建筑初级论文范文

前言：我们精心挑选了数篇优质建筑初级论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

岩石和土壤的形成在其整个历史的存在，已经经受住了各种复杂的地质过程，因而具有复杂的结构和应力场的环境。不同类型的岩土性质往往是非常不同的，其区域的性质和强烈的个性。中国幅员辽阔，气候多样，各种特殊地质条件，例如：黄土，粘土，软土，红粘土，冻土等，特别是岩土地震作用将意味着很大的变化，如断层、液化。工程实践表明，岩土工程是一个非常实用的科学，还有许多未知的领域，需要深化研究的领域也很多。

有鉴于此，地基基础设计人员不可以认为有地质工程报告，规范的依据取得了数据。有了这些依据还远远不够，我们也需要一个强有力的理论基础和善于思辨能力，更加重视实际知识来源于实践。地基基础的设计方案不是唯一的，将各种地基及基础的处理方法和当地的实际、实践经验相结合,以获得一个更理想的解决方案。根据作者的工作经验，仅仅通过该方案建议地质报告提供的数据未必是合理的。由于许多地质报告，数据与实地描述不匹配，缺少实际地下水数据，结果报告不完整，图表数据混乱，数据是不真实的，关键问题交代不清的现象频繁出现，甚至出现欺诈行为。因此必须认真仔细分析，注重所提供的各项物理力学指标的正确性，注意所建议的地基基础方案的合理性及可行性是极其重要的。

以下两个例子可说明这一观点。某某住宅项目，单层均为11至15短肢剪力墙结构层的小高层建筑。地质报告建议采用大直径孔桩基础，桩承载的风化花岗岩层，但仔细分析后发现，现场水位较高，因此具有较高的人工挖孔桩降水的成本，且因户型原因也不易布桩。另外,挖桩需要穿越3m左右的卵石层。原建筑方案各单体仅设置半地下室,经分析,若增加一层地下室,不但可以保证基础埋深要求,而且可以将基础坐落于卵石层上,卵石层fak=260kpa E0=22Mpa。最后该项目采用了本方案,不但施工方便,而且取得了较好的经济效果。

某某工程，地质层报告给出的各层土的土壤承载力和实际开挖目测效果相差甚远，重新化验结果显示，承载力取低近一倍。这也显示了基础设计的另一个方面，必须有一流的岩土工程勘察，设计的调查试点，但也可以在基础设计消除事故发生前。

2应重视地基沉降计算的范围与要求

夜上海论坛 地基设计，包括强度设计和沉降计算两部分组成，地基的设计强度在不同条件下的设计强度可以提高和降低使用，但沉降值不低于地基沉降的允许值结算价值，这是一个非常重要的原则。根据合理基础设计计算与结算或测试结果来验证。沉降很小,可以不进行验算,例如端承桩基础, 及规范中给出的根据上部结构、地基土层分布形式、地基承载力等参数确定的只做强度设计的地基。另一种是对沉降没有严格要求的地基，例如一般路堤和砂石料等松散原料堆场地基等。

对深软土路基的建设来说，解决和差异沉降量控制是非常重要的。软基础施工事故发生的沉降或不均匀沉降过度，特别是不均匀沉降对建筑物造成的破坏最大。某工程深厚软粘土，厂房部分是一个独立的桩基，靠近客厅与框架结构，钢筋混凝土条形基础。设计时有意放大,没有做沉降验算,并以为没有问题,实际使用一年后,生活间明显下沉,，达到15厘米，而该工厂是几乎没有下陷，严重影响了使用功能。深软土沉降与工程投资是紧密相关的，需要增加投资，以减低结算，因此，解决合理控制是至关重要的。控制沉降的目的是确保安全，可靠，节省投资。因此，软土地基沉降检查是必要的，甚至比强度设计也重要。另外,相邻基础地基承载力变化大,有软弱下卧层的地基等等必须验算沉降。沉降计算中应注意以下几点。

(1)计算沉降的荷载只考虑静荷载及准永久荷载,而不考虑风荷载、吊车吊重,地震等瞬间荷载。所以计算地基承载力与计算沉降的荷载组合不同,这一区别规范中有明确规定,但在设计中却往往被忽视。

(2)注意对计算沉降点的地质资料分析,更要注意分析土层分布不均匀性及地下水位变化对地基差异沉降带来的影响。

(3)沉降计算中应力值只采用附加应力值,而自重应力随深度随深度增大自然形成的变形已经形成,不产生新的沉降量。

3 应充分考虑复合地基中褥垫的作用

夜上海论坛 随着地基处理技术的发展,复合地基技术作为加固地基的一种方法得到越来越多的应用。复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强或被置换。加固区是由基体(桩间土),增强体(桩)两部分组成的人工地基。复合地基中桩体和桩间土是共同承担荷载的。复合地基可分为三种:散状材料复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。实践证明,在桩和桩间土顶部加一层砂性土褥垫可充分发挥桩间土的作用,使桩间土的承载力大大提高,避免了由于不考虑桩间土承载力而造成的大量浪费。

