建筑整体一致性倾斜原因分析及鉴定研究

(整期优先)网络出版时间:2023-01-07
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建筑整体一致性倾斜原因分析及鉴定研究

滕飞

深圳市房屋安全和工程质量检测鉴定中心  广东 深圳 518000

摘 要:研究建筑整体一致性倾斜原因分析及鉴定措施,引入大数据技术、资料收集法、实地调研等方法综合分析当前建筑出现整体一致性倾斜的具体原因,参考民用建筑可靠性鉴定标准(GB 50292-2015)完成建筑倾斜鉴定,制定可靠的应对策略,解决房屋潜在的隐患问题,以此来保障群众安全,这对于建筑行业高效发展、社会稳定来说有着积极的意义。文章就建筑整体一致性倾斜概况分析、倾斜原因分析及鉴定研究进行了综合论述。

关键词:建筑整体一致性倾斜原因分析及鉴定研究

上世纪很多建筑在长久使用过程中,会因各个方面因素的影响而出现整体一致性倾斜,对建筑正常使用、用户安全来说皆有着不利影响,为彻底解决该方面的问题,有必要分析倾斜原因,对其进行有效的鉴定,制定针对性地解决对策,如此才能避免其带来的各种损坏,保障各方权益不受侵害。

1.建筑整体一致性倾斜概况分析

一般情况而言,上世纪七十至九十年代建造的民用建筑,因采用的是筏板基础、条形基础、独立基础等浅基础地基,使得其本身的地基强度不足,加之所用材料质量较差、技术不过关等原因,使得建筑整体结构性较差,对出现的沉降现象比较敏感,在基础发生不均匀沉降时,会让上部建筑倾斜。

2.建筑整体一致性倾斜原因分析

分析建筑产生整体一致性倾斜的具体原因,主要集中在以下数点:

2.1勘察设计不过关

在建筑勘察设计时,因勘察设备落后、重视程度不足,未发现建筑地下管道、杂物等,加之地基承载力在验算时可能会因技术人员出现明显的失误,与承载力实际值有着较大的差异,后续可能引发一致性倾斜[1]

2.2外力作用

建筑周边新建房屋,或者是遭遇大规模的地震时,会让建筑周边地面荷载在短时间内急剧变化,造成土壤密实度土壤降低或者升高,引发地基沉降,造成建筑倾斜。

2.3所处位置影响

建筑周边经常有大型车辆通过或者是本身处于交通枢纽位置,长久的车辆震动会造成地基出现缜密变形,影响地基沉降。

3.建筑整体一致性倾斜鉴定实践

结合具体的建筑研究其整体一致性倾斜鉴定流程,注重以下要点:

3.1案例分析

以国内某80年代多层建筑a为例,其坐落于市中心,呈六层砌体结构,其中竖向承重构件选择的是240mm×180mm的厚黏土实心砖墙,楼层面选择的是现浇钢筋混凝土楼盖,建筑面积、高度分别为1550m2、18m,周边分布有高层现浇钢筋混凝土框架结构建筑,间距<10m,2000年后建筑逐步出现倾斜,至今倾斜度较大,人员已撤离,造成了比较严重的安全隐患。

3.2灵活应用鉴定方法

当前所用的建筑整体一致性倾斜鉴定方法包括水平仪观察法、铅垂线仪测量方法、基本地基沉降差法等,以下进行细致分析:

(1)水平仪鉴定法。水平仪鉴定法包括以下三种形式:①投点法。准备水准读数尺相等鉴定设备,布置在建筑低端适宜位置,在进行水平仪投射时,选择正倒镜法测到每对左右观测点标示间的水平位移分量,选择矢量素材求和法计算建筑的倾斜方向、倾斜量。②测水平角法。对建筑或者预制构件,设定顶点为零方位,检测观测点方位值与到底端核心距离,后续测量、计算顶端核心相对性底端核心在水平方向位移分量。③前方交会法。通过观测点、基准点搭建构型,维持交易会角处于60°-120°之间;测算水平位移,通过两周期时间鉴定,方位值之差校正坐标变化量的方位差交会法,亦可选择按每周期时间鉴定各个观测点平面坐标,后续通过坐标法鉴定建筑倾斜量[2]

(2)铅垂线仪鉴定法。分辨建筑有无倾斜、与路面是否竖直,可引入铅垂线法,一根线+吊物(铅锤),铅锤在重力作用下让线一直与地面保持垂直,角度为90°,铅锤净重并不会影响等分线平整度,1kg、10kg铅锤等分线平整度相同,皆是90°,若是存在误差,偏差近视度数代表与路面倾斜近视度数。
   (3)基本地基沉降差法。该种方法指的是不一样基本或同一个点间的相对性地基沉降量,相邻地基沉降量差值可用ΔS表示,ΔS=S1-S2,有邻近载荷危害的耸立构造、基础不匀称、框架剪力墙、基本形变等皆是由沉降量操纵。在操作时把握以下要点:选定测量点打进厚钢板,保持检验面、厚钢板墙顶平齐;通过水准仪鉴定厚钢板墙顶标高;选择压路机重复碾压,进行厚钢板标高测量,确保坡度≤4mm。

3.3地基基础鉴定

地基强度、稳定性直接关系到建筑倾斜度,故而有必要对其加以鉴定。关注以下要点:

