多層建筑墻體沉降裂縫的分析與預(yù)防措施

強(qiáng)裕

摘要：地基不均勻是多層建筑墻體裂縫的主要因素之一。仔細(xì)分析了沉降裂縫的產(chǎn)生原因，詳細(xì)介紹了相應(yīng)的預(yù)防措施。并給出了實(shí)例。

關(guān)鍵詞：多層建筑；不均勻沉降；墻體裂縫

1.概述

隨著住房商品化的發(fā)展，多層建筑的墻體裂縫已成為一種建筑質(zhì)量通病。墻體裂縫的存在不僅影響觀感和使用功能，甚至在地震和其他荷載作用下，會(huì)提前引起建筑物的破壞，因此應(yīng)應(yīng)引起重視，才去措施減少和防止裂縫的產(chǎn)生。

墻體裂縫的形式有多種，產(chǎn)生原因也不同。導(dǎo)致墻體裂縫形成的因素主要有砌體材料特征、環(huán)境溫度變化、地基不均勻沉降以及施工因素等。本文主要對(duì)地基不均勻沉降導(dǎo)致的墻體裂縫（沉降裂縫）進(jìn)行分析，并介紹相應(yīng)措施。

2沉降裂縫形成原因分析

建筑不均勻沉降會(huì)引起建筑物的縱橫向不規(guī)則彎曲變形，當(dāng)建筑物整體剛度較差，基礎(chǔ)不足以調(diào)整因沉降差而產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí)，便在磚砌體的某些部位產(chǎn)生拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。而當(dāng)砌體抗拉、抗剪強(qiáng)度不足以抵抗變形壓力時(shí)，便產(chǎn)生裂縫。引起地基土不均勻沉降主要有地基土的性質(zhì)和建筑物本身設(shè)計(jì)與使用方面的因素。

2.1地基土性質(zhì)方面的因素

1）建筑物所處地基不均勻，特別是建筑物場(chǎng)地有深淺不一的軟弱土層、坑、塘、暗溝，如果沒(méi)有摸清位置或采取措施不當(dāng)，建筑物難免發(fā)生不均勻沉降，設(shè)計(jì)或施工時(shí)如果采取的措施不當(dāng)，勢(shì)必會(huì)引起墻體的開(kāi)裂。

2）有些較軟弱地基如淤泥，淤泥質(zhì)土、雜填土等壓縮性的土層，即使土層均勻，但由于壓縮模較小，強(qiáng)度較低，在荷載作用下變形較大，即使在小荷載差異下也會(huì)引起不均勻沉降。

3）地下水變化。因建筑物周?chē)承l件變化，使建筑場(chǎng)地地下水位升高，或上下水管道滲漏，地表水滲入建筑地基，長(zhǎng)期浸泡，使得土質(zhì)軟化甚至沖刷掏空，導(dǎo)致不均勻沉降。此外，地下水位較高的軟土地基中，因鄰近工程施工采用人工降低地下水位措施，造成原有房屋地基產(chǎn)生附加沉降而導(dǎo)致墻體開(kāi)裂。

4）地基邊坡破壞。場(chǎng)地位于陡坡邊緣的建筑，由于地面高差較大，邊坡穩(wěn)定性不足，再加上地基附加應(yīng)力的作用，使邊坡失穩(wěn)、滑移，沉降不均勻，造成墻體開(kāi)裂。

2.2建筑物設(shè)計(jì)與使用方面的因素

1）建筑物體型布置不合理。為了追求建筑物造型，建筑體型設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，如平面轉(zhuǎn)折多，形狀復(fù)雜；長(zhǎng)條形房屋過(guò)長(zhǎng)，長(zhǎng)高比過(guò)大；建筑立面變化大，層數(shù)差異；開(kāi)設(shè)大門(mén)大窗，墻體消弱等。復(fù)雜的體型使得建筑物整體剛度較差，荷載上的差異加劇地基的不均勻沉降，導(dǎo)致墻體產(chǎn)生裂縫。

2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不當(dāng)。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)馬虎，計(jì)算不認(rèn)真，有的不做計(jì)算，照抄其他建筑物的基礎(chǔ)方案，造成基礎(chǔ)形式不當(dāng)，基礎(chǔ)剛度和基礎(chǔ)尺寸不足；有些工程未進(jìn)行地質(zhì)勘查，使設(shè)計(jì)無(wú)準(zhǔn)確依據(jù)，只憑借經(jīng)驗(yàn)或鄰近建筑物的地質(zhì)情況來(lái)判斷地基土質(zhì)。使得建筑物基礎(chǔ)坐落于某些不穩(wěn)定土質(zhì)上，造成地基和基礎(chǔ)及其上部結(jié)構(gòu)沒(méi)有成為一個(gè)整體，導(dǎo)致墻體開(kāi)裂。