(1)保证了桩同承担荷载。由于桩的弹性模量远远高于桩间土,桩产生的沉降量比桩间土小,褥垫在压密过程中使用桩刺入垫层,将上部总荷载传到桩和桩间土上,此时桩间土承载力超前发挥而桩的承载力发挥滞后。

夜上海论坛 (2)一定厚度的褥垫可调整桩、土荷载的分担比。当垫层厚度大于等于1000mm时,即可保证桩间土承载力超前发挥,同时减少桩顶面的应力集中,使基础底面反力分布更均匀些。

(3)垫层厚度调整可使桩,土水平荷载分布比变化。当垫层厚度较大时,作用在桩顶和桩间土表面的应力相差不大,基础与褥垫材料之间的摩擦系数一般为0.25～0.45,故此天然地基抵抗水平力的能力增强因此褥垫作用对刚、柔性复合地基具有普遍意义,对节省工程投资有显著的效果。

夜上海论坛 4加强高程控制，防止基底超高

第2篇

关键词：楼前广场；多样化；复合化；人性化

夜上海论坛 Abstract:Againstthebackgroundoftheunifyofbuildingandcity,asabinderofthebuildingandcity,highbuilding''''spublicsquarenotonlyundertakesthematerialandspiritualcommunicationsofthem,butalsomakesthecitymoreshining.Ithasacrucialrole.Therefore,thisissueisaboutthedesignmethodofthehighbuilding''''spublicsquarebytheinfluenceofcityandbuilding.

Keywords:publicsquare；diversify；complex；humanity

夜上海论坛 1前言——从城市设计中看待楼前广场的本质

现今城市中心区的发展，标志性的高层或超高层建筑仿佛成为一个城市和众多业主的首选，在享受其高容积率、高功率等优越性的同时，人们也在努力寻找最佳途径来解决其所带来的各种弊端，主要表现为造成交通压力陡增、给周边道路带来压迫感、使人们产生不安定情绪，从而破坏了原有城市的和谐秩序。此时，广场凭借其开放性、包容性和多样性等特点以一种特殊的形式出现在高层建筑与城市之间，使得三者达成共存互利的协议。这种特殊的广场形式多建于高层建筑周边，并与城市道路接壤，称之为高层建筑楼前广场。

夜上海论坛 然而，现状却是在寸土寸金的城市中心区，楼前广场的价值得不到体现，变成开发商追求最大商业利益的牺牲品，因此在有效行政干预的基础上，找出现有矛盾的根源，优化楼前广场设计，建造符合各方需求的广场空间，具有必要和迫切的现实意义。

夜上海论坛 2承载——楼前广场的设计方法

高层建筑楼前广场作为特定环境下的广场空间，不单涵括普通广场的基本功能，而且还应作为一把铰链将高层建筑与城市发展有机地结合起来，使高层建筑的存在不再脱离城市生活的运行轨道。因此，根据楼前广场的尺度、多样化、复合化、社会化等特性，设计方法的研究应该注意相关学科的融会贯通。

2.1尺度界定

楼前广场的规模有大有小，它的空间尺度界定是设计成败的关键之一，通常包括人与建筑、空间的关系，建筑与建筑的关系，建筑与空间的关系等等。最为直观的标准是广场空间内间距和高差对人的心理和生理所产生的影响。由于在平日生活当中，人们总是需要一种内聚的、安定而亲切的环境，所以历史上很多城市广场空间的D（建筑高度）和H（建筑间距）的比值大约为1~3之间。卡米洛·希泰（CamiSitte）在总结欧洲广场设计的手法中提出广场宽度的最小尺寸等于建筑高度，最大尺寸不超过建筑高度的两倍，可以把这一论断运用到楼前广场与高层裙楼之间的关系处理。

2.2空间多样化

夜上海论坛 楼前广场空间多样化体现在协调高层建筑与城市肌理之间的关系，减小其巨大体量对临街面带来的冲击，为人们创造出高效、实用且宜人的公共空间。日本学者芦原义信在《外部空间设计》一书中提出20~25m的模数，他认为“建筑外部空间，实际走走看就很清楚，每20~25m，或是有重复的节奏感，或是材质有变化，或是地面高差有变化，那么即使在大空间里也可以打破其单调，若单调的墙面延续很长，街道就容易形成十分非人性的”。[1]

