砌體結構不均勻沉降導致的裂縫成因及預防措施

仲偉濤

[摘要] 本文通過不均勻沉降引起砌體結構墻體裂縫的分析,總結此類裂縫的預防措施。

[關鍵詞] 砌體結構；不均勻沉降，裂縫，預防措施。

砌體屬于脆性材料，裂縫的存在降低了墻體的質量，如整體性、耐久性和抗震性能，同時墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。特別是隨著我國墻改、住房商品化的進展，人們對居住環境和建筑質量的要求不斷提高，對建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴格。由于建筑物的質量低劣，如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來越多，建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質量標準。裂縫的產生主要由材料因素、施工因素、溫度因素、地基不均勻沉降造成的,本文僅對由地基不均勻沉降造成的裂縫分析并提出相應處理措施。

1、產生墻體裂縫原因的分析

如果房屋建筑在高壓縮的土層上，往往由于傳到土層上的荷載不均勻，造成房屋基礎下土層壓縮的不均勻。此時，建筑物中心處地基的壓縮層達到最大深度，而建筑物中心到周邊，壓縮層深度逐漸減小，在建筑物周邊具有同類土的水平界限處于不受力的狀態。

土的變形，除了因靜荷載作用使土受壓縮產生，還可能由于：地下水沖刷在土中形成空隙，施工時機械等使土受振動，地下水的變化，土的凍融循環引起土的破壞，或房屋周邊有不同的容許持力層。

除上述因素與外部各種影響產生不同性質和不同程度的土的變形以致房屋產生裂縫，往往可能是由下列房屋及建筑物本身的特點造成的，房屋及建筑物對地基作用不均勻的荷載，同一建筑物采用不同的基礎形式，同一房屋或兩個相鄰房屋中并列基礎的相互影響，在原有房屋旁接建新的工程等造成。

土本身的性質和房屋結構的特點引起的不均勻沉降，可能使房屋出現裂縫，在不利條件下，例如，在地基發生最大不均勻沉降處，基底下土有軟弱下臥層，上述影響將疊加，更加不利。

2、預防不均勻沉降導致墻體裂縫的措施

為了避免或預防由于地基不均勻沉降導致的墻體裂縫，在地基基礎設計時應考慮上部結構與地基基礎的共同作用，首先考慮在建筑、結構和施工方面采取減輕不均勻沉降危害的措施，必要時才采取其它的地基基礎方案。

建筑措施

建筑物體型力求簡單整齊，體型簡單的建筑物，其整體剛度大，抵抗變形的能力強，因此，在滿足使用要求的前提下，軟弱地基的建筑物應盡量采用簡單的體型，如等高的“一”字形。平面形狀復雜的建筑物（如L、T、H形等），由于基礎密集，地基附加應力互相疊加，在建筑物轉折處的沉降必然比別處大，加之這類建筑物的整體性差，各部分的剛度不對稱，因此很容易因地基不均勻沉降而開裂。

各單元的高度和荷載不宜相差過大，磚混結構的特點是荷載和沉降量均較大，其剛度取決于長高比和橫墻間距，三層以上房屋，其長高比L/H 宜小于或等于2.5，當長高比為2.5

當建筑物體型復雜或長高比過大時，宜用沉降縫將建筑物分割成兩個或多個獨立的沉降單元，每個單元一般應體型簡單、長高比小、結構類型相同以及地基比較均勻，這樣的沉降單元具有較大的整體剛度，沉降比較均勻，一般不會再開裂，另外應使相鄰建筑物基礎間保持一定凈距。決定基礎間凈距的主要指標是受影響建筑（被影響者）的剛度（用長高比來衡量）和影響建筑（產生影響者）的預估平均沉降量，后者綜合反映了地基的壓縮性、影響建筑的規模和重量等因素的影響。

結構措施

建筑物自重（包括基礎及覆土重）在基底壓力中所占的比例很大，民用建筑可達3/5以上，因此減輕建筑物自重可以有效的減少地基的沉降量，例如減少回填土或采用輕質回填材料，選用輕型結構，從而減輕基礎上的荷載和地基變形，擴大基礎底面積，從而減少基底附加壓力，選用有一定厚度的，地基承載力較高的土層做基礎持力層。在各層平面內設置鋼筋混凝土圈梁，增強建筑物剛度，也是防止磚墻出現裂縫和阻止裂縫開展的一項有效措施。圈梁的布置，多層房屋宜在基礎面附近和頂層各設置一道，其它各層可隔層設置（必要時可層層設置），位置在窗頂或樓板下面，圈梁必須與砌體結合成整體，每道圈梁應貫通全部外墻、承重內縱墻及主要內橫墻，如樓梯間窗洞沒法聯通，應安要求搭接處理，如果墻體應開洞過大而受到嚴重削弱，且地基又很軟弱，還可考慮在削弱部位適當配筋，或利用鋼筋混凝土邊框加強。

地基處理。當天然地基在上部結構的自重及外荷載作用下產生過大的變形時，會影響建筑物的使用，特別是超過建筑物所能容許的不均勻沉降時，結構可能開裂破壞。因此，對天然地基進行處理，可以有效提高地基土的承載能力或減少地基變形。根據地基處理原則、地基處理目的、地基處理性質，地基處理可分為換填墊層法，排水固結法，振密及擠密法，托換等多種方法。從設計上，要根據地質資料和場地地基實際，結合施工條件，材料供應情況和技術經濟比較，采取地基處理多方案比較，選擇適當的人工地基處理方法，使地基處理既經濟合理，又安全可靠。

選用適當的基礎方案。例如加強基礎剛度，當建筑物各部分荷載相差較大時，可按照變形控制的原則，調整基礎的形式，大小和埋置深度，以減少不均勻沉降，同一建筑物的基礎宜采用相同形式和把基底埋置在同一標高上，當多層建筑物的荷載較大時，宜設置半地下室或全地下室的補償基礎形式。

施工的注意問題

遵照先重（高）后輕（低）的施工程序，必要時還應在重建筑物竣工后間歇一段時間，再建造輕的臨近建筑物。在已建建筑物周圍，不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物，以免地面堆載引起建筑物產生附加沉降。在進行降低地下水位及開挖深基坑時，應密切注意對臨近建筑物可能產生的不利影響，必要時可以采用設置截水帷幕、控制基坑變形量等措施。對于淤泥及淤質粘土，機械開挖到基底設計標高，宜保留200mm厚原土，待施工混凝土墊層時采用人工開挖，減少擾動，如發現坑底軟土被擾動，可挖去擾動部分，用砂、碎石等回填處理。

3、結論

產生砌體結構不均勻沉降導致的裂縫的因素是多方面的，墻體裂縫的危害性和處理方法也不能一概而論，具體處理時應對癥防治，預防為主。

參考文獻

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