3）建筑物使用不當(dāng)。隨著房屋用途的改變，荷載隨之增加，在室內(nèi)地面堆放超設(shè)計(jì)要求的大面積荷載，使地基土附加應(yīng)力劇增，導(dǎo)致建筑物不均勻沉降，墻體開(kāi)裂。

3.沉降裂縫的形式和特點(diǎn)

不均勻沉降引起的裂縫一般有以下幾種表現(xiàn)形式及特點(diǎn)

1)房屋墻體上出現(xiàn)階梯形斜裂縫是不均勻沉降引起裂縫的一種典型現(xiàn)象，裂縫一般發(fā)生在建筑物下部墻體最薄弱的部位上（如窗臺(tái)和過(guò)梁等部位），以及墻角處，由下往上發(fā)展呈正八字、倒八字裂縫，通常還伴有地面的開(kāi)裂沉陷。當(dāng)某一端下沉過(guò)大時(shí)，則在某端形成沉降高的斜裂縫；當(dāng)長(zhǎng)條形的建筑物中部沉降過(guò)大，墻體發(fā)生正向撓曲，則在房屋兩端由下往上形成正八字縫，且首先在窗對(duì)角突破；反之，當(dāng)兩端沉降過(guò)大，墻體反向撓曲，則在房屋兩端由下往上形成的兩端由下往上的倒八字縫，也首先在窗對(duì)角突破。裂縫寬度由窗口向外延伸，由大變小。

2)豎直裂縫大多發(fā)生在縱墻或橫墻中央的頂部或底層窗臺(tái)下，裂縫上寬下窄。如果頂層設(shè)有鋼筋混凝土圈梁時(shí)，則中央頂部裂縫較少。當(dāng)縱橫墻交接處沉降過(guò)大，則在窗臺(tái)下角形成上寬下窄的豎縫。此外縱墻凹凸設(shè)計(jì)時(shí)，由于一側(cè)的不均勻沉降，還可以導(dǎo)致在此處產(chǎn)生水平推力而組成力偶，從而導(dǎo)致此交接處的豎向裂縫。

3）水平裂縫一般發(fā)生在窗間墻的上下對(duì)角處，常成對(duì)出現(xiàn)，沿灰縫錯(cuò)開(kāi)，沉降大的一邊裂縫在下，沉降小的一邊裂縫在上。

4．沉降裂縫的預(yù)防措施

由于建筑物不均勻沉降而引起的墻體裂縫屬于不穩(wěn)定裂縫，一般均有繼續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)，從不穩(wěn)定到穩(wěn)定往往持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，會(huì)嚴(yán)重者會(huì)一直發(fā)展下去是建筑物呈危險(xiǎn)狀態(tài)破壞，對(duì)于不均勻沉降引起的墻體裂縫應(yīng)以預(yù)防為主，即在勘查、設(shè)計(jì)和是施工中采取適當(dāng)措施，避免或減少沉降裂縫的產(chǎn)生。

4.1 確?？辈閳?bào)告的真實(shí)性和可靠性

地質(zhì)鉆探報(bào)告的真實(shí)性如何，對(duì)多層住宅的沉降大小關(guān)系很大，工程地質(zhì)報(bào)告要正確反映土層性質(zhì)、地下水和土工試驗(yàn)情況，并結(jié)合設(shè)計(jì)要求，對(duì)地基做出評(píng)價(jià)。對(duì)設(shè)計(jì)和施工提出某些建議，例如采用何種形式的基礎(chǔ)以及持力層的選用。必須提高地質(zhì)勘測(cè)人員業(yè)務(wù)水平、政治素質(zhì)和職業(yè)道德素質(zhì)，加強(qiáng)其責(zé)任心，這樣才能使鉆探報(bào)告具有真實(shí)性和可靠性。

4.2建筑設(shè)計(jì)措施

1）多層住宅的平面形狀應(yīng)力要求簡(jiǎn)單規(guī)則整齊，盡量避免形狀復(fù)雜、轉(zhuǎn)角太多，避免建筑物有顯著的高差或荷載差異。

