簡談建筑結構基礎不均勻沉降的危害及防治措施

宋青錄??

【摘要】正確認識不均勻沉降對房屋結構造成的危害，深入分析事故發生的原因，采取有效不均勻沉降防止措施，消除沉降差、 溫度應力和體形復雜對結構的危害，具有重要的現實意義。

【關鍵詞】基礎不均勻沉降；危害及原因分析

Discussion on the Harm of Uneven Settlement of Building Structure Foundation and Preventive Measures

Song Qing-lv

（Shandong Rising Sun Environmental Protection Engineering Co.， LtdMengyinShandong276200）

【Abstract】It is of great practical significance to understand the damage caused by uneven settlement and to analyze the cause of the accident. It is of great practical significance to take effective measures to prevent the settlement and reduce the difference of settlement， temperature stress and complex shape.

【Key words】Foundation uneven settlement；Hazard and cause analysis

1. 前言

高層建筑隨著社會經濟發展與技術進步同步發展起來。正確認識不均勻沉降對房屋結構造成的危害，深入分析事故發生的原因，采取有效不均勻沉降防止措施，消除沉降差、 溫度應力和體形復雜對結構的危害，具有重要的現實意義。

2. 基礎不均勻沉降的危害及原因分析

2.1不均勻沉降的危害分析。

（1）導致建筑物傾斜。例如聞名于世的意大利比薩斜塔，塔高54.5米。由于建造在不均勻高壓縮性上，致使塔基產生不均勻沉降，北側下沉1米多，南側下沉有3米，塔身側移達5.8米之多。

（2）導致房屋墻體開裂。某幢 13層的住宅樓，房屋內外的墻壁、地面出現裂縫現象。而大樓地基下陷所產生的壓力，令許多住戶家的墻壁斷裂、瓷磚脫落、梁板開裂。房屋安全檢測中心的專家對大樓進行了鑒定，鑒定報告稱：“該樓墻體裂縫……已影響住戶安全使用，應采取措施予以加固。”專家認為裂縫的主要原因是地基不均勻沉降所致。

（3）導致建筑物嚴重下沉。例如某四星級飯店，建在軟土地基上，建筑物絕對沉降達 2.8m，使原底層陷入地下，成了半地下室，嚴重影響使用。因此，采取有效措施防止或減輕不均勻沉降，在建筑設計及施工中至關重要。

2.2基礎不均勻沉降的原因分析。

（1）勘測環節的失誤。城鄉一體化進程中，一些新建筑都選擇在城鄉結合部，相關的地質資料缺乏積累，加之開發商的輕視，使得項目初期的勘探中，點位間距過大，也有的是因為沒有勘探點地址剖面圖做依據，缺乏連貫性，對地址情況掌握不全或者處理不當，在此期間存在一些差錯。勘探人員所使用的取土器不規范，導致原狀土樣受到干擾，進而實驗結果不可靠。勘探過程中，布孔少或者不合理也是造成勘探數據失誤的原因，對地下的暗塘以及流沙層等確定不準確或者遺漏，從而使勘探結果的可靠性和準確性大打折扣。

（2）設計環節的失誤。對建筑物的設計是直接影響其日后使用效果的重要原因，合理的設計是保證建筑質量的重要措施。如果設計期間對地基處理方法的選擇不當，沒有充分考慮局部不良地基的處理或者處理不當，就會產生不良后果。

（3）施工地基處理方面的因素。目前建筑施工中所采用的地基處理方法都存在一些弊端，質量控制困難。質量檢測技術滯后，無損檢測很難真正驗收質量，致使一部分建筑的加固效果不符合設計要求。施工人員的技術和責任感都不高，對一些問題發現了不作處理或者處理不當，不通知勘測人員擅自決定，埋下質量隱患。

（4）施工單位不重視沉降觀察的因素。施工中或者竣工后，對沉降的觀測不重視，一些觀測點的選擇和預留都缺少防護措施，而且不能夠按規定進行復測，致使觀測記錄不準確和不科學。

3. 建筑結構基礎不均勻沉降的防治措施

3.1勘測時注重勘測報告的可靠性。

地質勘測報告是設計人員進行設計和施工計劃的重要憑證，因此，必須保證勘測報告的準確性和可靠性，具體有以下幾點要求 ：

（1）取得附有坐標及地形的建筑物總平面布置圖，各建筑物的特點以及可能采取的基礎型式、尺寸、預計埋置深度，對地基基礎設計的特殊要求等。

（2）查明地下水的埋藏條件。當基坑降水設計時尚應查明水位變化幅度與規律，提供地層的滲透性。判定環境水和土對建筑材料和金屬的腐蝕性，了解建筑物地下水類型、埋藏深度、動態、化學成分，判定地基土及地下水在建筑物施工和使用期間可能產生的變化及其對工程的影響，提出防治措施。

3.2設計時增強多層建筑的基礎剛度和整體剛度。

（1）建筑措施。多層住宅的平面形狀應力求簡單，規則整齊，盡量避免形狀復雜，陰角太多；避免建筑物有顯著的高差或荷載差異。在軟土地區建筑物的裂縫事故，往往以有高度差異或荷載差異的建筑物為多見，尤其是高、低或輕；重單元連成一體未設置沉降縫時易發生。

