关于挡土墙与结构主体非刚性连接的设计方法研究论文_王琪1,于怀懿2

1.深圳市都市建筑设计有限公司 广东深圳 518000;

2.深圳市西丽街道办事处 广东深圳 518000.

摘要:本文通过实际工程“深圳市罗湖区插花地第一中学工程项目”介绍建筑物底部挡土墙与建筑主体结构非连接的做法,由于建筑室内外高差较大,且挡土部分的挡墙为建筑立面的一部分。按照地梁加板墙的方式来处理,会给底部框架柱附加较大的弯矩和竖向力,且挡墙的排水口和伸缩缝均会影响建筑立面效果。本项目采用挡墙与主体结构不连接的方式,各自考虑各自工况下的承载力及变形情况,在挡墙与主体结构交接处及立面上作了一些处理方法,使各自的受力分析较为明确。框架柱宽度范围内的土压力采用附加扶壁柱的方式承担,使框架柱仅承受上部建筑的其他各种工况下的荷载,模型分析较为准确。

关键词:挡土墙;室内外高差;地梁加板墙;扶壁柱

一、建筑及结构概况

本项目位于深圳市罗湖区清水河片区,清水河一路与环仓路交汇口处,泥岗路与广深铁路交汇处西北侧的红岗公园山下。本场地占地总面积约21048㎡,整体呈倒置的“古”字型(见图一:效果图)。地上由教学楼、连廊、风雨操场及学生食堂组成。地下一层为人防、车库及设备用房。根据建筑平面布置本工程工设置六道抗震缝,使之倒“古”字型的平面成为六个矩形的规则子结构及一个L型的子结构。首层室内外高差较大的主要为北侧的教学楼及东侧的连廊,高差约1.6米至3.7米,首层总平面布置图如图二。

二、结构布置方式及处理方法

2.1 结构布置方式

本工程基础形式采用泥浆护壁旋挖桩,桩端持力层为强风化或中风化岩。除地下室部分的抗拔桩外,其余均为抗压桩,抗压桩桩身纵向钢筋按规范规定的配筋率配置,且未考虑桩基的抗弯承载力。在教学楼及连廊的结构分析及计算中也未考虑土压力及水压力在正常工况和地震工况下对其承载力及变形的影响。故结构方案为了明确各构件的受力情况,采用挡土墙与主体结构完全脱开的布置方式,挡土墙采用悬臂式钢筋混凝土挡墙。挡墙的局部平面布置详见图三。

2.2 问题及处理方法

在挡土墙的设计过程中需要解决以下几方面的问题:

第一: 挡土墙与主体结构柱及承台链接处的问题?

为了避免挡墙在土压力作用下对承台及主体结构的影响,挡土墙与承台和主体结构柱之间均预留30mm宽的变形缝,变形采用沥青麻筋填充,该变形缝不仅为可以减少两种构件间的相互影响,同时可以作为挡土墙的温度变形缝。因桩承台宽于框架柱,故为了避免变形缝为折线型以便施工,在框架柱两侧增加耳墙平齐承台边以保证交接处的变形缝为竖直缝。耳墙厚度同挡土墙,耳墙纵向配筋可按承担自身宽度范围内的土压力计算,水平筋锚入框架柱内。其平面做法见下图四.

第二:框架柱宽度范围内的土压力及水压力如何考虑?

对于框架柱及耳墙宽度范围内的土压力及水压力均才采用增加扶壁柱的方式来承担。挡土墙施工完成后,墙背的回填土采用素填土,根据地质勘查报告提供的素填土的各项参数见表1.挡墙基础持力层北侧部分为素填土,东侧连廊部分为全风化花岗岩。

扶壁柱纵筋底部锚入承台内,顶部锚入拉梁内。

第三:如何决绝挡土墙排水口对立面的影响?

挡土墙的需设置泄水孔释放水压力,且挡墙与主体结构柱交界处设置了伸缩缝。由于泄水口的布置及伸缩缝的存在严重影响着主立面的效果。为了不影响立面且解决挡土墙墙背的水压力,方案采取在墙背及挡墙底部换填部分厚度的粗砂层增加其挡墙背填土及墙底的透水性,使用暗排代替明排的泄水口。同时把挡土墙向墙背方向偏移330mm,待挡土墙及墙背填料施工完成后,在挡墙外侧砌筑240mm宽的砖墙,砌筑墙体的技术要求按填充墙的要求施工,墙体砌筑在挡墙基础之上,墙体外边缘齐平建筑外墙的外边缘,待墙体砌筑完成后,统一按建筑外墙做法施工以保证建筑立面的效果。挡土墙墙顶高于正负零处地梁梁底200mm,且挡墙外边与居地梁侧面30mm,地梁与挡墙的间隙采用沥青麻筋填充。其做法详见图五:

三、结论

在实际工程实例中,对于连廊、门房等体量较小的建筑物,其竖向荷载较小,当室内外高差较大时,使挡土墙与其竖向构件连为一体,建筑物底部会承受较大的水平土压力,地震工况下也难以估算其土压力对建筑物的影响,基础及建筑物的整体倾覆都较难处理。通过改变挡土墙与主体结构柱之间的连接方式及排水形式,使挡土墙和主体结构的受力不混为一谈。最大限度的减小土压力对主体结构的影响。

参考文献

[1]莫海红,杨小平:《基础工程》第二版2011,10.

[2]《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2011.

[3]《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010

论文作者:王琪1,于怀懿2

论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期

论文发表时间:2017/7/21

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关于挡土墙与结构主体非刚性连接的设计方法研究论文_王琪1,于怀懿2
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