2）控制建筑物的長(zhǎng)高比。一般經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，2、3層以上的磚承重房屋的長(zhǎng)高比不宜大于2.5，對(duì)于體型簡(jiǎn)單、橫墻間隔較小，荷載較小的房屋長(zhǎng)高比一般不大于3.0。

3）合理布置縱橫墻。地基不均勻沉降最易產(chǎn)生在縱向撓曲上，因此一方面要避免縱墻開(kāi)洞、轉(zhuǎn)折、中斷而消弱縱墻剛度，另一方面應(yīng)使縱墻盡可能與橫墻聯(lián)結(jié)，縮小橫墻間距，以增加房屋整體剛度，提高房屋調(diào)整不均勻沉降的能力。

4）合理設(shè)置沉降縫。凡不同荷載，長(zhǎng)度過(guò)大，平面形狀較為復(fù)雜，同一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋，都應(yīng)從基礎(chǔ)開(kāi)始分成若干部分，設(shè)置沉降縫，使其各自沉降。

5）合理安排相鄰建筑物之間的距離。為減小相鄰建筑物的影響，應(yīng)使相鄰建筑保持一定的間隔。

4.3結(jié)構(gòu)措施

1）減低或調(diào)整基低附加壓力。上部結(jié)構(gòu)盡量采用輕型結(jié)構(gòu)、輕質(zhì)材料；下部基礎(chǔ)采用自重輕、覆土少的基礎(chǔ)型式，盡量減少填土或采用輕質(zhì)填料，設(shè)置地下室等。

2）采用對(duì)不均勻沉降不敏感的結(jié)構(gòu)。如采用鉸接、三角拱等結(jié)構(gòu)，地基發(fā)生不均勻沉降時(shí)不會(huì)引起過(guò)大的結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力，避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開(kāi)裂。

3）增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度。在軟弱和不均勻的地基上采用整體剛度較大的交叉梁、筏形和箱型基礎(chǔ)，提高基礎(chǔ)的抗變形能力，以調(diào)整不均勻沉降。

4.4 施工措施應(yīng)

1）加強(qiáng)地基驗(yàn)槽工作。對(duì)于較復(fù)雜的地基，在基槽開(kāi)挖后應(yīng)進(jìn)行普遍釬探，如果地基不符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)由設(shè)計(jì)人員變更方案，將軟弱部位進(jìn)行加固處理后，方可進(jìn)行基礎(chǔ)施工。

2）砂漿的品種、強(qiáng)度等級(jí)必須符合設(shè)計(jì)要求。影響砂漿強(qiáng)度的因素是計(jì)量不準(zhǔn)，原材料質(zhì)量變動(dòng)，塑化材料的稠度不準(zhǔn)而影響到滲入量。

3）磚的品種、強(qiáng)度等級(jí)必須符合設(shè)計(jì)要求，砌體組砌形式一定要根據(jù)所砌部位的受力性質(zhì)和磚的規(guī)格來(lái)確定，一般采用一順一丁、上下順磚的砌筑法，以大大提高砌筑墻體的整體性，當(dāng)利用半磚時(shí)，應(yīng)分散砌筑于墻中。

4)合理安排施工工序。一般按“先重后輕”的原則進(jìn)行施工。對(duì)擬建的密集建筑群內(nèi)如有采用樁基礎(chǔ)的建筑物，沉樁工程應(yīng)首先進(jìn)行。

5）加強(qiáng)多層住宅的沉降觀測(cè)，施工期間，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(zhuān)用水準(zhǔn)點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)。主體結(jié)構(gòu)施工階段，每層結(jié)構(gòu)沉降觀測(cè)不少于一次。

5結(jié)語(yǔ)

由于地基土性質(zhì)和建筑物本身設(shè)計(jì)和使用方面的因素造成的地基不均勻沉降，常使多層建筑墻體產(chǎn)生裂縫，影響建筑物使用甚至危及建筑物安全，但只要在勘察、設(shè)計(jì)和施工中采取相應(yīng)的措施，就能避免或減少裂縫的產(chǎn)生。本文仔細(xì)分析了沉降裂縫的形成原因，詳細(xì)介紹了沉降的預(yù)防措施，具有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

周景星等，基礎(chǔ)工程，清華大學(xué)出版社，北京，1996

柴麗平，住宅樓裂縫原因分析及加固處理，山西建筑，2004