【正文】 施工圖設(shè)計(jì)文件 常見問題分析 武漢市建設(shè)工程設(shè)計(jì)審查辦公室 武 漢 市 抗 震 辦 公 室 劉 衛(wèi) 國 一、地基基礎(chǔ) （一）抗浮設(shè)計(jì) （二）檢驗(yàn)與檢測 （三）案例 二、混凝土結(jié)構(gòu) （一）一般問題 （二）多層混凝土結(jié)構(gòu) （三）高層混凝土結(jié)構(gòu) （四）案例 三、砌體結(jié)構(gòu) （一）多層砌體房屋 （二）底框 抗震墻砌體房屋 （三）案例 四、鋼結(jié)構(gòu) （一）一般問題 （二）網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 主 要 內(nèi) 容（結(jié) 構(gòu)） （一）抗浮設(shè)計(jì) 1. 抗浮設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行哪些驗(yàn)算 (l) 施工階段、使用階段及特殊情況下 , 地下建筑物的整體及局部抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算。 整體及局部抗浮穩(wěn)定 均應(yīng)得到保證 , 設(shè)計(jì)中往往忽略了局部穩(wěn)定的驗(yàn)算。 特殊情況下的整體及局部抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算 , 指的是位于地下的水池、游泳池及其他儲(chǔ)倉等 , 當(dāng)換水、檢修需減小穩(wěn)定荷載時(shí) , 也應(yīng)考慮此工況的抗浮穩(wěn)定性。 一、地基基礎(chǔ) 高層塔樓 高層部分樁基 裙房 地下水位 抗拔樁 (2) 抗拔構(gòu)件的抗力及強(qiáng)度驗(yàn)算。 當(dāng)建筑物重量不能平衡水的浮力時(shí) , 需設(shè)置 抗拔構(gòu)件 , 如抗拔樁及錨桿等。 抗拔構(gòu)件的抗力 ( 抗拔力 )應(yīng)通過抗拔靜載荷試驗(yàn)確定 , 不能以估算值為依據(jù)。 (3) 地下建筑的外墻、底板等構(gòu)件的強(qiáng)度及抗裂驗(yàn)算 。 在抗浮整體及局部穩(wěn)定得到保證的前提下 , 才能進(jìn)行地下建筑結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算。 2. 什么情況下可不考慮水浮力作用？ 對(duì)于這個(gè)問題 , 國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)未作明確規(guī)定 ?！?建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范 》 (DB42/2422023)第 條、第 條中作了規(guī)定。 即，地下建筑物周邊的水不能滲入基底 , 地面的水也不能滲入基底 , 地下建筑物還要埋于不透水層 , 即做到地下建筑物完全埋置于無水的土層內(nèi) , 方可不考慮水的浮力作用。 3. 抗浮水位的確定 抗浮水位的確定是一個(gè)復(fù)雜問題 , 抗浮水位的高低與地形、地下水類型、土質(zhì)等多種因素相關(guān) , 應(yīng)綜合多種因素分析確定 , 不能簡單地取用勘察報(bào)告提供的勘察時(shí)的水位。 (1) 地下室基底位于含水層內(nèi) , 含水層有承壓水存在時(shí) , 抗浮水位應(yīng)按 歷史最高或豐水期最高承壓水頭 計(jì)算。當(dāng)承壓水與潛水或上層滯水有水力聯(lián)系時(shí) , 應(yīng)按二者的 混合最高水位 計(jì)算。 (2) 當(dāng)?shù)叵陆ㄖ锼巿龅氐貏?shì)低洼 , 場地有可能積水時(shí) , 應(yīng)按可能發(fā)生的 積水標(biāo)高 計(jì)算。 (3) 一般情況下 , 出于安全考慮 , 在場地?zé)o積水的情況下 , 可取 地面標(biāo)高為抗浮水位 標(biāo)高。當(dāng)場地地勢(shì)高于周邊地面時(shí) , 可按設(shè)計(jì)年限內(nèi)可能產(chǎn)生的最高地下水位或豐水期穩(wěn)定水位計(jì)算。 (4) 對(duì)處于斜坡上的地下室或其他可能產(chǎn)生明顯水頭差的場地上的地下室進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)時(shí) , 應(yīng)考慮地下水滲流在地下室底板產(chǎn)生的 非均布荷載 對(duì)地下室底板的影響。 地下水位H2地下水位H1γ wH1 γwH2 4. 