夜上海论坛 在水平方向上，楼前广场由于受高层建筑的限制较大，因此包容性和亲和性是重点考虑对象，表现为对建筑与城市交流功能的满足和对人性需求的满足。罗布·克莱尔（RobKrier）研究了众多欧洲广场的形状，归纳总结出广场空间形状的许多形态，并指出“人”才是检验设计成败的唯一标准。所以在相对受限的场地条件下，楼前广场的设计者应该以建筑与道路的平面关系为基础，利用建筑出入口的位置、道路和场地的高差变化、简洁而有效的景观设施等元素来创造出具有独特性的平面型态，并且把人的活动作为主体进行有效引导，使之成为平面构图中最具活力的元素。

夜上海论坛 在垂直方向上，楼前广场更多是与高层建筑相结合分为上升广场、水平广场、下沉广场三种，三种形式可以独立存在也可以融合在一起。如建于1936年的纽约洛克菲勒中心广场（RockefellerPlaza）就被认为是美国城市中最有活力的广场：这个下沉式广场规模不大，但使用率很高，夏季设有咖啡座和冷饮摊，冬季则成为溜冰场，成为人们娱乐休闲的最佳场所。

2.3功能复合化

夜上海论坛 功能的复合化是指同一空间中多种功能层次的并置和交替，对于楼前广场来说，与建筑、道路等元素的相对关系是重点，系统和高效是核心，表现为如何协调好来自城市各个方面车流、人流和物流的集散问题。楼前广场相对较小的地表容量远远不能满足高层建筑的需求，因此楼前广场垂直空间的综合开发是重要手段，这样能把地表集散人流有效地分散到多个垂直交通面上，既解决了交通问题又能创造更多的公共空间，使建筑与城市的衔接由单一面变为多层面。按照垂直向的区位，楼前广场可分为：架空层、地表层、地下浅层、地下中层、地下深层等层次，这其中包括城市架空交通、地面交通、综合管线、商业、停车场、地铁等功能。以香港中环区高层建筑的楼前广场为例，可以看出越是接近地面层，其空间性质越是开放和密集，其区位价值越高，越适合发展城市公共空间。

结合我国实际国情，楼前广场的停车设计将会是功能设计中的主题，楼前广场的停车模式可分为三种：①地面停车：是最方便最有效的方式，与外部交通联系直接，能解决少量停车。②停车场与其他功能相结合布置的组合方式：例如绿地、架空底层、地下室或屋面上等等，这种形式能有效地减少停车场占用基地的面积，有助于解决大量停车。这种模式也可以有效地实现地面上的人车分离，保障交通安全。③多层的停车楼和立体车库：将水平的停车面积叠合起来成为多层构筑物，能解决最大程度的停车，但由于采用了立体式的布置，使得车辆进出变成了一种垂直运动，与外部车流衔接较为困难。考虑到城市中心区的楼前广场受场地限制通常较大，应该首先考虑后两种模式。车辆的停放方式也需要根据场地的制约而适当地选用，常用停放方式中，垂直停放和45O倾斜停放两种方式比较适合楼前广场的特点：前者常选择后退停发车，所需停车面积最小；后者采用45O交叉停放，车道无须太宽，且停车面积较小。

2.4景观照明设计

有点、线、面组成的景观系统是构成楼前广场生态系统的重要元素，这其中包括凉亭、座椅、雕塑等景观节点，绿化隔离带、欧式柱廊等景观带和水体、彩色铺地等景观面。当他们有序而合理地分布于楼前广场的时候，起到了处处有景和移步换景的景观效果。景观节点设计要考虑自身大小与广场规模的比例，不宜过大而不能突出其重要性，也不宜过小而显得拥挤。例如美国得克萨斯州威廉斯广场上的一群奔腾咆哮的野马群雕像就给人以深刻的印象。根据广场比例将马的雕塑放大半倍，经过多次试放才确定了位置，然后用喷泉模拟马踩踏水面时水花四溅的景象，使人们仿佛回到了得州早期开拓时的大草原上。景观带的运用常见于各种空间的中介面，对空间起到围合、界定的作用。成功的景观带不仅通过向人行道延展，向人们暗示他们已经进入广场之中，起到过渡作用，还能充分利用有限空间创造更多的休息空间。在景观面的设计中，喷泉以其动态的视觉和声音方面的吸引力被大家所喜爱，以长沙五一广场喷泉为例：每晚的相同时候，当喷泉开启的时候人流不断，未开启时则人烟稀少。而铺地类型的选择不仅可以界定空间范围、改变单调灰暗的地面状况，还能作为引导行人、车辆的线路标识，使其高效而有律。

