發布日期:[2012-08-03] 點擊次數:[]
通過大量的工程實踐,對高層建筑砂卵石地基,地下水的浮力是客觀存在的,地下水對地基回彈和承載力的影響是顯著的,但這些問題目前在高層建筑砂卵石地基基礎設計中還沒有引起足夠的重視。考慮地下水的浮力,可進一步挖掘地基承載力的潛力,分析地下水對地基回彈的影響,能夠提高沉降預測的準確程度,降低地下水位能使地基承載力提高。充分考慮上述因素,能使砂卵石地基上的高層建筑地基基礎設計更為合理。
砂卵石地基回彈觀測資料表明,在井點降水前設置回彈觀測標測定結果與在井點降水后設置回彈觀測標測定結果截然不同。前者,砂卵石地基不但沒有回彈,反而出現下沉(沉降)。下沉的大小,大約是平均開挖深lm,其平均下沉約0 .5mm。后者則出現了回彈現象。回彈量是平均開挖深lm,回彈量平均約0 .7mm。這一現象可用地下水的影響來解釋。在井點降前設置的回彈觀測標,當抽降地下水時,地下水位下降,而且更終降至基礎底面以下,砂卵石層中孔隙水被排出,上覆土的有效壓力增加。在上覆土重壓力下,孔隙減小,密實度增大,從而砂卵石層固結下沉。在降水過程中,砂卵石地基在未開挖前,表現為固結下沉,而下沉量達到更大值。在基坑開挖過程中,隨著開挖深度不斷增大,逐步御載,地基回彈逐步增大,挖至基底,回降達到更大值。觀測的基準(參照物) 為基底下原始應力狀態下的天然砂卵石層。一般在開挖過程中并沒有觀測回彈量。但無論怎樣,地基經歷了先下沉后回彈的過程,下沉量大于回彈量。因此,觀測的結果,地基表現為下沉。在井點降水后設置的回彈觀測標,觀測基準(參照物) 是在地下水降至基底后,地層原始應力發生變化( 自重應力增加) ,地基已產生固結下沉的砂卵石層,隨著地基開挖而產生回彈。基坑開挖坑底回彈量的大小與開挖深度有關。開挖深,回彈量大。由此,可以得出這樣的結論: 地下水對深基坑基底砂卵石的下沉或回彈有直接影響。
由上述降水前設置回彈觀測標觀測結果表明,砂卵石地基表現為不是回彈,而是下沉。即由于降低地下水位,孔隙水排出,上覆有效壓力增加,在上覆自重壓力作用下,砂卵石孔隙減小,地基被壓縮,密實度增大,地基下沉,由此將提高砂卵石層的承載力。我們可以這樣解釋: 當地下水降低至基底以下后,如果地基尚未開挖,此時增加的上覆有效壓力對基底砂卵石進行了“降水加載預壓”。在天然狀態的工程勘察,提供的是原始應力狀態下的地基承載力標準值,然后經過深度和寬度修正或理論公式計算確定地基承載力設計值,沒有考慮“降水加載預壓”后地基承載力的提高。“降水加載預壓”為我們進一步充分挖掘砂卵石地基承載力的潛力和充分利用基底下的砂層提供了理論的和實踐的依據。
為了充分有效地利用“降水加載預壓”提高砂卵石的承載力,需要提前降水,把地下水降降至基礎底面以下,經過一定時間后進行基坑開挖。另一方面,在基坑底部進行多手段的施工勘察,準確確定承載力標準值和設計值是必要的。
考慮地下水的浮力和利用“降水加載預壓”,能進一步挖掘高層建筑砂卵石地基的潛在能力。降水前設置的回彈觀測標觀測砂卵石地基表現為下沉,降水后設置的回彈觀測標觀測砂卵石地基表現為回彈,基坑回彈量是安全的。