抗浮設(shè)計(jì)時(shí) , 抗浮安全系數(shù)的取用 對(duì) 水位穩(wěn)定 的地下水壓力可按 永久荷載 考慮 , 其抗浮穩(wěn)定安全系數(shù) : ① 對(duì)于明挖法施工階段 , 應(yīng)大于 ~； ②使用階段 , 應(yīng)不小于 。 對(duì)于 水位急劇變化 的地下水壓力應(yīng)按 可變荷載 考慮 , 抗浮穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)不小于 。 ５ . 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁抗拔問題 當(dāng)抗拔樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁時(shí) , 截樁應(yīng)將管樁內(nèi) 預(yù)應(yīng)力鋼筋保留 , 與管樁孔內(nèi)填埋混凝土內(nèi)接長錨固鋼筋共同錨入承臺(tái) 混凝土。 對(duì)抗拔管樁 , 應(yīng)驗(yàn)算 樁身受拉承載力 。對(duì)于受長期或經(jīng)常出現(xiàn)水平力或拔力的建筑樁基 , 其最大裂縫寬度不得大于。當(dāng)樁身處于腐蝕介質(zhì)中時(shí) , 不允許樁身開裂 , 并應(yīng)驗(yàn)算其抗裂度。 特別注意 , 截樁后留下的預(yù)應(yīng)力鋼筋存在一個(gè) 預(yù)應(yīng)力傳遞長度 Ltr， 此段管樁的有效預(yù)應(yīng)力將減小 , 抗裂能力減弱。 1. 基樁高應(yīng)變檢測運(yùn)用不當(dāng) 對(duì) 大直徑擴(kuò)底樁、人工挖孔嵌巖樁、夯擴(kuò)樁、后壓漿鉆孔灌注樁、素混凝土樁 及 Q~S曲線具有緩變形特征的大直徑灌注樁 等特殊類型樁 , 不宜采用高應(yīng)變檢測單樁豎向抗壓承載力。此類型樁應(yīng)采用靜載試驗(yàn)的方法確定單樁承載力。對(duì)人工挖孔樁亦可采用深層平板靜載荷試驗(yàn)。 原因： 混凝土勻質(zhì)性較差 且樁 截面變化較大 的樁 , 在進(jìn)行高應(yīng)變承載力分析時(shí)所采用的樁單元模型或作出的假定與實(shí)際往往出入較大 , 測試結(jié)果不可信。 （ 二 ） 檢驗(yàn)與檢測 2. 水泥土攪拌樁樁身完整性的檢測方法不當(dāng) 水泥土攪拌樁包括粉噴樁及漿噴樁 , 對(duì)于如何檢測此類樁樁身完整性 , 國內(nèi)外尚未找到有效的途徑 。極少數(shù)設(shè)計(jì)人員要求采用低應(yīng)變方法檢測樁身完整性 , 顯然是沒有根據(jù)的。 復(fù)合地基樁身質(zhì)量或完整性的驗(yàn)收檢測方法及數(shù)量 序號(hào) 類型 檢測方法 檢測數(shù)量 1 混凝土樁 (CFG樁等） 應(yīng)采用低應(yīng)變法 不應(yīng)少于總樁數(shù)的 10%且不應(yīng)小于20根 2 水泥土樁 宜采用單樁靜載荷試驗(yàn)或連續(xù)鉆芯法、坑探法 不應(yīng)少于 3根 3 石灰樁 應(yīng)采用靜力觸探法 不應(yīng)少于 3根 4 砂石樁 （碴土樁） 應(yīng)采用動(dòng)力觸探法 不應(yīng)少于 3根 案例 l 錯(cuò)選基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí) 工程概況 某項(xiàng)目為地上 4棟 18層塔樓 , 地下 l層的住宅樓 ,4棟塔樓有 2層裙房相連 , 框架一剪力墻結(jié)構(gòu) ,6度抗震設(shè)防 , 剖面如圖 , 建筑結(jié)構(gòu)高度 ,A級(jí)高度高層建筑框架及剪力墻抗震等級(jí)均為三級(jí) 。 塔樓 地下一層 裙房 16層 60200 2層 2 問題 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在選擇地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)時(shí)取為乙級(jí) , 忽視了連為一體的高低層建筑的層數(shù)差較大的問題 , 該工程 4棟 18層塔樓與 2層裙房之間的層數(shù)相差達(dá) 16層 , 其選取的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)不滿足 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 (GB50007,2023)第 。 對(duì) 體型復(fù)雜 ,層數(shù)相差超過 10層 的高低層連成一體建筑物 , 其地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等級(jí)應(yīng)為甲級(jí)。 