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1、淺談地裂縫對建筑物的影響摘要:地裂縫災(zāi)害是一種嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害,所經(jīng)之處會造成建筑物的破壞,給人們造成了巨大的損失,通過對建筑結(jié)構(gòu)的受力及性能分析,本文就建筑對于地裂縫的合理的最小安全避讓距離進(jìn)行了一些探討。關(guān)鍵詞:地裂縫;建筑結(jié)構(gòu);避讓距離屮圖分類號:TU3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A1引言我國10多個省、200多個市縣[1]都存在地裂災(zāi)害,災(zāi)害嚴(yán)重的有西安,兗州,太原等。西安位于渭河盆地南部,地裂縫發(fā)育強(qiáng)烈、成因復(fù)雜。西安的地裂縫活動從1976年唐山大地震之后開始加劇,上個世紀(jì)80年代至90年代,是西安地裂縫活動最為嚴(yán)重的時期,西安的
2、地裂災(zāi)害已經(jīng)給城市的規(guī)劃和建設(shè)帶來了嚴(yán)重的困擾。地裂縫發(fā)育經(jīng)過之處,地表破碎、建筑物開裂,許多建筑因?yàn)榈亓鸦顒訂适褂霉δ?,只好拆除。地裂活動述使城市道路路基破壞、路面變形、地下水管錯斷。為防治地裂災(zāi)害、減少經(jīng)濟(jì)損失,人們對地裂縫進(jìn)行了勘察、測繪,基本查明了西安地裂縫的分布現(xiàn)狀及形成機(jī)制,確立了以避讓為主的預(yù)防地裂縫破壞的思路。合理的避訃距離可以很好地保證建筑物的安全,也可以合理地利用有效的土地資源。2地裂縫的成因地裂縫分為構(gòu)造地裂縫、非構(gòu)造地裂縫和混合成因地裂縫3大類。地震裂縫、基底斷裂活動裂縫屬構(gòu)造地裂縫,松散土體潛蝕
3、裂縫、黃土濕陷裂縫、脹縮裂縫、地面沉陷裂縫、滑坡裂縫為非構(gòu)造地裂縫,隱伏裂隙開啟裂縫為混合成因地裂縫。西安地裂縫的成因主要有以下兒個: ①地裂活動與地震活動有關(guān);②西安地裂縫活動與局部地質(zhì)與地貌特征有關(guān);③西安地裂縫的活動與地面沉降有關(guān);④西安地裂縫活動與現(xiàn)代生活和人類的工程活動有關(guān),如過量汲取地下水。關(guān)于西安地裂縫的成因就有多種說法[2],比較典型的冇“水成說”、“構(gòu)造說”和“多因說”。3地裂縫對建筑的影響西安的地裂縫活動從1996年后趨于平緩,但這并不代表今后西安的地裂縫不再活躍。如果按照30年的短周期推算,
4、建筑物在50年的建筑設(shè)計使用年限內(nèi)有可能遭遇到1—2次的地裂縫活動,建筑物在100年的建筑設(shè)計使用年限內(nèi)冇可能遭遇到2次以上的地裂縫活動。隨著人們對地裂縫活動的研究,地裂活動與地震活動有著相互關(guān)系。全球自從1995年H本阪神地震以后,已經(jīng)進(jìn)入了一個新的地震活躍期,2000年以后全球強(qiáng)震頻發(fā)[3]o可以設(shè)想,今后在那些丿力史上曾經(jīng)有過地裂活動并且位于地震活動區(qū)的地區(qū),地下斷層隱伏地裂縫的突然顯現(xiàn)、或者新地裂縫的突然出現(xiàn)也完全是可能的。結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)形式,延性、內(nèi)力重分布等都是影響建筑物的重要因素。地裂縫的蠕動會使其附近的土體和地
5、面發(fā)生嚴(yán)重變形,地基的變形會使基礎(chǔ)產(chǎn)生傾斜、甚至破壞。地裂縫活動的強(qiáng)弱、基礎(chǔ)承載力及變形能力的好與差直接決定了基礎(chǔ)是否破壞。各式各樣的基礎(chǔ)形式中,剛性基礎(chǔ)的抗壓大,抗払抗彎、抗剪能力差;柔性基礎(chǔ)的抗拉、抗壓、抗彎、抗剪均較好,但自身抵抗地基形變能力差;條形基礎(chǔ)、十字交梁基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)相比較,前者抵抗地基變形的能力強(qiáng)、口身易破壞、對上部結(jié)構(gòu)影響小,后者的變形適應(yīng)能力強(qiáng)、自身不易破壞、對上部結(jié)構(gòu)的影響大。構(gòu)件延性是指構(gòu)件或構(gòu)件的某個截面從屈服開始到達(dá)最大承載能力或到達(dá)以后而承載能力還沒冇明顯下降期間的變形
6、能力。一般來說,延性結(jié)構(gòu)有利于吸收和耗散地震能量,滿足抗震設(shè)計方面的要求。在抗震設(shè)計中,應(yīng)考慮和利用結(jié)構(gòu)的變形能力(延性)以及耗散地震能量的能力。大量的研究成果表明,一個結(jié)構(gòu)具有較大延性或較高耗能能力的話,即使承載力較低,也能夠吸收較多能量,抗御較強(qiáng)地震而不會倒塌。延性差的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面,其后期變形能力小,在達(dá)到其最大承載力后會突然發(fā)生脆性破壞。結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布過程的長短,內(nèi)力重分布是否顯著,內(nèi)力重分布是否完全實(shí)現(xiàn),關(guān)鍵取決于塑性較,取決于塑性較處截面彎矩調(diào)整幅度和塑性較的轉(zhuǎn)動能力。同時,還要考慮結(jié)構(gòu)在正常使用條件下不
7、會出現(xiàn)塑性錢,結(jié)構(gòu)混凝土裂縫寬度及變形不要超過限值,為此要限制彎矩調(diào)整幅度,提高塑性餃轉(zhuǎn)動能力。結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布能力越強(qiáng),結(jié)構(gòu)抵御局部超載、地基不均勻沉降的能力就越強(qiáng)。一般多高層房屋結(jié)構(gòu)都是高次超靜定結(jié)構(gòu),因此具有很強(qiáng)的內(nèi)力重分布能力,實(shí)際結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布能力強(qiáng)弱還取決于結(jié)構(gòu)的材料,混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布能力比砌體結(jié)構(gòu)好,鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布能力乂比混凝土結(jié)構(gòu)好。建筑的上部與基礎(chǔ)為一個整體,上部結(jié)構(gòu)所承受的荷載傳到基礎(chǔ)再傳到地基,從而引起地基沉降。地基發(fā)生的不均勻沉降也會通過基礎(chǔ)影響上部結(jié)構(gòu),使建筑物產(chǎn)生傾斜甚至破壞。所以建
8、筑物的上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的相互關(guān)系也是影響建筑物安全的一個重要因索。《西安地裂縫場地勘察與工程設(shè)計規(guī)程》[41DBJ61-6—2006規(guī)定了西安地裂縫場地建筑物規(guī)劃設(shè)計時基礎(chǔ)外延至地裂縫的最小避讓距離。為了節(jié)約土地資源,最小避讓距離還有推進(jìn)的可能性。4結(jié)語(1)深入研究地裂縫的成因及地裂縫活動規(guī)律,預(yù)測地裂