高層建筑地基不均勻沉降原因分析及對(duì)策

周正

摘要：高層建筑容易因地基發(fā)生過(guò)量的不均勻沉降而開(kāi)裂和破壞，嚴(yán)重影響建筑物的使用功能和結(jié)構(gòu)安全。文章介紹了地基不均勻沉降給建筑物帶來(lái)的危害，分析了地基不均勻沉降的原因，并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，以供大家交流學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；地基；不均勻沉降

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的城市化進(jìn)程不斷加快，一棟棟高樓大廈在城市甚至鄉(xiāng)村拔地而起。高層及超高層建筑物越來(lái)越多，不僅提高了人們的生活質(zhì)量，也改善了城市及鄉(xiāng)村的整體形象。然而由于大多數(shù)建筑在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生均勻或不均勻沉降，其中均勻沉降一般不會(huì)對(duì)建筑物帶來(lái)很大的危害，而不均勻沉降問(wèn)題一旦處理不好，會(huì)造成巨大的損失，特別是軟土地基。建筑地基的不均勻沉降，嚴(yán)重影響著建筑工程的整體質(zhì)量，出現(xiàn)樓房開(kāi)裂甚至倒塌的事故，帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威脅人民群眾的生命安全，甚至影響社會(huì)的穩(wěn)定，已引起廣大工程技術(shù)人員的足夠重視。因此，為減少建筑物的不均勻沉降，應(yīng)就高層建筑的沉降原因深入研究防治措施，從而達(dá)到有效預(yù)防、控制不均勻沉降的產(chǎn)生，最終消除事故根源的目的。

1.地基不均勻沉降的危害

一般天然地基土都具有一定的壓縮性，因此在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力的作用下，地基將產(chǎn)生一定的沉降。在一般情況下，房屋的均勻沉降對(duì)建筑物產(chǎn)生的影響相對(duì)較小，但對(duì)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(chǔ)類型、尺寸的差異等因素，很容易使高層建筑中的均勻沉降問(wèn)題往往會(huì)演化成不均勻沉降的問(wèn)題，造成建筑物傾斜，引起上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力或上部結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力增加，當(dāng)不均勻沉降超過(guò)建筑物承受的限度時(shí)，即造成墻體或樓面開(kāi)裂等事故，甚至使整個(gè)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重傾斜，影響建筑使用，影響人們的財(cái)產(chǎn)和生命安全，影響人們生活的正常秩序。因此，需要在及高層建筑的建設(shè)中采取有效的合理的措施來(lái)解決建筑地基不均勻沉降的問(wèn)題，減少高層建筑建設(shè)中的質(zhì)量問(wèn)題。

2.地基不均勻沉降的原因分析

2.1地質(zhì)勘察方面

工程地質(zhì)勘察報(bào)告反映土層性質(zhì)、地下水和土工試驗(yàn)情況，對(duì)地基作出評(píng)價(jià)，對(duì)設(shè)計(jì)和施工提出某些建議。有些工程不進(jìn)行地質(zhì)勘察就盲目施工；有的勘察不按規(guī)定進(jìn)行，如鉆探中布孔不正確、孔深不到位或所取土樣等級(jí)較差不具代表性；有的勘察報(bào)告抄襲相鄰建筑物的資料搞不清地層情況等工程地質(zhì)勘察報(bào)告的準(zhǔn)確性差、真實(shí)性不高會(huì)給設(shè)計(jì)人員造成分析、判斷或設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，使建筑物可能產(chǎn)生不均勻沉降，甚至發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。

2.2設(shè)計(jì)方面

在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為發(fā)現(xiàn)建筑物層高高差或者荷載明顯不同、建筑物單體過(guò)長(zhǎng)等情形，這些最終都是會(huì)導(dǎo)致地基不均勻沉降的原因。此外，設(shè)計(jì)人員沒(méi)有按照規(guī)范要求在適當(dāng)?shù)奈恢脕?lái)設(shè)定沉降縫、在進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)計(jì)算粗糙不嚴(yán)密，基礎(chǔ)剛度或整體剛度不足，也是最終導(dǎo)致地基沉降不均勻的一大主因。

