抗震不利地段建筑结构设计

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1、设计施工水利规划与设计2013年第12期抗震不利地段建筑结构设计王振庭(上海勘测设计研究院上海200434)【摘要】水利工程大多建于大江、大河上，与之配套的房建工程(如生活、生产用房等)通常建于江边河滩，有的建在圈围的吹填土上。江边河滩土质软弱、边坡稳定性差，为房建工程抗震不利地段。上海市青草沙水库及取输水泵闸管理区生活用房建于上海北郊长江段中的长兴岛滩地的吹填土上，场地内吹填土厚度大、成形时间短，分2次完成吹填，间隔时间2年，新、旧吹填土的密实度不同；场地为中等液化。管理区生活用房地基处理、基础设计及采取的结构抗震措施为类似工程的结构设计提供一种借鉴方法。【关键词】吹填土液化负摩阻

2、力沉降抗震【DOI编码】10．3969~．issn．1672．2469．2013．12．020【中图分类号】TV3【文献标识码】B【文章编号】1672．2469(2013)12-0074—031工程概况管理区建筑竣工。上海市青草沙水库及取输水泵闸建设是上海市重点工程，位于上海市长兴岛，与之配套的管理区地处上海北郊长江段中的长兴岛滩地局部圈围后经吹填形成的平台上，基地南接长兴岛，北临水库，三面环水，形似半岛状，视野开阔，景色宜人。将建筑融入绿地之中，构成地块内山地风景，并与辽阔的水面相映成趣，是管理区内生活用房、生产用房等建筑设计的独到之处。基地内的生活用房为管理区的主要建筑，建筑面积

3、5528m，三层钢筋混凝土框架结构，桩图1管理区鸟瞰图基础。生活用房建筑平面为不规则的同向但不同2地基基础方案心弧线形成，分办公、展示和生活用房三部分，建筑设计用过街廊和连续屋面将其连成一体，形2．1地质条件成了空间上和视线上的连续，场地内大草坡与上2．1．1地形、地貌人种植屋面相接，形成了缓缓上升的大“草坡”，拟建场地位于水库库尾，初步设计时，场地立面造型新颖独特。尚未全部吹填，滩地抛石所圈范围以南主要吹填生活用房设计合理使用年限5O年，结构安为①0层灰黄色粉砂，吹填厚度约4m～10m，填全等级二级，抗震设防烈度为7度，设计基本地龄约1．5年，滩地抛石以北尚未吹填。地勘平面震加速度

4、值0．10g，设计地震分组为第一组，场图、剖面图见图2、图3。地土类别Ⅳ类，建筑物抗震设防类别丙类；基本2．1．2不良地质条件雪压0．2kN／m；基本风压为0．55kN／m，地面粗(1)吹填土问题。糙度类别A类。场地内①0层吹填土厚度大，吹填时间较短，场地设计标高为吴淞高程9．000m，2010年1尚未完全固结，状态松散；初步设计时，滩地抛月完成管理区建筑初步设计，2010年1O月完成施工图设计，2011年1月桩基施工，2012年底作者简介：王振庭(1965年一)，男，高级工程师。设计施工水利规划与设计2013年第12期桩施工提供了便利条件。综合考虑各因素，生活化种草，上海为软土地基

5、，自然边坡难以满足边用房桩基采用锤击混凝土预制桩。坡稳定，因此采用上海地区较少应用加筋土边坡，2．2．2桩基加筋土边坡下采用水泥土搅拌桩进行地基加固，由于预制桩穿越①3．1、②3土层有阻力，沉以满足地基承载力、边坡下土层抗滑动稳定性要桩困难，根据地勘报告建议，短桩以第②3．2层求及减少边坡堆土对生活用房的影响。工程案例作为桩基持力层时是可行的，但②3—2层为液化的成功，为加筋土边坡在软土地基中应用积累了土，抗震规范要求桩应进入液化土层以下的稳定工程经验。土层，且吹填土对桩产生的负摩阻力及②3—1、3体型复杂建筑的结构设计②3．2液化土层对桩周摩阻力的折减，使得单桩承载力低，短桩承载力

6、不能满足本工程要求。因3．1建筑体型此桩选用450x450混凝土预制桩，桩长44m，桩生活用房最大圆弧长度134m，超长混凝土端持力层为第⑤2—1层砂质粉土，考虑负摩阻力结构，展示厅、过街廊挑高一层，楼板不连续，和液化土层影响单桩承载力设计值1300kN，生平面凹凸不规则，通过计算，结构的位移比大于活用房距水库岸坡近，长桩增加了水库岸坡抗滑1．2，属扭转不规则，生活用房为平面不规则建筑，移能力。另外个别框架为单跨框架，故应采取抗震加强措由于沉桩困难，提高了桩身结构承载力，桩施，见图5、图6。身混凝土C50，施工图中提出了可采取引孔的方式进行沉桩；处在吹填土、液化土内的桩身钢筋加密，提

7、高抗水平力能力。桩基施工时，施工单位加大打桩锤重，在工程桩施打前作了2根试沉桩，沉桩顺利，取得正式沉桩所需要的有关控制参数。2．2．3地坪沉降控制采用桩基础很好地控制了建筑主体结构的沉降，但厚吹填土固结沉降及吹填土对其下土层图5二层结构平面图的附加应力引起建筑物地坪沉降、开裂不容忽视。为解决地坪沉降开裂，可对吹填土及其下土层进行地基加固处理或地坪处设钢筋混凝土结构楼板。考虑到地坪做成结构板，施工方便、效果好，经济性强，因此生活用房采用钢筋混凝土结构楼板做地