關于地基不均勻沉降的成因與防治措施分析

劉 卉

（連云港供電公司，江蘇 連云港 222000）

隨著城市化進程的加快，城市建筑不斷涌現，隨之而來的是在建筑施工中面臨越來越多的困難需要解決。其中,地基基礎的處理是在整個建筑體結構施工中最為重要的問題之一。在現代建筑中,由于地基軟弱、荷載分布不均勻等原因,引起建筑物下沉或者不均勻下沉,例如:墻體、屋面滲水、管道漏水、下水道堵塞不暢;底層門窗或局部墻面出現斜裂縫、水平裂縫、垂直裂縫等。對建筑工程產生了極大的危害。不均勻沉降問題一旦處理不好,將給投資方和施工方造成巨大的經濟損失及惡劣的影響。因此解決地基沉降在工程施工中占有極其重要的意義。

1 地基不均勻沉降的危害

地基產生均勻沉降,對建筑物本身影響不大,可以預留沉降標高加以解決。但是由于地基軟弱,土層厚度變化大,土層在水平方向軟硬不一建筑物荷載相差較大或基礎類型、尺寸的差異等原因,容易使地基產生過量的不均勻沉降,造成建筑物傾斜,引起上部結構產生附加應力或上部結構附加應力增加,當不均勻沉降超過建筑物承受的限度時,即造成墻體或樓面開裂等事故,甚至使整個結構嚴重傾斜,影響建筑使用,危及安全。總體來說,不均勻沉降對工程的危害主要表現在兩個方面:一是使上部結構產生過大附加應力,二是使建筑物底層層高減小,建筑物總高度減小。因此,采取有效措施防止或減輕不均勻沉降,在建筑設計中至關重要。

2 地基不均勻沉降的原因

2.1 地質勘探報告的原因

地質勘探報告是地基設計的重要前提條件,它的準確直接決定著建筑地基的設計質量。工程地質勘查報告應正確反映場地土層性質,并結合設計要求,對地基做出評價,對設計和施工提出必要的建議。若地質報告不細致,不真實,勘探點間距過大,探孔深度不夠,沒有查明場地土地質情況,甚至出具虛假報告,這些情況都會對設計人員造成分析、判斷上的錯誤,以致地基設計錯誤。

2.2 設計方面的原因

建筑結構設計不合理,平面圖形復雜、層高高差和房屋長度太大導致整體剛度差;結構荷載明顯不同;基礎選型不合理,同一建筑采用不同的基礎結構;對不同的地基土質未作相應的處理;不按規范規定設置沉降縫;基礎剛度或住宅整體剛度不強;設計計算粗糙;相鄰建筑物之間的距離不夠,以致地基中附加應力擴散后重疊,導致附加不均勻沉降。

2.3 外部因素的原因

在已有建筑附近開挖基坑,影響了地基穩定;鄰近建筑物施工時的機械振動;大面積堆載;地下水大量浸泡等等,造成地基滑移或沉陷。

2.4 施工方面的原因

施工程序不科學。沒有先建高層荷載較大部分,后建低層荷載較小部分;主樓裙樓同時施工而未留設沉降縫或后澆帶;施工質量差,砂漿強度低,灰縫不飽滿,通縫多,拉結筋不按規定設置,接茬不符合要求,使建筑物承載力和整體性差;基礎施工前擾動了地基土;不良地質情況沒有完全處理好等。

3 防治地基產生不均勻沉降的措施

3.1 保證勘察報告的真實性和可靠性

地質鉆探報告是一門專門的科學,來不得半點虛假。鉆探報告是設計人員的主要設計依據,必須提高地質勘測人員的業務水平、政治素質和職業道德素質,加強責任感,這樣才能使鉆探報告真實可靠。

