關(guān)于地基不均勻沉降的成因與防治措施分析

劉 卉

（連云港供電公司，江蘇 連云港 222000）

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市建筑不斷涌現(xiàn)，隨之而來的是在建筑施工中面臨越來越多的困難需要解決。其中,地基基礎(chǔ)的處理是在整個(gè)建筑體結(jié)構(gòu)施工中最為重要的問題之一。在現(xiàn)代建筑中,由于地基軟弱、荷載分布不均勻等原因,引起建筑物下沉或者不均勻下沉,例如:墻體、屋面滲水、管道漏水、下水道堵塞不暢;底層門窗或局部墻面出現(xiàn)斜裂縫、水平裂縫、垂直裂縫等。對建筑工程產(chǎn)生了極大的危害。不均勻沉降問題一旦處理不好,將給投資方和施工方造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失及惡劣的影響。因此解決地基沉降在工程施工中占有極其重要的意義。

1 地基不均勻沉降的危害

地基產(chǎn)生均勻沉降,對建筑物本身影響不大,可以預(yù)留沉降標(biāo)高加以解決。但是由于地基軟弱,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、尺寸的差異等原因,容易使地基產(chǎn)生過量的不均勻沉降,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)不均勻沉降超過建筑物承受的限度時(shí),即造成墻體或樓面開裂等事故,甚至使整個(gè)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重傾斜,影響建筑使用,危及安全。總體來說,不均勻沉降對工程的危害主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大附加應(yīng)力,二是使建筑物底層層高減小,建筑物總高度減小。因此,采取有效措施防止或減輕不均勻沉降,在建筑設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。

2 地基不均勻沉降的原因

2.1 地質(zhì)勘探報(bào)告的原因

地質(zhì)勘探報(bào)告是地基設(shè)計(jì)的重要前提條件,它的準(zhǔn)確直接決定著建筑地基的設(shè)計(jì)質(zhì)量。工程地質(zhì)勘查報(bào)告應(yīng)正確反映場地土層性質(zhì),并結(jié)合設(shè)計(jì)要求,對地基做出評價(jià),對設(shè)計(jì)和施工提出必要的建議。若地質(zhì)報(bào)告不細(xì)致,不真實(shí),勘探點(diǎn)間距過大,探孔深度不夠,沒有查明場地土地質(zhì)情況,甚至出具虛假報(bào)告,這些情況都會對設(shè)計(jì)人員造成分析、判斷上的錯(cuò)誤,以致地基設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

2.2 設(shè)計(jì)方面的原因

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,平面圖形復(fù)雜、層高高差和房屋長度太大導(dǎo)致整體剛度差;結(jié)構(gòu)荷載明顯不同;基礎(chǔ)選型不合理,同一建筑采用不同的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu);對不同的地基土質(zhì)未作相應(yīng)的處理;不按規(guī)范規(guī)定設(shè)置沉降縫;基礎(chǔ)剛度或住宅整體剛度不強(qiáng);設(shè)計(jì)計(jì)算粗糙;相鄰建筑物之間的距離不夠,以致地基中附加應(yīng)力擴(kuò)散后重疊,導(dǎo)致附加不均勻沉降。

2.3 外部因素的原因

在已有建筑附近開挖基坑,影響了地基穩(wěn)定;鄰近建筑物施工時(shí)的機(jī)械振動(dòng);大面積堆載;地下水大量浸泡等等,造成地基滑移或沉陷。

2.4 施工方面的原因

施工程序不科學(xué)。沒有先建高層荷載較大部分,后建低層荷載較小部分;主樓裙樓同時(shí)施工而未留設(shè)沉降縫或后澆帶;施工質(zhì)量差,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,接茬不符合要求,使建筑物承載力和整體性差;基礎(chǔ)施工前擾動(dòng)了地基土;不良地質(zhì)情況沒有完全處理好等。

3 防治地基產(chǎn)生不均勻沉降的措施

3.1 保證勘察報(bào)告的真實(shí)性和可靠性

地質(zhì)鉆探報(bào)告是一門專門的科學(xué),來不得半點(diǎn)虛假。鉆探報(bào)告是設(shè)計(jì)人員的主要設(shè)計(jì)依據(jù),必須提高地質(zhì)勘測人員的業(yè)務(wù)水平、政治素質(zhì)和職業(yè)道德素質(zhì),加強(qiáng)責(zé)任感,這樣才能使鉆探報(bào)告真實(shí)可靠。

