建筑地基不均勻沉降的原因及防治措施

王曉藝　高朋　徐繼波

摘要：地基不均勻沉降是引起高層房屋建筑結構裂縫的主要原因，嚴重威脅著高層房屋建筑的安全。筆者在多年工程施工實踐中不斷分析高層房屋建筑地基不均勻沉降的主要原因，并努力鉆研防止高層房屋建筑發生不均勻沉降的措施，歸納了不均勻沉降基礎處理的一些方法，以供參考。

關鍵詞：建筑地基；不均勻沉降；原因；防治措施

隨著我國社會經濟的發展，城市建設的步伐加快，建筑物功能也逐漸多樣化和復雜化。國內城市中涌現出一些由高層主樓與多層裙樓組成的高低不同的住宅樓小區及地下車庫或者商住綜合樓等建筑物，且由于使用功能的需要，一般不要求在主樓、裙樓與地下車庫之間設永久性沉降縫，以確保主樓與裙樓、地下車庫連成整體。由于它們之間的高度相差甚大，上部結構的荷載和剛度極不均勻，往往造成不同部位的地基反力與基礎內力存在很大的差異，導致基礎發生過大的不均勻沉降，輕則引起房屋墻體開裂，重則引起房屋結構整體或局部傾斜甚至倒塌，嚴重影響建筑物的安全使用。

因此，在高層建筑施工中要正確認識不均勻沉降對房屋結構造成的危害，采取有效的預防控制措施，并提出有效的對策。

一、建筑地基不均勻沉降的危害

高層房屋建筑施工過程中，由于地基軟弱，土層在水平方向軟硬不一，厚度變化大，建筑物荷載相差較大等原因，容易使地基產生過量的不均勻沉降。而地基的不均勻沉降容易造成建筑物傾斜，引起建筑物上部結構產生附加應力，當不均勻沉降超過建筑物承受的限度時，會造成樓面或墻體開裂，嚴重時會使整個建筑物結構嚴重傾斜，危及安全。總的來說，建筑基礎不均勻沉降對工程的危害主要表現在以下兩個方面：一是使建筑物底層層高減小，建筑物總高度減小；二是使上部結構產生過大附加應力。

二、建筑地基不均勻沉降的形成原因

建筑地基不均勻沉降的形成原因有許多，但是歸根結底都是在于工作方面的失誤，我國的地理形勢十分復雜因此不同的地域在進行施工時對于地基種類的選擇以及地基本身的設計都會有所不同。但很多時候地基設計者和地基的具體施工者對于這方面的重視程度并不高，這也就直接導致了地基的一系列問題，而建筑地基不均勻沉降就是其中的問題之一，下面我們就來分析一下建筑地基不均勻沉降的形成原因。

1、地質勘探報告不準確引起地基不均勻沉降

在一個工程進行施工前必須對于建筑地點進行嚴格的地質勘探工作，在勘探工作完成后應當提交相關報告給建筑施工單位，從而給地基的設計工作打下基礎。在實際的工程中，施工單位對于地質勘查工作的重視程度并不高使得許多進行地質勘探報告者在實際的勘探過程中并不認真，導致勘探報告內容的細致程度以及真實性都有所缺失。在勘探過程中為了節省時間很可能在設計勘探點是增加了中間距離從而提高勘探速度，這樣的行為就會造成勘探報告的真實性受到影響，對建筑地基的設計工作帶來麻煩從而增加地基不均勻沉降的幾率。

2、建筑設計引起的建筑地基不均勻沉降

建筑結構設計尤其是對建筑的地基設計方面是十分重要的，在地基設計時如果對地基的尺寸大小、樁的分布不均勻或是對地基所處的地質沒有進行有效的處理，或是在對整體結構設計中每一層的層高過高都會導致由于設計原因而造成的建筑地基不均勻沉降問題。

3、施工過程引起的建筑地基不均勻沉降

在施工過程中如果施工的程序出現變差，例如在建設過程中沒有按照要求先建設高層荷載能力較強的部分，在施工時對于沉降縫的預留被忽略或者不足便會引起不均勻沉降的出現。除此之外，如果是建筑的砂漿強度不夠，或者是灰縫不飽滿、拉結筋的設置不符合標準或是對于不同地質的處理不夠徹底也會引起建筑地基不均勻沉降。

三、建筑地基不均勻沉降的防治措施

1、保證勘察報告的真實性和可靠性

對于地質勘查工作我們必須保持著絕對的嚴謹性，不能有一點的馬虎大意，更不能流于形式敷衍了事。地質勘探工作本身就是一門專業科學技術，其勘察后所提交的報告是建筑設計的重要依據，因此不能有半點疏忽和虛假。所以為了提高勘查報告的真實性和可靠性就必須明確地質勘探的分工與責任，要注重提高地質勘探人員的業務水平和政治修養，并且對其道德素質的培養也要抓牢從而使其對工作具有絕對的責任心，這樣才能做好地質勘查工作。

2、結構設計方面

（1）建筑物體型設計應當簡單化。在建筑結構設計方面，對于建筑整體體型的設計應當簡單化處理，建筑物本身的立面其中間的高差不應當過于懸殊，從而避免因為荷載的差異造成的受力不均。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，一般以不大于建筑物寬度的1.5倍為宜。

（2）合理設計沉降縫。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。設置沉降縫是防止不均勻沉降的主要手段，也是增加建筑物安全性的有效措施。因此在建筑物的不均勻受力點上都應該設置沉降縫，例如在建筑轉折部位和立面高差差異較大的地方還有地基壓縮方面有著明顯的差異部分。沉降縫的寬度應當與建筑物的高度成正比，建筑物越高那么沉降縫的寬度也就應當越寬。

（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、施工方面

（1）換土墊層法

第一，強夯擠淤法為減少地基變形及提高承載力，可采用強夯、填碎石、擠淤同時進行的方式，也就是強夯的同時一邊填碎石、一邊擠淤，從而在地基中形成碎石墩體。強夯擠淤法一般適用于淤泥質土地基和淤泥厚度較小的地基，為確定其適應性，必須要通過現場試驗。

第二，挖除軟弱土或不良土質，夯實土或分層碾壓是換土墊層法的基本原理，按照回填的材料可分為碎石墊層、灰土墊層、干渣墊層、砂石墊層、粉煤灰墊層等，其中粉煤灰主要分為調濕灰與濕排灰；干渣分為原狀干渣、混合干渣以及分級干渣；采用換土墊層法最大的優勢是能有效提高持力層的承載力，從而減少沉降量，一般施工過程中經常采用平板振動、機械碾壓以及重錘夯實的方式。通常情況下，對于開挖土方量較大和基坑面積寬大的回填土方工程都經常采用換土墊層法，適用于處理低洼區域與淺層軟弱土層的填筑，其處理深度一般為2～3m，并且還適用于處理雜填土、素填土以及淺層非飽和軟弱土層等。

（2）振密、擠密法

通過振動、擠壓的方式來提高地基強度、減少地基土體孔隙比，從而達到地基處理的目的被稱之為振密、擠密法。強夯法常用于軟土地基中，為使土體更密實，可利用較大的夯擊力來迫使深層土液化和動力固結。能有效降低地基土的壓縮性和增強其強度。

四、結束語

綜上所述，建筑施工具有工程量大、技術復雜、質量要求高等特點，在施工中極易發生質量安全問題，特別是不均勻沉降的產生，將造成樓面或墻體開裂等問題大量產生，進而嚴重影響工程施工質量，因此，相關人員必須加以重視，選擇行之有效的科學施工方案，規范施工工藝，避免出現建筑地基不均勻沉降問題，提高工程建設整體質量。