（2）設置沉降縫。多層住宅的長度應控制在 55米以內；長度較大的住宅，考慮在適應部位設置沉降縫 ；對于平面圖形復雜的，或有層高高差及荷載顯著不同的，要在其轉折處 ；層高高差處或荷載顯著不同的部位設置沉降縫；在地基土的壓縮性有顯著不同處或在地基處理方法不同處設置沉降縫。endprint

（3）考慮相鄰建筑物的影響。建筑物荷載不僅使建筑物地基土產生壓縮變形，而且由于基底壓力擴散的影響， 在相鄰范圍內的土層，也將產生壓縮變形 ；這種變形隨著相鄰建筑物距離的增加而逐漸減少，由干軟弱地基的壓縮性很高，當兩建筑物之間距離較近時，常常造成鄰近建筑的傾斜或損壞。

（4）結構措施。控制建筑物的長高比。長高比是保證磚石承重結構建筑物剛度的主要因素。長高比大的建筑物，調整地基不均勻變形的能力就差。相反，如將建筑物長高比限制在一定范圍內，它就具有較大的調整地基不均勻變形的能力。實踐證明，建筑物的長高比控制在 2.5至 3之間，可減少建筑物的相對彎曲，房屋不易出現裂縫。

（5）合理布置縱橫墻。承重結構的墻身是房屋扭曲的主要受力構件，它具有調整不均勻變形的能力。縱、橫墻的布置合理與否，對建筑物的整體剛度影響很大。如縱墻貫通而橫墻密布，則猶如空脹多肋深梁，剛度很大，這時基礎沉降比較均勻。為了保證建筑物的整體剛度，對于磚石承重結構的縱橫墻應盡量貫通，橫隔墻的間距不宜過大，一般不大于建筑物寬度的1.5倍為妥。

（6）設置圈梁。在建筑物的墻體設置鋼筋混凝土圈梁的主要作用是增強建筑物的整體性，它在一定程度上能防止或減少裂縫的出現，即使出現了裂縫也能阻止裂縫的發展。

（7）地基和基礎措施。多層住宅的地基基礎設計必須以控制變形值為主，設計單位必須進行基礎最終沉降量和偏心距離的驗算。基礎最終沉降量應當控制在相關規范規定的限值以內。在建筑物體形復雜，縱向剛度較差時，基礎的最終沉降量和偏心距應當按照相關規范進行控制。當天然地基不能滿足建筑物沉降變形控制要求的，必須采取技術措施，一般可采用打預制鋼筋砼短樁。同一建筑物盡量采用同一類型的基礎并理置于同一土層中。

3.3施工時切實提高施工質量。

基礎工程是位于建筑物最下部的構件，承受著建筑物的全部荷載，并將這些荷載傳遞給地基。建筑基礎工程屬于地下隱蔽工程，在建筑工程竣工后，難以檢查基礎的施工質量。若建筑基礎工程出現質量問題，將會導致整個建筑沉降、偏斜，甚至引發難以補救的重大安全事故，造成災難性后果。因此，建筑基礎工程施工質量，已成為保證整個建筑工程質量的重點，采取何種措施來提高建筑基礎工程的施工質量，也成為當前許多建筑工程從業人士所共同關注的問題。

（1）做好地基驗槽工作，首先做好基槽開挖后的釬探工作，請勘察、設計、監理、建設單位共同驗槽以確定地基土質與勘察結果是否相符，如不符請勘察、設計部門共同確定地基處理方案，然后方可進行下一步施工，并且在施工中確保地基處理和基礎工程的質量，處理過程必須由監理工程師旁站，并經監理單位驗收合格。

（2）控制好給排水管道的灌水試驗，必須嚴格按規范操作并經過監理和建設單位隱蔽驗收，作到每根埋地排水管均做灌水試驗，排水管道支墩和墊層混凝土強度合格，然后經監理工程師隱蔽驗收合格后在進行下道工序施工，防止管道漏水、滲水浸泡地基引起地基土局部軟化而造成沉降量過大和底層地面塌陷、裂縫。

（3）控制好結構工程施工質量。嚴把鋼材質量關及鋼筋安裝工藝；設計合理的基礎混凝土配合比，合理的混凝土配合比由實驗室通過實驗確定，除滿足確定耐久性要求和節約原材料外，應該具有施工要求的和易性。因此要實驗室設計合理的配合比，必須提供合格的水泥、砂、石、水泥控制強度、砂控制細度、含水率、含泥量等，只有材料達到合格要求，才能做出合格的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理的進行，達到設計和驗收標準，正確按設計配合比施工。按施工配合比施工，首先要及時測定砂、石含水率，將設計配合比換算為施工配合比。其次，要用重量比，不要用體積比，最后要及時檢查原材料是否與設計用原材料相符；加強原材料管理。混凝土材料的變異將影響混凝土強度。因此收料人員應嚴把質量關，不允許不合格品進場，另外與原材料不符及時匯報，采取相應措施，以保證混凝土質量 ；加強混凝土養護工作，進行混凝土強度的測定。我們以 28天強度為準，為施工簡便和質量保證，我們一般做 7天試塊等，以對混凝土強度盡量根據其齡期測定其發展，以明確確定其質量。

（4）加強對建筑物的沉降觀測。施工期間，施工單位必須按設計要求及規范標準埋設專用水準點和沉降觀測點。主體結構施工階段，每結構層沉降觀測不少于一次；主體結構封頂后，沉降觀測 2個月不少于一次。

4. 結束語

本文從不均勻沉降產生原因到問題防治措施的論述，總結了該類結構基礎不均勻沉降的一般性結論，供技術參考使用。endprint