夜上海论坛 楼前广场中的照明设计是利用艺术的处理手法使景观元素呈现出特殊的面貌，以达到装饰和强化环境景观的作用。在楼前广场中，对高层建筑物照明设计的整体性、层次感是重点。整体性一般是通过光的亮度变化、色彩变化来展示建筑物的特点。其设计依据是建筑物的使用功能、结构特点、风格、表面装饰材料等因素，除了单纯考虑建筑物本身因素外，还应该考虑周围其他构筑物、植物、水体等因素，以达到整体效果的完善；而层次感的产生主要是通过光线的虚实、明暗、轻重、大面积给光和轮廓勾画等手法来表现主景和配景之间的关系，需要针对被照物的造型、结构进行具体地分析。同时，对建筑物以外的元素如水体、植物、雕塑和景观艺术品的照明设计作为存托主体形象的配景，其贡献也是不可忽视的。

2.5人性化设计

楼前广场应该是一个受人们喜爱而使用率较高的公共空间，克莱尔·库珀等人在《人性场所》一书中提出：“根据对现代广场用途的调查研究，坐、站、走动以及用餐、读书、观看和倾听等活动的组合，占到所有利用方式的90%以上。”[2]因此人性化的设计是考察楼前广场设计成败的关键之一，其主要方面包括楼前广场微气候、休息设施、公共活动等方面。楼前广场微气候的设计应该考虑当地的气候特性，根据当地太阳和季风的规律确定构筑物、植物、水体等元素的位置、形态等，以便在炎热的夏天有适度的遮荫、在寒冷的冬天有足够的日照；另一方面由于临近高层建筑，受到其向下反折风的影响，有可能增强的风力对人们的步行或休闲活动造成的影响较大，因此调节容易受影响区域建筑的尺寸和形状是最有效的措施。楼前广场中的休息设施也不只是座椅的摆放那么简单，设计的时候应该考虑各式各样的座椅形式，并通过对楼前广场的使用率和使用人群的研究调查来确定座椅的数量、朝向和材质等，为不同的人群提供各种舒适的休闲场地。以使用强度适中的情况建议每30m2的广场空间至少应该有1m2的座位面积。座位的朝向应该使人们能看到不同的广场景致、在不同季节接受不同的日照程度、提供不同程度的私密性等；座位的材料以硬度适中、热容量较大的木质材料较为温暖和舒适，其他材料例如混凝土、金属、石材等作为辅助座位也可起到不同的效果，丰富场所的质感。

夜上海论坛 楼前广场中的公共活动是为整个空间注入活力的重要手段。设计人员应该考虑艺术表演、摊贩零售、商业宣传等活动场地，因此在前期设计过程中，场所可变性和灵活度的考虑也是必不可少的。

3后续——使用状况评价

现在对某个项目的建筑设计应该是一个长期的工程，因此在设计工程完毕之后，设计过程并未完成，设计人员应该从使用者的角度出发对作品进行系统评价和研究，称之为使用状况评价（PostOccupancyEvaluation，POE）。普里瑟曾指出：“使用状况评价是一种利用系统、严格的方法对建成并使用一段时间后的建筑（户外空间）进行评价的过程。POE的重点在于使用者及其需求，通过深入分析以往设计决策的影响及建筑的运作情况来为将来的建筑设计提供坚实的基础。”[2]不同于国外的大多数POE研究是由政府资助，国内的这类工作需要设计者亲力亲为，其意义在于能深刻地了解人与空间的相互作用，丰富设计成果；从各种收集到的信息中提出完善和改进建议；还可以作为项目间歇的提高。常用方法包括观察、询问、问卷调研等。例如：在实地观察过程中，试着集中至少5分钟的时间来关注每一种主要感受；亲自与使用者进行交谈，更全面地收集不同类型人的信息；发放调查问卷，题目设计尽可能直接，以方便被调查者。最后对收集到的情况进行归纳总结，成功之处运用到日后设计当中去，不足之处及时给出整改建议，再进行评价，这样才是建筑师的正确态度。

4结语

夜上海论坛 随着高层建筑日益增多及城市需求增大，楼前广场起初由经常被忽视的附属物，在设计当中出现了许多不合理的地方，设计者没有从各方面进行分析，不能获得良好的经济效益和社会效应。实际上，楼前广场是建筑设计和城市设计的重要过渡。一个经过设计者全面分析、合理选择设计手法的楼前广场，不仅能使周边建筑更加有效有序地运作，还能协调城市空间关系、增添城市亮点，使建筑和城市融为一体、共同进步、和谐发展。

参考文献：

[1]芦原义信.外部空间设计.中国建筑工业出版社.

[2]克莱尔·库珀·马库斯，卡罗琳·弗朗西斯.人性场所.中国建筑工业出版社.

[3]克利夫·芒福汀.街道与广场.中国建筑工业出版社.

[4]王柯，夏健等.城市广场设计.东南大学出版社.

[5]戴志中，刘晋川等.城市中介空间.东南大学出版社.

[6]韩冬青，冯金龙.城市·建筑一体化设计.东南大学出版社.

