与土有关的典型工程案例 - 图文(2)

座钟塔，在大教堂东南方向相距约25m。

比萨斜塔是一座独立的建筑，周围空旷，比萨斜塔建造，经历了三个时期： 第一期，自1173年9月8日至1178年，建至第4层，高度约29m时，因塔倾斜而停工。

第二期，钟塔施工中断94年后，于1272年复工，至1278年，建完第7层，高48m，再次停工。

第三期，经第二次施工中断82年后，于1360年再复工，至1370年竣工，全塔共八层，高度为55m。

全塔总荷重约为145MN，塔身传递到地基的平均压力约500kPa。目前塔北侧沉降量约90cm，南侧沉降量约270cm，塔倾斜约5.5°，十分严重。

比萨斜塔向南倾斜，塔顶离开垂直线的水平距离已达5．27m，等于我国虎丘塔倾斜后塔顶离开水平距离的2．3倍。幸亏比萨斜塔的建筑材料大理石条石质量优，施工精细，尚未发现塔身有裂缝。

比萨斜塔基础底面倾斜值，经计算为0.093，即93％0,我国国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ 7－89中规定：高耸结构基础的倾斜，当建筑物高度Hg为：50m

关于比萨斜塔倾斜的原因，早在18世纪记载当时就有两派不同见解：一派由历史学家兰尼里·克拉西为首，坚持比萨塔有意建成不垂直；另一派由建筑师阿莱山特罗领导，认为比萨塔的倾斜归因于它的地基不均匀沉降。

本世纪以来，一些学者提供了塔的基本资料和地基土的情况。比萨斜塔地基土的典型剖面由上至下，可分为8层：

①表层为耕植土，厚1 60m；

②第2层为粉砂，夹粘质粉士透镜体，厚度 5.40m； ③第3层为粉土，厚3.0 m； ④第4层为上层粘土，厚度10.5m； ⑤第5层为中间粘土，厚为5.0m； ⑥第6层为砂土，厚为2.0m； ⑦第7层为下层粘土，厚度12.5m； ⑧第8层为砂土，厚度超过20.0m。 有人将上述8层土合为3大层： ①一③层为砂质粉质土；

④一⑦层为粘土层； ⑧层为砂质土层。

地下水位深1.6m，位于粉砂层。 根据上述资料分析认为比萨钟塔倾斜的原因是：

①钟塔基础底面位于第2层粉砂中。施工不慎，南侧粉砂局部外挤，造成偏心荷载，使塔南侧附加应力大于北侧，导致塔向南倾斜。

②塔基底压力高达500kPa，超过持力层粉砂的承载力，地基产生塑性变形，使塔下沉。塔南侧接触压力大于北侧，南侧塑性变形必然大于北侧，使塔的倾斜加剧。

③钟塔地基中的粘土层厚达近30m，位于地下水位下，呈饱和状态。在长期重荷作用下，土体发生蠕变，也是钟塔继续缓慢倾斜的一个原因。

④在比萨平原深层抽水，使地下水位下降，相当于大面积加载，这是钟塔倾斜的重要原因。在60年代后期与70年代早期，观察地下水位下降，同时钟塔的倾斜率增加。当天然地下水恢复后，则钟塔的倾斜率也回到常值。 （3）事故处理方法 ①卸荷处理

为了减轻钟塔地基荷重，1838年至1839年，于钟塔周围开挖一个环形基坑。基坑宽度约3.5m，北侧深0。9m，南侧深2.7m。基坑底部位于钟塔基础外伸的三个台阶以下，铺有不规则的块石。基坑外围用规整的条石垂直向砌筑。基坑顶面以外地面平坦。

②防水与灌水泥浆

为防止雨水下渗，于1933—1935年对环型基坑做防水处理，同时对基础环周用水泥浆加强。

③为防止比萨斜塔散架，于1992年7月开始对塔身加固。

以上处理方法均非根本之计。其关键应是对地基加固而又不危及塔身安全。其难度是很大。

此外，比萨斜塔贵在斜，因为1590年伽利略曾在此塔做落体实验，创立了物理学上著名的落体定律。斜塔成为世界上最珍贵的历史文物，吸引无数国内外游客。如果把塔扶正，实际破坏了珍贵文物。因此，比萨斜塔的加固处理难度大，既要保持钟塔的倾斜，又要不扰动地基避免危险，还要加固地基，使斜塔安然无恙。有志之土如能研究出一个切实可行的方案．则是一大贡献。