(1)现场开挖,观察到建筑应用的是钢筋混凝土梁式筏板基础,但是筏板面并不存在明显的裂损、沉陷,而地梁顶面、侧面也不存在因基础不均匀沉降造成的变形、裂缝;室内、室外地面标高分别是±0mm、-0.15mm,筏板面、基础地梁面标高则分别是-1.2mm、-0.4mm,地梁界面250mm×1100mm,筏板厚度测得300mm,埋置深度低于周边建筑。

(2)周边建筑鉴定。在进行地基基础测定时,还需考虑周边建筑影响,故而需安排进行周边建筑测量,在测量时,亦未发现地面沉降问题,上部结构虽然未发生因基础不均匀沉降造成的变形、裂缝问题,但是仍有比较严重的整体一致性倾斜现象

[3]

3.4建筑上部结构工作状态鉴定

(1)钢筋配置鉴定。总计抽取8根梁,其中建筑1层3根、2-6层每层1根,主要测定梁的箍筋平均间距、公称直径、纵筋根数,分析检测数据,各项指标参数达到标准要求。

(2)建筑维护结构倾斜度鉴定。建筑部分位置阳台栏杆已经出现了比较严重的破损,而维护墙体、门窗、屋面等状态、功能良好。结合建筑整体情况,在适宜位置设定8个测点,选择全站仪测定建筑倾斜程度,测点布置情况如下图1所示(其中→指的是测点位移方向),测点测量结果如下表1所示。分析测量结果,最大倾斜率达到1/51,建筑倾斜表现为整体一致性。

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图1 测点布置图

表2 倾斜度测量结果表

测点

高度h(mm)

侧向位移s(mm)

倾斜率s/h

1

14013

71

1/198

2

13247

230

1/58

3

13289

231

1/58

4

12431

87

1/143

5

12896

195

1/66

6

14921

291

1/51

7

7920

55

1/144

8

7296

75

1/106

3.5可靠性评级

除了完成以上项目的测量、鉴定外,还需对混凝土强度、砖强度、上部结构截面尺寸等进行测量,再进行结构验算,最后综合各个方面的检测结果,参考民用建筑可靠性鉴定标准(GB 50292-2015),对建筑进行可靠性评级,其中结构安全性、正常使用性分别评为Dsu、Css级,按照评定结果,确定建筑可靠性等级为Ⅳ级。

4.建筑整体一致性倾斜应对策略

针对建筑出现的整体一致性倾斜,可从两个方面进行解析,提出可靠策略,为后续研究积累经验,关注以下要点:

4.1建筑a应对策略

建筑a处于市中心,周边地基没有其他附加应力,整体地质环境比较稳定,但在进入新时期以后,周边出现大量建筑,在施工过程中会对建筑a地基土层扰动,加之过往车辆震动等因素,使得建筑出现不均匀沉降问题,若是对建筑采取加固措施,会产生较大的工作量,且难度较大、费用高,故而建议直接对其进行拆除重建,性价比最高。

4.2一般应对策略

针对建筑出现的一般性一致性倾斜问题,可从以下数个方面着手解决:

(1)掏土纠偏。引入应力转移原理,选择建筑沉降不严重的建筑外侧,钻孔之后垂直取土,让地基应力能在局部区间内转移、解除,增大建筑外侧基础沉降,以此来实现有效纠偏,设定合理的掏土孔数,设定孔距、孔深分别为3m、300mm,孔深设定为8.5-9.8m。

(2)降水。在完工的陶土孔中,选择以空压机推进井点降水式抽水,让建筑外侧土自重应力增加,让土体短时间内迅速固结、压缩,提升沉降纠偏效果;在具体施工时,选择以经纬仪、水准仪完成沉降观测,确定沉降观测值为纠偏信息,调整对应的取土量、取土位置,让建筑按照预定路线缓慢下降[4]

(3)压桩纠偏。该种纠偏技术是掏土技术、锚杆静压桩技术的结合,选定建筑沉降更加严重的区域一侧压桩,将桩与基础锚固在一起,避免建筑迅速沉降,维持沉降在稳定状态,在沉降比较轻的一侧掏土,缩减基础底面下地基土承压面积,增加基底压力,让地基土可塑性变形,让建筑物能够缓慢、均匀回倾;掏土一侧布置保护桩,提升建筑本身的永久稳定性。

(4)注浆纠偏。选择建筑基础沉降更加严重一侧压浆,增加地基强度,加固地基,避免建筑后续持续沉降,让建筑保持在沉降稳定状态;在沉降较轻一侧掏土,让建筑应力在局部区间内迅速转移、解除,提升建筑该侧基础沉降,实现有效纠偏。

5.结语

综上,文章就建筑整体一致性倾斜原因分析及鉴定、应对策略进行了重点论述与分析,建议给予其足够的重视,根据鉴定结果,确定建筑当前所属状态,制定完整的应对策略,在解决相关问题的同时,提升建筑安全性,并为后续建筑整体一致性倾斜相关研究积累经验,这对于建筑行业的高效发展来说也有着一定程度的推动作用。

参考文献

[1]李科技,孙琪,梁收运,等.某高层建筑倾斜原因及纠倾加固技术研究[J].施工技术,2018, (10):47-53.

[2]吴华君,黄向明,陈小平,等.一种坡度屋顶建造用倾斜钢筋整体式起升吊具:, CN112158711A[P].2021.

[3]张佳男,宋昱.利用现有结构设计软件对整体倾斜建筑的建模与分析[J].价值工程,2021, (16):40-41.

[4]雷阳,兰维,石超,等.基于随机抽样一致性算法的风电机组塔筒倾斜度检测方法[J].综合智慧能源,2018,(10):4-7.