有点、线、面组成的景观系统是构成楼前广场生态系统的重要元素，这其中包括凉亭、座椅、雕塑等景观节点，绿化隔离带、欧式柱廊等景观带和水体、彩色铺地等景观面。当他们有序而合理地分布于楼前广场的时候，起到了处处有景和移步换景的景观效果。景观节点设计要考虑自身大小与广场规模的比例，不宜过大而不能突出其重要性，也不宜过小而显得拥挤。例如美国得克萨斯州威廉斯广场上的一群奔腾咆哮的野马群雕像就给人以深刻的印象。根据广场比例将马的雕塑放大半倍，经过多次试放才确定了位置，然后用喷泉模拟马踩踏水面时水花四溅的景象，使人们仿佛回到了得州早期开拓时的大草原上。景观带的运用常见于各种空间的中介面，对空间起到围合、界定的作用。成功的景观带不仅通过向人行道延展，向人们暗示他们已经进入广场之中，起到过渡作用，还能充分利用有限空间创造更多的休息空间。在景观面的设计中，喷泉以其动态的视觉和声音方面的吸引力被大家所喜爱，以长沙五一广场喷泉为例：每晚的相同时候，当喷泉开启的时候人流不断，未开启时则人烟稀少。而铺地类型的选择不仅可以界定空间范围、改变单调灰暗的地面状况，还能作为引导行人、车辆的线路标识，使其高效而有律。

楼前广场中的照明设计是利用艺术的处理手法使景观元素呈现出特殊的面貌，以达到装饰和强化环境景观的作用。在楼前广场中，对高层建筑物照明设计的整体性、层次感是重点。整体性一般是通过光的亮度变化、色彩变化来展示建筑物的特点。其设计依据是建筑物的使用功能、结构特点、风格、表面装饰材料等因素，除了单纯考虑建筑物本身因素外，还应该考虑周围其他构筑物、植物、水体等因素，以达到整体效果的完善；而层次感的产生主要是通过光线的虚实、明暗、轻重、大面积给光和轮廓勾画等手法来表现主景和配景之间的关系，需要针对被照物的造型、结构进行具体地分析。同时，对建筑物以外的元素如水体、植物、雕塑和景观艺术品的照明设计作为存托主体形象的配景，其贡献也是不可忽视的。

2.5人性化设计

夜上海论坛 楼前广场应该是一个受人们喜爱而使用率较高的公共空间，克莱尔·库珀等人在《人性场所》一书中提出：“根据对现代广场用途的调查研究，坐、站、走动以及用餐、读书、观看和倾听等活动的组合，占到所有利用方式的90%以上。”[2]因此人性化的设计是考察楼前广场设计成败的关键之一，其主要方面包括楼前广场微气候、休息设施、公共活动等方面。楼前广场微气候的设计应该考虑当地的气候特性，根据当地太阳和季风的规律确定构筑物、植物、水体等元素的位置、形态等，以便在炎热的夏天有适度的遮荫、在寒冷的冬天有足够的日照；另一方面由于临近高层建筑，受到其向下反折风的影响，有可能增强的风力对人们的步行或休闲活动造成的影响较大，因此调节容易受影响区域建筑的尺寸和形状是最有效的措施。楼前广场中的休息设施也不只是座椅的摆放那么简单，设计的时候应该考虑各式各样的座椅形式，并通过对楼前广场的使用率和使用人群的研究调查来确定座椅的数量、朝向和材质等，为不同的人群提供各种舒适的休闲场地。以使用强度适中的情况建议每30m2的广场空间至少应该有1m2的座位面积。座位的朝向应该使人们能看到不同的广场景致、在不同季节接受不同的日照程度、提供不同程度的私密性等；座位的材料以硬度适中、热容量较大的木质材料较为温暖和舒适，其他材料例如混凝土、金属、石材等作为辅助座位也可起到不同的效果，丰富场所的质感。

夜上海论坛 楼前广场中的公共活动是为整个空间注入活力的重要手段。设计人员应该考虑艺术表演、摊贩零售、商业宣传等活动场地，因此在前期设计过程中，场所可变性和灵活度的考虑也是必不可少的。

3后续——使用状况评价

夜上海论坛 现在对某个项目的建筑设计应该是一个长期的工程，因此在设计工程完毕之后，设计过程并未完成，设计人员应该从使用者的角度出发对作品进行系统评价和研究，称之为使用状况评价（PostOccupancyEvaluation，POE）。普里瑟曾指出：“使用状况评价是一种利用系统、严格的方法对建成并使用一段时间后的建筑（户外空间）进行评价的过程。POE的重点在于使用者及其需求，通过深入分析以往设计决策的影响及建筑的运作情况来为将来的建筑设计提供坚实的基础。”[2]不同于国外的大多数POE研究是由政府资助，国内的这类工作需要设计者亲力亲为，其意义在于能深刻地了解人与空间的相互作用，丰富设计成果；从各种收集到的信息中提出完善和改进建议；还可以作为项目间歇的提高。常用方法包括观察、询问、问卷调研等。例如：在实地观察过程中，试着集中至少5分钟的时间来关注每一种主要感受；亲自与使用者进行交谈，更全面地收集不同类型人的信息；发放调查问卷，题目设计尽可能直接，以方便被调查者。最后对收集到的情况进行归纳总结，成功之处运用到日后设计当中去，不足之处及时给出整改建议，再进行评价，这样才是建筑师的正确态度。

