的建筑防震措施之一。

2、防震缝的设置原则

在地震设防烈度为7至9度的地区,如果出现以下情况之一,建筑物必须安装防震缝。防震缝的设置原则主要包括以下几点:

(1)同一幢或毗邻建筑的立面高差在6cm以上时;

(2)建筑的内部有错层而且错层的楼板高差较大时;

(3)建筑相邻各部分的结构刚度、质量差异较大时.

为了提高建筑的抗震能力,可以通过调整和选择建筑的布局和结构方案,使建筑的各个部位形成简单、质量和刚度相对均匀的独立单元,从而避免设置防震缝所带来的麻烦和成本。

3、防震缝的构造

在发生地震时,建筑的顶部通常受到较大的影响,而底部受到较小的影响,因此通常不需要断开防震缝的基础。在实际工程中,通常将防震缝与沉降缝和伸缩缝一起布置,以解决结构和构造的问题。防震缝的宽度可能会受到地震烈度、场地类别和建筑功能等因素的影响。

为了确保盖缝条的牢固性和对变形的适应能力,需要仔细处理由于防震缝的缝宽较大而带来的复杂构造问题,并充分考虑各种不利因素。

装修构造必须适应建筑变形缝处,以确保各自建筑主体能自由变形。

以下是今天的文本内容,感谢大家的阅读和观看。如果您有任何疑问或需要帮助,欢迎随时与我们联系。



留电免费咨询 [5分钟内回电]

Demand feedback