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 (GB500072023)第 條規(guī)定 : “ 設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物應(yīng)提供 載荷試驗(yàn)指標(biāo) , 抗剪強(qiáng)度指標(biāo) , 變形參數(shù)指標(biāo)和觸探資料。” 第 :“ 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物 , 應(yīng)在 施工期間及使用期間進(jìn)行變形觀測 。 ” 此條為強(qiáng)制性條文。 案例 2 當(dāng)存在地下室時(shí)， 忽視地下室抗浮計(jì)算 工程概況 某工程地上由 l棟 26層、 1棟 30層的塔樓及相連的 4層裙房組成 , 地下 2層 , 其中地下室部分超出上部結(jié)構(gòu)范圍 , 見下圖。穩(wěn)定地下混合水位位于地表下 ~12m, 地下水來源較豐富 , 上部結(jié)構(gòu)為框剪及部分框支剪力墻結(jié)構(gòu) , 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。 26 4 裙房 地下室 塔樓 塔樓 30 地下室界線 2 問題 該工程上部結(jié)構(gòu)比較高、比較重 , 而且有面積較大的地下室 , 基礎(chǔ)埋置深度較大 , 建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。然而 , 由于地下水水位較高 , 地下水對(duì)地下室結(jié)構(gòu)部分的浮力較大 , 超出上部結(jié)構(gòu)部分的地下室部分的局部自重不能平衡地下水浮力 , 存在抗浮穩(wěn)定問題 。 該工程基礎(chǔ)采用的是鉆孔灌注混凝土樁 , 當(dāng)?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)自重不足以平衡地下水浮力時(shí) , 工程樁將承受部分上拔力 , 使通常受壓的基樁變成了 受拉的抗拔樁 。 3點(diǎn)評(píng) 由于地下水較豐富 , 地下水水位較高 , 地下室埋置較深 , 僅僅采取加大地下室結(jié)構(gòu)自重的辦法無法滿足抗浮穩(wěn)定 , 因此 可采用鉆孔灌注混凝土樁 (或其他合適的樁 )作為其抗浮穩(wěn)定樁 , 以保證地下室結(jié)構(gòu)不上浮 , 樁的抗拔承載力應(yīng)由抗拔試驗(yàn)取得。 注意 樁身強(qiáng)度及抗裂驗(yàn)算 , 配置足夠的鋼筋。同時(shí) , 對(duì)與之相關(guān)的地下結(jié)構(gòu)構(gòu)件亦應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度、裂縫計(jì)算 , 并注意地下水浮力的作用與上部荷載的 作用正好相反 , 其受力及配筋與上部結(jié)構(gòu)不同。 案例 3 石灰?guī)r地區(qū)勘察深度不夠， 基礎(chǔ)選型不妥 工程概況 某教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓 ,5層框架結(jié)構(gòu) , 房屋高度 ,6度抗震設(shè)防 , 原設(shè)計(jì)西部為柱下獨(dú)立基礎(chǔ) ,持力層為③層粘土(fk=370kPa,Es=), 東部為墩式基礎(chǔ) , 持力層設(shè)計(jì)仍為③層。施工墩基時(shí) , 超挖發(fā)現(xiàn)墩下部有軟弱土層 , 經(jīng)補(bǔ)充勘察 , 發(fā)現(xiàn)③層以下有殘破積土層④ (fk=230kPa)及④ a層 (fk=170kpa), 然后為石灰?guī)r層⑤ , 且有有軟弱填充物的巖溶洞 , 見圖。 2 問題 原勘察報(bào)告 深度不夠 、 勘察工作不細(xì)致 , 不符合《 巖土工程勘察規(guī)范 》 (GB500212023)第 基礎(chǔ)勘探孔的深度的規(guī)定。 勘察報(bào)告中 , 老粘土層③厚薄不均 , 最薄處僅 lm 左右。對(duì)有 溶洞地區(qū) , 基巖上厚度小于 6倍基礎(chǔ)寬度的土層 穩(wěn)定性 未進(jìn)行分析評(píng)價(jià) , 不符合 《 巖土工程勘察規(guī)范 》 (GB500212023)第 、第 。 3 點(diǎn)評(píng) 石灰?guī)r地區(qū) , 往往存在大小不等 , 填充物不同的溶洞 , 選用樁基 (或墩基 )應(yīng)慎重 , 往往要穿過溶洞進(jìn)入穩(wěn)