4结语

夜上海论坛 随着高层建筑日益增多及城市需求增大，楼前广场起初由经常被忽视的附属物，在设计当中出现了许多不合理的地方，设计者没有从各方面进行分析，不能获得良好的经济效益和社会效应。实际上，楼前广场是建筑设计和城市设计的重要过渡。一个经过设计者全面分析、合理选择设计手法的楼前广场，不仅能使周边建筑更加有效有序地运作，还能协调城市空间关系、增添城市亮点，使建筑和城市融为一体、共同进步、和谐发展。

参考文献：

[1]芦原义信.外部空间设计.中国建筑工业出版社.

夜上海论坛 [2]克莱尔·库珀·马库斯，卡罗琳·弗朗西斯.人性场所.中国建筑工业出版社.

夜上海论坛 [3]克利夫·芒福汀.街道与广场.中国建筑工业出版社.

[4]王柯，夏健等.城市广场设计.东南大学出版社.

第3篇

夜上海论坛 关键词：基础加固；顶升纠编；沉降观测；验算

1工程概况

邵阳市某工程是一座六层的框架结构建筑，基础采用340mm锺击沉管灌注桩，设计单桩承载力250kN，工程施工到封顶后突然发生较大沉降及倾斜，3d时间西北角向西倾斜达41.60cm，停工后制定了处理措施并完成后续工程。

2建筑物基础加固方法及施工要点

夜上海论坛 2.1楼房下沉倾斜的原因分析

2.1.1工程桩成桩质量差，承载力不能满足结构荷载要求。场区土层地质资料不准确也是桩承载力低的原因。

2.1.2工程桩上的第一级承台混凝土离析严重，承台断裂破坏，甚至已反转破坏。

夜上海论坛 2.2基础加固的静力压桩方法

夜上海论坛 基础加固采用静力压预制桩方法，预制桩是由反力架和油压千斤顶所组成的压桩机压入的，千斤顶所需反力是通过反力架由楼房自重提供的。预制桩采用30×30cm的方桩，制桩压入的终止条件为压入荷载大于或等于600kN。

为避免施工引起新的附加沉降，静力压桩施工前先对所有已破坏的承台采用工字钢进行支撑。

2.3静力压桩的质量检查

夜上海论坛 根据现场预制桩时取样的试件试验，预制桩的混凝土抗压强度达到设计要求；预制桩施工完成后对3根桩作静力载荷试验，预制桩的极限荷载均大于600kN。

2.4条形基础承台的设计及施工

基础承台的设计是由现场实际情况而定的。受首层的净空不能减小的限制，采用薄承台结构。同时为增加整体作用能力，将西面1#～8#及东面9#～16#柱分别做成条形基础承台。承台的设计荷载主要考虑以下几个方面：

2.4.1柱的设计荷载，东面9#～16#柱荷载1500kN；西面1#～8#柱荷载1900kN。

2.4.2原有承台、柱的现在荷载按800kN考虑，但由于在现有荷载800kN作用下，沉降并未完全稳定，当基础加固后原有承台的荷载将转移给新加固的桩。从安全考虑，将原有承台承担的800kN荷载的30%转移给新加固的桩平均分配。

夜上海论坛 2.4.3根据上面1、2两个条件则可计算出承台设计计算时新加固桩的荷载为西面1#～8#承台的桩设计荷载P＝335kN，东面9#～16#承台的桩设计荷载P＝313kN。

新设计的条形基础承台是在原有承台的上面，破环反转的承台必须将其凿平至新加固的承台底标高，由于原有承台还承担着楼房的现有荷载，为减小施工对楼房沉降的影响，采取了有效的加强支撑的措施，施工中尽量减少震动，并密切监测大楼沉降的动态。根据施工期间的沉降观测结果，在静大压桩及承台的施工期间，各柱的沉降速率与施工前增加很小，说明采用的施工方法是切实可行的，对大楼的沉降影响较小。在承台浇注混凝土3～5d后承台已停止下沉,说明新的承台已发挥作用。

