岩土工程地基基础的损伤对建筑的影响
导语:地基指的是承受上部结构荷载影响的那一部分土体。基础下面承受建筑物全部荷载的土体或岩体称为地基。地基不属于建筑的组成部分,但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。是地球的一部分。
1.地基基础沉降对建筑物的影响
建筑物沉降过大,特别是不均匀沉降超过允许值,影响建筑物正常使用造成工程事故在地基与基础工程事故中占多数。
(1)墙体产生裂缝。不均匀沉降使砖砌体承受弯曲而导致砌体因受拉应力过大而产生裂缝:八字裂缝;倒八字裂缝。
(2)柱体断裂或压碎。不均匀沉降将使中心受压柱体产生纵向弯曲而导致拉裂,严重的可造成压碎失稳。
(3)建筑物产生倾斜。长高比较小的'建筑物,特别是高耸构筑物,不均匀沉降将引起建筑物倾斜、倒塌。
建筑物均匀沉降对上部结构影响不大,但沉降量过大,可能造成室内地坪低于室外地坪,引起雨水倒灌、管道断裂,以及污水不易排出等问题。沉降量偏大,还往往伴随产生不均匀沉降。不均匀沉降将导致建筑物上部结构产生裂缝,整体倾斜,严重的造成结构破坏。建筑物倾斜导致荷载偏心将改变荷载分布,严重的可导致地基失稳破坏。
造成建筑物不均匀沉降的原因:地基土质不均匀;建筑物体型复杂;上部结构荷载不均匀;相邻建筑物的影响;相邻地下工程施工的影响等。
2.特殊土地基对建筑物的影响
特殊土地基主要指湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基、以及盐渍土地基等。
湿陷性黄土地基:在天然状态上具有较高强度和较低的压缩性,但受水浸湿后结构迅速破坏,强度降低,产生显著附加下沉。在陷性黄土地基上建造建筑物前,如果没有采取措施消除地基的湿陷性,则地基受水浸湿后往往发生事故,影响其正常使用和安全,严重时甚至导致建筑物破坏。
冻土地基:土中水冻结时,其体积约增加原水体积的9%。土体在冻结时,产生冻胀,在融化时,产生收缩。土体冻结后,抗压强度提高,压缩性显著减小。土体融化时具有较大的流变性。冻土地基因环境条件改变,地基土体产生冻胀和融化,导致建筑物开裂、甚至破坏,影响其正常使用和安全。
盐渍土地基:盐渍土含盐量高,固相中有结晶盐,液相中有盐溶液。盐渍土地基浸水后,因盐溶解而产生地基溶陷。另外,盐渍土中盐溶液将导致建筑物材料腐蚀。地基溶陷和对建筑物材料腐蚀都可能影响建筑物的正常使用和安全,严重时可导致建筑物破坏。
3.地基失稳对建筑物的影响
地基失稳破坏往往引起建筑物的倒塌、破坏,后果十分严重。建筑物不均匀沉降不断发展,日趋严重,也将导致地基失稳破坏。
地基失稳的原因是建筑物作用在地基上的荷载超过地基允许承载力,使地基产生了剪切破坏。地基破坏形式与地基土层分布、土体性质、基础形状、埋深、加荷速率等因素有关,土体不易压缩、基础埋深较浅时将形成整体剪切破坏;土体易压缩,基础埋深较深时将形成冲切或局部剪切破坏。产生整体剪切破坏前,在基础周围地面有明显隆起现象。地基产生剪切破坏将使建筑物倒塌或破坏。
4.边坡滑动对建筑物的影响
边坡失稳产生滑动破坏不仅危及边坡上的建筑物,而且危及坡上和坡下方附近建筑物的安全。土坡滑动对建筑物的破坏是严重的。
造成土坡滑动的原因很多,除坡上加载、坡脚取土等人为因素外,土坡排水不畅,或久雨地下水位上升,往往会减小土坡上土体抗剪强度,并增加渗流力作用;土体徐变造成土体强度降低等,上述各种情况均可能诱发土坡滑动。土坡治理可采用减小荷载、放缓坡度、支挡、护坡、排水、土质改良、加固等措施综合治理。
5.地震对建筑物的影响
地震对建筑物的破坏作用是通过地基和基础传递给上部结构的。在地震作用下,引起地基承载力降低或使地基产生不均匀沉降,从而导致建筑物的破坏。地震的震害现象主要有砂土地基的振动液化、滑坡、地裂及震陷等。另外,由于地震产生的惯性力使建筑物受到水平方向的作用力,也会引起建筑物主体结构的损坏。地震对建筑物的影响不仅与地震烈度有关,还与建筑场地效应、地基土动力特性有关。地震对建筑物的破坏还与基础型式、上部结构、体型、结构型式及刚度有关。
6.基础工程事故对建筑物的破坏
基础工程事故可分为基础错位事故、基础构件施工质量事故以及其他基础工程事故,以上事故均引起对建筑物局部或整体的破坏。
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