任杰 張振恒
摘 要:地基沉降會引起墻體裂縫,墻體滲水、屋面滲水、管道漏水、下水道堵塞不暢等質量通病困擾著建設者們。一般情況下,建筑物總會產生一定的沉降,尤其是軟弱地基上的建筑物更容易產生不均勻沉降。過大的不均勻沉降易使上部結構開裂與破壞,造成建筑物各處滲水、下水道堵塞不暢等,嚴重影響建筑物的使用。如果能在設計、施工等各方面采取一定的措施,就可以有效地預防和控制沉降的產生。本文主要對建筑地基工程沉降縫的施工技術與質量控制進行分析研究。
關鍵詞:建筑工程;地基;沉降縫;施工技術;質量控制
1 引起地基沉降的原因
1.1 地質勘察報告的準確性差、真實性不高
實際施工中,有些工程不進行地質勘察盲目施工;有的勘察不按規定進行,如鉆探中布孔不準確或孔深不到位;有的抄襲相鄰建筑物的資料等,都會給設計人員造成分析、判斷或設計錯誤,使建筑物可能產生沉降或不均勻沉降, 甚至發生結構破壞。
1.2 設計方面存在問題
建筑物長度太長;建筑體型比較復雜凹凸轉角多;未在適當部位設置沉降縫;基礎及建筑物整體剛度不足;建筑物層高相差大所受荷載差異大;地基土的壓縮性顯著不同、地基處理方法不同;以及設計方面的錯誤等都會引起建筑物產生過大的不均勻沉降。
1.3 施工方面存在問題
沒有認真進行驗槽;基礎施工前擾動了地基土;在已建成的建筑物周圍推放大量的建筑材料或土方;對于磚砌體結構,砌筑質量不滿足要求,砂漿強度低、灰縫不飽滿、砌磚組砌不當、通縫多、拉結筋不按規定設置等,也會引起建筑物建成后產生沉降。
2 建筑地基不均勻沉降的施工技術分析
2.1 處理好基坑施工
在建筑工程實際施工過程中, 如果地基收到了擾動與觸動,必將對地基的剛度與穩定性造成一定的影響,這就要求事先做好基坑的處理工作,并且還要在完成基坑施工之后,及時建設配套的基礎工程,如果基坑處于淤泥層或淤泥中,在其開挖過程中,需要保持土的原狀,通常保留 200mm 的原土,鋪設墊層之后再將其鏟除。 同時,如果擾動了基坑中的軟土,要先把擾動部分挖去,并使用碎石和砂石進行回填。 除此之外,在挖掘基槽過程中,必須先保護好持力層,并且還要嚴格控制基底高度,使其處于合理范圍之內。 在結束了建筑基礎工程施工之后,可挖除之前保留一部分的原土層,以避免軟土對基坑施工的影響,并且還可對地基的穩固性進行良好的控制。
2.2 增強結構的整體剛度
增強結構整體剛度的一個重要方法是有效設置長邊方向的墻和短邊方向的墻。通常而言,磚混結構的建筑,其長邊方向剛度較小,地基不均勻沉降導致的危害主要是長邊方向墻的變形損壞。所以,對于地基土質不佳的情況,在其上面建造磚混結構時,應盡可能使長邊方向的墻與短邊方向的墻相互貫通,這樣可以顯著提高結構的整體性能,從而增強其抵抗不均勻沉降的能力。另外,建筑物的長高比(建筑物長度與高度之比)是衡量結構剛度的一個重要指標。長高比越大,結構的整體剛度就越弱,抵抗彎曲變形和減輕不均勻沉降的能力就越不好;反之,如果控制建筑物的長高比在規范規定的范圍內,就能夠明顯地減輕地基的不均勻沉降。實踐表明,將建筑物的長高比進行適度控制,可相對減小建筑物的變形,建筑不易出現裂縫。
2.3 設置沉降縫
對于結構較長的建筑結構進行施工時,將建筑物分為各自獨立的單元,各單元之間設置沉降縫,對于層高差以及荷載明顯不同的需要在轉折處設置施工縫。相鄰建筑物之間保持一定的距離,從而確保各單元的沉降不相互影響。因此在設計的過程中,需要考慮到相鄰建筑物的影響,避免因為距離較近引發的應力疊加。在實際施工中,沉降縫通常設置在建筑結構的以下位置:(1)地基土質和地基處理方法明顯不同部位;(2)過長建筑的合理部位;(3)高度和荷載變化較大部位;(4)分期建造房屋的交接處;(5)復雜的體型或平面轉折部位。
3 建筑地基不均勻沉降的質量控制措施
3.1 加強地質勘查階段
地質勘察報告是基礎、地基處理方案的主要設計依據,地質勘察報告的真實性與可靠性是有效避免地基不均勻沉降的必要前提。為保證地質勘察報告的真實性與可靠性,就必須提高地質勘察單位中地質勘測人員的技術操作水平和職業道德素質,加強責任感。另外,現場鉆探點位必須滿足要求,以準確了解地基土類別、土層性質、水文地質、地基土凍脹、地基土融陷,和其他易引起地基不均勻沉降的不利因素等。
3.2 建筑結構設計
(1)結構簡單合理,設計的建筑物應該力求簡單,立面高差不應該相差較大,平面開頭應力應該簡單,避免轉角設計,平面上的轉折和彎曲也不宜過多,除了結構之外,建筑的自重應該盡量減輕,合理的選擇建筑材料能夠減輕建筑自重,從而減輕不均勻沉降。
(2)減少基礎底面的附加壓力,控制變形值,采用比較大的基礎底面積能夠減少基底的附加壓力,從而減少了沉降量,在基礎設計的過程中,需要在《地基基礎設計規范》規定的限值以內進行計算,以確保基礎沉降量與偏心距的計算在規范內,采用不同的基底附加壓力能夠降低沉降差異,從而減少不均勻沉降的發生率。
3.3 加強施工技術控制
(1)在基坑開挖時,不要擾動地基土,通常坑底保留200mm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。要注意打樁、井點降水及深基開挖對附近建筑物的影響。
(2)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。活載大的建筑物(如料倉、油罐、水塔等),在施工前,有條件時可先堆載預壓;在使用期間,應控制加載速率和加載范圍,避免量大、迅速和集中堆載。
(3)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。
(4)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。
(5)保證施工質量。對于常用的磚砌體結構,必須根據施工要求嚴格施工。砂漿的品種、強度等級必須符合設計要求。影響砂漿強度的因素是計量不準,原材料質量自主變動;塑化材料(如石灰膏)的稠度不準而影響到摻入量;砂漿試塊的制作和養護方法不當。解決的辦法是:加強原材料的進場驗收,嚴禁將不合格的材料用于建筑工程上。對計量器具進行檢測,并對計量工作派專人監控;將石灰膏調成12cm的標準稠度后稱量,或測出其實際稠度后進行換算。
磚的品種,強度必須符合設計要求,砌體組砌形式一定要根據所砌部位的受力性質和磚的規格來確定。一般采用一順一丁,上下順磚錯縫的砌筑法,以大大提高砌筑墻體的整體性,當利用半磚時,應將半磚分散砌于墻中,同時也要滿足搭接1/4 磚長的要求。
4 結束語
地基的沉降對建筑物會造成嚴重的影響。沉降的因素較多,而且各種因素不是孤立存在的。在實際工程中,為了有效地減輕地基沉降的危害,必須加強建筑地基工程沉降縫施工控制,確保建筑物的安全性和適用性。
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