夜上海论坛 3基础加固后倾斜楼房的顶升纠偏处理措施

夜上海论坛 3.1顶升纠偏的设备及施工安装

顶升纠偏的设备主要有，钢支承梁和混凝土支承墩及顶升用的油压千斤顶等。施工安装时每根柱要装两条钢支承梁，支承梁与柱接触面用水泥砂浆充填，保证紧密接触，用穿过柱子的高强螺栓的拉力使柱与支承梁紧密连接在一起，钢支承梁的两端支承于两边的混凝土墩上。然后等待水泥砂浆有足够的强度后，将柱子凿断安装千斤顶。顶升纠偏前割断柱的钢筋，则整个顶升纠偏的设备安装完成。

3.2顶升纠偏方法

顶升时分级同步进行，在柱的支承梁未离开支承点时，顶升加载采用压力控制，共分4级进行，每个千斤顶都基本上以同步压力上升，每级加20t施加。在柱的支承梁离开支承点后即按上升高度控制。每根柱的上升在同一级基本上同步进行，每一级顶升完毕后均作详细的观测。为了保证楼房顶升纠偏后东、西方向的倾斜值不超过40mm这一标准，西边各柱的顶升量的大小是采用实测的二、四、六层楼面相对于同一基点柱（16#柱）沉降差的平均值作为顶升的依据，同时也考虑西边桩顶升时相邻柱不应有超过结构容许沉降差这一条件。

3.3现场观测及观测结果分析

夜上海论坛 3.3.11#～8#柱顶升出力和顶升量的测定

1#～8#柱在顶升纠偏时各柱的上升高度与千斤顶顶出力的关系曲线如图1所示，千斤顶出力随上升高度变化无一定规律，主要是受相邻千斤顶在不是完全同步上升情况下，上升得快的千斤顶的出力将增大，反之则出力小，因此出现千斤顶出力变化比较大的情况。为了有利于原有裂缝的闭合，适当调整了个别柱的顶升量。

夜上海论坛 3.3.29#～16#柱承台的转动量观测

在9#～16#柱每柱靠近承台面（离承台面约20cm）柱的内、外侧各装一个百分表观测承台在西边柱顶升时每级的变形值，根据两个表的差值除以两个表的距离即可求出承台的转角。9#～16#柱的承台的转角θ0与相对应的1#～8#柱的顶升高度W关系曲线如图2所示。从图2可看出θ0～W基本成线性关系，9、10柱的承台的转角θ0要比其它柱的基础承台基础刚度大。

3.3.3梁的裂度观测及观察

梁的裂度观测选择了2～10、7～15柱的一楼连接大梁。在靠近10#、15#柱的大梁梁底分别安装千分表，测量顶升过程中的应变变化情况。测量结果如图3（为拉应变），从图中可看出，梁底应变与顶升高度的关系，2～10梁应变与顶升高度和变化比较有规律。而7～17梁的梁底的～W变化规律性差。主要原因是由于7#柱顶升时支承梁底打入铁垫块时敲击震动影响。而2～10梁以上的所有隔墙未拆除，可削弱由于2#柱顶升时支承梁底打入铁垫块时敲击震动影响，其观测结果比较可靠。根据现场观察7～15梁，并未产生裂纹，所以7～15梁的应变观测结果受震动影响大，未能真实反映梁底的应变变化情况。同时在顶升过程中派专人观测梁的动态，观察结果是所有东西方向的大梁在顶升过程中均未产生裂纹，而且西边横梁的原有裂缝在顶升纠偏后都有闭合的迹象。只是在西边顶升高度达到10～11cm后9#、10#、11#柱的内侧开始产生裂纹。顶升纠偏终止后，最大的裂缝宽度发展至约0.5mm。产生裂缝的主要原因是顶升产生的附加弯矩作用拉裂的，而9#、10#梯形的加固后的承台刚度大，因此其相应的附加弯矩也较大。由于裂缝较小并不影响其支承强度，而且在长期荷载作用下通过应力调整裂缝将逐渐闭合。

