高層建筑基礎不均勻沉降預防措施研究

張朝營

（河南恒盛建設集團有限公司，河南 許昌 461100）

1 引起高層建筑基礎不均勻沉降的原因

1.1 對地質勘查工作不夠重視

在對待建項目進行項目勘察時，由于開發商不夠重視，勘探人員在進行地質鉆探時，勘探點的深度不夠深入，勘測范圍不夠全面，甚至有可能去抄襲相鄰建筑物的資料等，從而導致地質勘測報告不準確，無法如實反映工程的實際地質環境。比如不能如實呈現地下水的情況和土層的性質，從而使得設計人員無法獲取可靠的數據。

1.2 設計失誤

設計失誤是導致高層建筑基礎不均勻沉降的另一重要原因。由于設計人員對勘探資料不夠重視或者勘探資料的不準確性，從而導致在建筑設計環節中出現對細節的忽略，不能對地基不良的建筑部分進行處理或處理方法不夠妥善，從而導致同一建筑面地基強度有不同的結果。其次，高層建筑形體具有多樣性和復雜性的特點，使設計人員容易忽略建筑的內部結構、建筑物之間的距離等問題。此外，還有些地產開發商為了節約成本或是迎合客戶需要，對建筑物提出一些不符合設計科學的要求，諸如增加懸挑陽臺等。而有的設計人員也沒能夠嚴格遵守專業原則，在沒有經過嚴密演算的情況下草率更改設計或簽字。

1.3 地基處理方法不合理

對于高層建筑物來說，地基處理方法有很多種，而選取何種方法對地基進行處理則需要工作人員根據工程的實際情況進行選擇。工程不同選用的地基處理方法也不盡相同，即便是同一工程，其不同區域的地質條件也可能會有很大差異。這就要求工作人員在施工中根據實際地質情況，科學合理地選取一種甚至幾種地基處理方案。但是在實際操作中，有些項目領導人為了節省時間或者人力、物力，往往只采用簡單的地基處理方法，從而導致高層建筑出現不均勻沉降。

1.4 沉降計算參數選擇不合理

因為地基土層屬于非勻質彈塑性材料，所以在對地基基礎沉降量進行計算時，首先會依據彈性理論計算初始沉降。其次是根據壓縮以及三軸試驗對固結沉降進行確定，再次要根據蠕變試驗對次固沉降的參數進行確定。然后通過分層總和法進行求解，但是這種計算方法可能會引起參數確定的不準確，因此可能會導致高層建筑物基礎的不均勻沉降。

1.5 建筑物使用不當

除了地基性質、設計結構等因素外，住戶對建筑物的不合理使用也可能會引起地基的不均勻沉降。有些住戶為了改變房屋用途，私自對房屋進行改造，或者在室內堆放超出設計要求的活荷載，大大增加了地基的附加應力，從而可能導致建筑物基礎的不均勻沉降甚至是墻體開裂。

2 預防高層建筑基礎出現不均勻沉降的主要技術措施

高層建筑基礎的不均勻沉降會導致建筑物的開裂甚至坍塌，嚴重威脅住戶的人身安全。因此，對高層建筑的基礎進行設計時，一定要采取有力措施避免問題的產生。

2.1 提高地質勘測人員的工作素質，保證鉆探報告的準確性

在對建筑工程的地質進行勘察時，管理者要監督地質勘查人員，確保其認真對待每一個勘探點，全力保證勘探報告的準確性。因為設計人員完成的建筑設計是基于地質勘探報告的，因此勘探結果一定要精準、詳細，切不能馬虎。這也說明提高地質勘查工作人員的整體工作素質、提升他們的業務水平、增強他們的責任感是十分必要的。因為只有這樣，才能夠避免工作中可能產生的失誤，才能夠切實提高勘探報告的準確率，才能夠從源頭上避免出現不均勻沉降的現象。