2.3施工方面

墻體砌筑時(shí)砌筑質(zhì)量不滿足要求，砂漿強(qiáng)度低、灰縫不飽滿、通縫多、拉結(jié)筋不按規(guī)定設(shè)置；沒(méi)有認(rèn)真進(jìn)行驗(yàn)槽；基礎(chǔ)施工前擾動(dòng)了地基土；在已建成的建筑物周圍堆放大量的建筑材料或土方增大了地基的附加應(yīng)力，也會(huì)引起建筑物建成后產(chǎn)生不均勻沉降。

建筑地基產(chǎn)生不均勻沒(méi)降的因素有很多，建筑地基的不均勻沉降對(duì)建筑物產(chǎn)生難以修復(fù)的破壞，只要能在設(shè)計(jì)、施工等各方面采取一定的措施，就能有效地預(yù)防和避免建筑產(chǎn)生不均勻沉降。

3.控制地基不均勻沉降的措施

3.1保證勘察報(bào)告的真實(shí)性和可靠性

地基勘察報(bào)告是建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要依據(jù)，需要勘察人員具有較強(qiáng)的責(zé)任感，能夠嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程來(lái)進(jìn)行勘察工作，根據(jù)勘察的具體數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行填寫勘察報(bào)告，確保勘察報(bào)告的真實(shí)性可靠性。

3.2采取多種建筑設(shè)計(jì)措施控制地基沉降

如何防止或減輕不均勻沉降對(duì)建筑物造成的損害，是建筑設(shè)計(jì)中必須認(rèn)真考慮的問(wèn)題之一。如果從地基基礎(chǔ)的角度上來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，一般可以采用剛度比較大、整體性較好的柱下條形基礎(chǔ)、筏型基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)等淺基礎(chǔ)；或是樁基礎(chǔ)等深基礎(chǔ)；或是采用其他的地基處理的方法將軟弱土層進(jìn)行置換或加固。這幾種方法都是非常有效的措施，只是費(fèi)用相對(duì)較高。通常采取的建筑措施主要有設(shè)置沉降縫、控制相鄰建筑物基礎(chǔ)的間距、調(diào)整建筑物的局部標(biāo)高、建筑物體型力求簡(jiǎn)單以及控制建筑物長(zhǎng)高比及合理布置縱橫墻，通過(guò)選用輕型材料與利用輕型結(jié)構(gòu)來(lái)減輕建筑物自重可減小對(duì)基底壓力，控制建筑物自重不致過(guò)大。

3.3加強(qiáng)施工管理

從施工入手，切實(shí)提高施工質(zhì)量。在施工前，有條件時(shí)可先堆載預(yù)壓。磚的品種強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求，一般采用上下順磚錯(cuò)縫的砌筑法，當(dāng)利用半磚時(shí)，應(yīng)將半磚分散砌于墻中。不準(zhǔn)任意留直槎甚至陰槎，要加強(qiáng)對(duì)操作工人的教育，不宜超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)磚五皮，轉(zhuǎn)角及抗震設(shè)防地區(qū)臨時(shí)間斷處不得留直槎。

3.4加強(qiáng)建筑物的沉降觀測(cè)

施工過(guò)程中，施工單位必須按設(shè)計(jì)要求及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)埋設(shè)專用水準(zhǔn)點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)。主體結(jié)構(gòu)施工階段，每結(jié)構(gòu)層沉降觀測(cè)不少于一次；主體結(jié)構(gòu)封頂后，沉降觀測(cè)2個(gè)月不少于一次。必須進(jìn)行檢查復(fù)測(cè)，并將資料列入工程質(zhì)量評(píng)估內(nèi)。對(duì)于比較重要的建筑物和建在軟弱地基上的建筑物應(yīng)進(jìn)行沉降觀測(cè)，民用建筑每建完一層應(yīng)觀測(cè)一次；建筑物竣工后，第一年觀測(cè)不少于3～6次，以后每年1次，直至下沉穩(wěn)定為止。

4.結(jié)語(yǔ)

建筑物地基不均勻沉降，會(huì)給建筑帶來(lái)很大的問(wèn)題，不僅不能有效保證建筑物的質(zhì)量，還使得人們的人身安全得不到保障。地基產(chǎn)生不均勻沉降易給建筑物帶來(lái)危害，其產(chǎn)生不均勻沉降的原因也是多方面的，但是若能在設(shè)計(jì)、施工等各方面采取一定的措施，就可以有效地預(yù)防地基不均勻沉降的產(chǎn)生，從而加強(qiáng)地基承載力，提高工程質(zhì)量，保證建筑物安全。