夜上海论坛 3.3.4顶升纠偏的回复量观测及9#～16#柱的沉降观测

在楼房的四个角观测顶升后的纠偏量，图4所示曲线是东北角楼顶在顶升过程中的水平移动量与1#柱的顶升高度的关系。W～u关系近似为线性关系。

从表可以看出已施工加固承台的9#、10#柱的沉降要比其它未施工加固承台的柱要小。

3.3.5顶升纠偏的终止和柱的复原

按上述顶升纠偏方法进行顶升至第24级时，东北角用经纬仪观测基本达到垂直状态，从其它三个角的楼顶吊垂线至地面的目测结果也是大致垂直状态。终止顶升纠偏。

顶升纠偏结束后立即施工11#～16#柱加固的基础承台，对柱进行基础加固及纠偏工程已圆满结束。

4顶升纠偏过程中的结构内力分析及楼房最终沉降计算

4.1顶升纠偏过程的结构的内力分析

夜上海论坛 一栋已完工的混凝土框架楼房，尽管采用截柱顶升纠偏方法纠正楼房的倾斜，但仍然对框架各节点产生一定的附加弯矩，这种附加弯矩之后会对框架结构造成损害，必须预先考虑，现对其作些分析计算。由于二楼至六楼所有楼板及梁组成了刚度较大的多层单跨梁体系。可以将楼房取图5的简图来分析计算。A点为用千斤顶支承，在垂直方向有水平方向可自由的支点，N为结构自重，L为顶升纠偏时附加上千力。F点为固定端但在偏心荷载作用下仍能作相应转动（θ0）的。BCDE由梁、板组成刚度远大于EF的一楼柱的刚度，因此现假定BCDE为近似刚架。则当在A点顶起时产生一附加上升力N，在EF段则受一弯矩M作用（图6为弯矩图）。则E点的转角可用悬臂梁受纯弯的公式求得：

夜上海论坛 θE＝ML/EI+θ0

A点顶起高度为Wcm时楼房所产生的转动θ＝W/970，现考虑θ＝θE则BCDE部分由于楼房转动将不受影响，因此可得出顶升高度W与弯矩M及F点承台的转动θ0关系：

夜上海论坛 W/970＝ML/EI+θ0

M＝EI/L（W/970-θ0）

夜上海论坛 在已知1#～8#柱每级的顶升W和实测的相应9#～16#柱的承台转角θ0的情况下，即可求出相应的9#～16#柱一楼部分柱段所受的弯矩M。考虑到弯矩M在大于钢筋混凝土柱的抗裂强度后，由于柱产生了裂纹，则EI将减小的影响，求出的弯矩M与顶升高度W的关系曲线。根据柱的尺寸为40×60cm及配筋为8Φ22即可计算出抗弯能力为25.4Mpa；当顶升高度大于100mm后9#、10#柱开始发现有几条小的裂缝，随着顶升高度的增加，裂缝宽度也有所发展。这与计算分析是较一致的。梁的裂度观测及观察也表明，在西边术顶升开始至顶升结束，所有大梁及楼板均未产生新的裂缝。这也说明整个楼房的偏转完全靠西边各柱顶升后在东边的柱受弯矩产生了转动和承台转动提供偏转的，所以对梁及楼板无甚影响。

夜上海论坛 4.2楼房最终沉降计算

夜上海论坛 基础加固后，从建筑物的观测结果，在目前现有荷载80～1200kn作用下沉降已趋于零。以后楼修复后每个承台将受设计荷载作用。现取东面9#～16#柱的承台的设计荷载为1500kn，西面1#～8#柱的承台的设计荷载为1900kn，现有荷载按800kn计算，并假定承台新增加的荷载P全部由新的加固桩承担，则承台的沉降S为：

S＝P/nk

西边1#～8#柱承台加桩为每个承台4根桩P＝190－80＝110吨，桩的刚度系数K由静力压桩时的桩的静载试验的P～S曲线可计算出：K＝3636/m。则可计算出西边3#～8#承台可能产生的沉降约7.6mm。1#、2#承台以后增加的荷载很小则沉降将较小约5mm。东边9#～16#柱的承台每个按加3根桩考虑。P＝150－80＝70吨，由上述公式可计算出11#～16#承台可能产生的沉降约6.4mm。同样9#、10#承台以后增加荷载很小其沉降将较小。

考虑到桩在长期荷载作用下，其沉降将略有增加，本楼房在基础加固后至楼房修复竣工后的最终沉降将在10～15mm左右。

5结论及建议

5.1本工程基础加固采用静力压桩方法，共压入30×30cm预制桩61根，由于静力压桩方法最终的压入荷载大于等于60t，其承载力是很清楚的。同时根据抽查的7根静载试验结果，7根试验桩的容许承载力均可达到40t。因此在基础加固后完全可以满足设计荷载要求。

5.2采用了条形基础承台增加了整体作用能力，承台施工质量均满足设计要求。

夜上海论坛 5.3在西边1#～8#柱安装千斤顶进行顶升纠偏，使大楼东西方向纠偏后达到垂直状态，顶升纠偏过程中，大楼原有结构完好，只是在9#、10#、11#柱在一楼的柱的内侧产生裂缝，裂缝宽度小，已作修补处理。楼房的纠偏达到了预期的目的。

夜上海论坛 5.4根据沉降分析结果，大楼在加固后至修复竣工后在新的荷载作用下将产生10～15mm左右的沉降。

夜上海论坛 5.5建议以后大楼的修复采用轻型材料或减小内部隔墙的厚度，减轻大楼的自重，可以增加大楼的安全度。

参考文献：

[1]赵国藩.钢筋混凝土结构的裂缝控制等.海洋出版社，1991.

[2]王济川，卜良桃编著.建筑工程结构鉴定、改造与加固.湖南科学技术出版社，1999.