2.2 對主樓和裙樓基礎進行聯合設計

裙樓和主樓基礎的聯合設計指的是裙樓和主樓分別采用不同的基礎類型，但是中間不再設置沉降縫。根據對近年來的工程實踐的總結，將基礎聯合設計的要點歸納為以下幾點：其一，對考慮裙房的高層建筑而言，確定合理的差異沉降、選擇合適的沉降計算方法以及觀察地區性持久的沉降數據是其基礎設計的關鍵。其二，聯合設計的基本原則是盡量減少主樓的沉降量以及重量，比如可以采用補償式基礎或者柱基，采用輕質材料。同時還可以在不導致破裂的前提下把裙房基礎的柔性提高，甚至可以采用獨立的柱基。其三，注意施工的先后順序，對主樓進行先施工，讓可能會發生的沉降提前發生，然后根據情況設計良好的后澆帶。通常情況下，裙樓和主樓之間的荷載存在很大差異，兩者之間的剛度差別也十分大，從而會導致一定量的沉降差異，若處理不當則可能引起結構開裂從而影響使用。而如果主樓和裙樓采用不同的基礎類型，則可以設法降低產生不均勻沉降的可能，同時，在結構上還可以保持連續無縫形式。

2.3 減輕建筑結構自身的重量

地基產生壓縮變形是因為其上面承擔了超出本身承重能力的重量，地基壓縮變形的程度和地面荷載值是正比關系。因此，減輕建筑物結構自身的重量也是降低基底附加應力從而減少沉降的有力方法。在對基礎進行建造時，可以采取覆土少、自重輕的基礎形式，比如薄殼基礎、寬基淺埋空心基礎以及箱型基礎。此外，還可以設置半地下室或地下室，采取架空地板來取代室內填土。對于建筑的上部結構，則可以采取輕鋼結構、預應力以及單位容量少的輕質墻體材料，從而減輕對地基產生的壓力，降低地基基礎沉降的可能性。

2.4 避免對地基做降水處理并考慮基礎施工的高度

相關建筑施工實踐表明，對地基進行降水處理，會增大建筑物基礎進一步下沉的可能性，加劇不均勻沉降。另外，基礎施工高度的限制也對基礎不均勻沉降的產生有著影響。由于高層建筑的上部結構是一定的，因此層高就成了限制對不均勻沉降進行施工處理的因素之一。因此，施工人員要控制地基基礎加固設備的高度，從而避免對施工作業產生不利影響。

3 防止高層建筑基礎出現不均勻沉降的質量檢驗

首先，在對地基進行處理設計的時候，要充分考慮到地基、基礎以及上部結構之間的共同作用，必要時要采取有力措施來加強上部結構的強度和剛度，從而提高建筑物對地基不均勻變形的適應能力。而對于已經選定的地基，則應該根據建筑物地基基礎設計的等級來選擇具有代表性的場地進行相應的現場檢驗，并進行必要的檢測來確認加固效果以及設計參數，同時還可以為檢驗施工質量提供相關數據。

其次，對于經過處理的地基，當按照地基承載力確定基礎底面積以及埋深而需要對地基承載力的特征值進行更改時，基礎寬度的地基承載力修正系數設為零，基礎埋深的地基承載力修正系數設為1.0。如果在地基受力范圍內軟弱下層仍然存在的話，就要安排工作人員對軟弱下層的地基承載力進行測算。而對于建筑在諧波之上的構筑物或建筑物、承受較大荷載水平的建筑物，以及堆料場、鋼油罐等建筑物，則應該在對其進行地基處理之后再對地基進行穩定性測算。

4 結論

總之，高層建筑的地基處理工作是一項十分重要而且復雜的工作，既要求工作人員有很強的技術能力，又要求他們慎重、認真地對待工作的每一個環節。否則，就可能會因為工作中的一個微小失誤導致不均勻沉降事故的發生。這不僅會對房地產工程的建設質量產生影響，同時還會對居民的生活甚至人身安全產生很大威脅。要想防止發生這一現象，工作人員就必須對其產生的原因形成正確的認識，從而可以更好地采取防護措施，只有這樣，才能夠防止高層建筑出現不均勻沉降的現象，切實保證建筑工程的質量。

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