处理措施

1838-1839：挖环形基坑卸载 1933-1935：基坑防水处理

基础环灌浆加固

1990年1月: 封闭

1992年7月：加固塔身，用压重法和取土法进行地基处理 目 前: 已向游人开放。

2、虎丘塔

（1）工程事故概况

虎丘塔位于苏州市西北虎丘公园山顶，原名云岩寺塔，落成于宋太祖建隆二年（公元961年），距今已有1000多年悠久历史。全塔七层，高47.5m。塔的平面呈八角形，由外壁、回廊与塔心三部分组成。虎丘塔全部砖砌，外型完全模仿楼阁式木塔，每层都有八个壶门，拐角处的砖特制成圆弧形，十分美观，在建筑艺术上是一个创造。中外游人不绝。1961年3月4日国务院将此塔列为全国重点文物保护单位。

1980年6月虎丘塔现场调查，当时由于全塔向东北方向严重倾斜，不仅塔顶离中心线已达2．31m，而且底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑而封闭、停止开放。仔细观察塔身的裂缝，发现一个规律，塔身的东北方向为垂直裂缝，塔身的西南面却是水平裂缝。 （2）事故原因分析

经勘察，虎丘山是由火山喷发和造山运动形成，为坚硬的凝灰岩和晶屑流纹岩。山顶岩面倾斜，西南高，东北低。虎丘塔地基为人工地基，由大块石组成，块石最大粒径达1000mm。人工块石填土层厚1－2m，西南薄，东北厚。下为粉质粘土，呈可塑至软塑状态，也是西南薄，东北厚。底部即为风化岩石和基岩。塔底层直径13．66m范围内，覆盖层厚度西南为2．8m，东北为5．8m，厚度相差3．0m，这是虎丘塔发生倾斜的根本原因。此外，南方多暴雨，源源雨水渗入地基块石填土层，冲走块石之间的细粒土，形成很多空洞，这是虎丘塔发生倾斜的

重要原因。在十年“文革”期间，无人管理，树叶堵塞虎丘塔周围排水沟，大量雨水下渗，加剧了地基不均匀沉降，危及塔身安全。

从虎丘塔结构设计上看有很大缺点，没有做扩大的基础，砖砌塔身垂直向下砌八皮砖，即埋深0．5m，直接置于上述块石填土人工地基上。估算塔重63000kN，则地基单位面积压力高达435kPa，超过了地基承载力。塔倾斜后，使东北部位应力集中，超过砖体抗压强度而压裂。 （3）事故处理方法： 首先采取加固地基的办法。

第一期加固工程是在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙，其目的为减少塔基土流失和地基土的侧向变形。在离塔外墙约3m处，用人工挖直径1.4m的桩孔，深入基岩50cm，浇筑钢筋混凝土。人工挖孔灌注桩可以避免机械钻孔的振动。地基加固先从不利的塔东北方向开始，逆时针排列，一共44根灌注桩。施工中，每挖深80cm即浇15cm厚井圈护壁。当完成6－7根桩后，在桩顶浇筑高450mm圈梁，连成整体。

第二期加固工程进行钻孔注浆和树根桩加固塔基。钻孔注水泥浆位于第一期工程桩排式圆环形地下连续墙与塔基之间，孔径90mm，由外及里分三排圆环形

注浆共113孔，注入浆液达26637rn3。树根桩位于塔身内顺回廊中心和八个壶门内，共做32根垂直向树根桩。此外，在壶门之间8个塔身，各做2根斜向树根桩。总计48根树根桩，桩直径90mm，安设3Ф16受力筋，采用压力注浆成桩。

这项虎丘塔地基加固工程，由上海市特种基础工程研究所改装了XJ．100－1型钻机，用干钻法完成，效果良好。

虎丘塔地基加固布置图

3、关西机场（世界最大人工岛）

概况：1986年：开工；1990年：人工岛完成；1994年：机场运营；面 …… 此处隐藏：1899字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……