3.1.1 建筑物體型應力求簡單

建筑物立面的高差不宜懸殊,所受荷載差異不宜太大;在平面上開頭應力求簡單,盡量避免轉角,同時平面上的轉折和彎曲也不宜過多,否則會使其整體性和抗變形能力降低。另外,適當控制建筑物的長高比越小,整體剛度越好,調整不均勻沉降的能力越強,一般控制在2.5～3之間。對于砌體承重結構,為保證其整體剛度,應合理布置縱橫墻。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倍為宜。

3.1.2 設置沉降縫

沉降縫將建筑物分成各自獨立的單元,各單元的沉降不相互影響。一般在建筑平面的轉折部位,高度差異處,長高比嘉賓大的砌體承重結構或鋼筋混凝土西式體承重結構或鋼筋混凝土框架結構的適當部位,地基土的壓縮有顯著差異處,建筑結構或基礎類型不同處,分批建造房屋的臨界處等設置沉降縫。沉降縫應有足夠的寬度,建筑物越高,縫就越寬。

3.1.3 相鄰建筑物之間應保持一定的距離

地基土中的附加應力會擴散到基礎外的一定寬度和深度,如果兩相鄰建筑物距離過近,就會產生應力疊加,而引起過大的不均勻沉降;特別是在原有建筑物旁新建重高建筑物時更應注意。

3.1.4 適當調整建筑物標高

各建筑單元、地下管線、工業設備等原有標高,會隨著地基的不斷沉降而改變。國契約,預先可采取一定措施給以提高。如(1)室內地坪和地下設施的標高高,可根據預做沉降量予以提高。建筑物各部分(或設備之間)有聯系時,可將沉降較大者標高提高。(2)建筑物與設備之間,應留有足夠的凈空。當建筑物有管道穿過時,應預留足夠尺寸的孔洞,或采用柔性管道接頭等。

3.2 結構設計方面

減輕建筑物自重。減輕建筑物自重可以減少基底壓力,是防止和減輕不均勻沉降很重要的途徑。實際中可采用輕質材料,如多孔磚墻或其他輕質墻體;選用輕型結構,如預應力鋼筋混凝土結、輕鋼結構以及各種輕型空間結構;選用自重較輕、覆土較少的基礎形式。設置圈梁和鋼筋混凝土構造柱。在建筑物的墻體里設置圈梁和構造柱能增強建筑物的整體性,提高其抗彎剛度,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。減少或調整基礎底面的附加壓力。采用較大的基礎底面積,減少基底附加壓力,可以減小沉降量。對同一地基上建筑物的相鄰部分,可采用不同的基底附加壓力,荷載大的宜采用增大基底尺寸,來減少基底附加壓力、降低沉降差異。

3.3 施工方面

在基坑開挖時,不要擾動地基土,通?？拥妆Ａ?00mm左右的土,待墊層施工時,再人工挖除。如坑底土補擾動,應挖去,用砂、碎石回填夯實。當建筑物存在有高、低和重、輕不同部分時,應先施工高、重部分,使其有一定的沉降后再施工低、輕部分,或先施工主體房屋,再施工附屬房屋,能減少一部分沉降差;如高低層使用連接件時,應最后修建連接件,以調整部分沉降差異。在已建成的小、輕型建筑物周圍,不宜堆放大量的建筑材料和土方等重物,以免地面堆載引起建筑物產生附加沉降。

由于地基分布的復雜性和勘探點的有限性,應認真重視基礎驗槽,盡可能在基礎施工前,發現并根除地基土會產生不均勻沉降的隱患,彌補工程勘探工作的不足。

3.4 對于比較重要的建筑物和建在軟弱地基上的建筑物應進行沉降觀測施工單位必須按設計要求及規范標準埋設專用水準點和觀測點。

結語

綜上所述,地基產生不均勻沒降的原因是多方面的,帶給建筑物的影響很大,對建筑物的破壞是難以修復的。但是能在設計、施工等各方面采取一定的措施,就可以預防和控制不均勻沉降的產生,確保施工質量。

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