3.1.1 建筑物體型應(yīng)力求簡單

建筑物立面的高差不宜懸殊,所受荷載差異不宜太大;在平面上開頭應(yīng)力求簡單,盡量避免轉(zhuǎn)角,同時(shí)平面上的轉(zhuǎn)折和彎曲也不宜過多,否則會使其整體性和抗變形能力降低。另外,適當(dāng)控制建筑物的長高比越小,整體剛度越好,調(diào)整不均勻沉降的能力越強(qiáng),一般控制在2.5～3之間。對于砌體承重結(jié)構(gòu),為保證其整體剛度,應(yīng)合理布置縱橫墻?？v橫墻應(yīng)盡量貫通,橫隔墻的間距不宜過大,一般不大于建筑物寬度的1.5倍為宜。

3.1.2 設(shè)置沉降縫

沉降縫將建筑物分成各自獨(dú)立的單元,各單元的沉降不相互影響。一般在建筑平面的轉(zhuǎn)折部位,高度差異處,長高比嘉賓大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土西式體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位,地基土的壓縮有顯著差異處,建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處,分批建造房屋的臨界處等設(shè)置沉降縫。沉降縫應(yīng)有足夠的寬度,建筑物越高,縫就越寬。

3.1.3 相鄰建筑物之間應(yīng)保持一定的距離

地基土中的附加應(yīng)力會擴(kuò)散到基礎(chǔ)外的一定寬度和深度,如果兩相鄰建筑物距離過近,就會產(chǎn)生應(yīng)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(shí)更應(yīng)注意。

3.1.4 適當(dāng)調(diào)整建筑物標(biāo)高

各建筑單元、地下管線、工業(yè)設(shè)備等原有標(biāo)高,會隨著地基的不斷沉降而改變。國契約,預(yù)先可采取一定措施給以提高。如(1)室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高高,可根據(jù)預(yù)做沉降量予以提高。建筑物各部分(或設(shè)備之間)有聯(lián)系時(shí),可將沉降較大者標(biāo)高提高。(2)建筑物與設(shè)備之間,應(yīng)留有足夠的凈空。當(dāng)建筑物有管道穿過時(shí),應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的孔洞,或采用柔性管道接頭等。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面

減輕建筑物自重。減輕建筑物自重可以減少基底壓力,是防止和減輕不均勻沉降很重要的途徑。實(shí)際中可采用輕質(zhì)材料,如多孔磚墻或其他輕質(zhì)墻體;選用輕型結(jié)構(gòu),如預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)、輕鋼結(jié)構(gòu)以及各種輕型空間結(jié)構(gòu);選用自重較輕、覆土較少的基礎(chǔ)形式。設(shè)置圈梁和鋼筋混凝土構(gòu)造柱。在建筑物的墻體里設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱能增強(qiáng)建筑物的整體性,提高其抗彎剛度,在一定程度上能防止或減少裂縫的出現(xiàn),即使出現(xiàn)了裂縫也能阻止裂縫的發(fā)展。減少或調(diào)整基礎(chǔ)底面的附加壓力。采用較大的基礎(chǔ)底面積,減少基底附加壓力,可以減小沉降量。對同一地基上建筑物的相鄰部分,可采用不同的基底附加壓力,荷載大的宜采用增大基底尺寸,來減少基底附加壓力、降低沉降差異。

3.3 施工方面

在基坑開挖時(shí),不要擾動(dòng)地基土,通?？拥妆Ａ?00mm左右的土,待墊層施工時(shí),再人工挖除。如坑底土補(bǔ)擾動(dòng),應(yīng)挖去,用砂、碎石回填夯實(shí)。當(dāng)建筑物存在有高、低和重、輕不同部分時(shí),應(yīng)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(shí),應(yīng)最后修建連接件,以調(diào)整部分沉降差異。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(chǎn)生附加沉降。

由于地基分布的復(fù)雜性和勘探點(diǎn)的有限性,應(yīng)認(rèn)真重視基礎(chǔ)驗(yàn)槽,盡可能在基礎(chǔ)施工前,發(fā)現(xiàn)并根除地基土?xí)a(chǎn)生不均勻沉降的隱患,彌補(bǔ)工程勘探工作的不足。

3.4 對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)和觀測點(diǎn)。

結(jié)語

綜上所述,地基產(chǎn)生不均勻沒降的原因是多方面的,帶給建筑物的影響很大,對建筑物的破壞是難以修復(fù)的。但是能在設(shè)計(jì)、施工等各方面采取一定的措施,就可以預(yù)防和控制不均勻沉降的產(chǎn)生,確保施工質(zhì)量。

[1]麻鎮(zhèn)文.建筑地基中的病害及處理方法[J].廣東科技,2007(S1):170.

[2]鄒志豪.淺談地基不均勻沉降的預(yù)防處理措施[J].福建建材,2010(1):82-83.

[3]黃永亮.論建筑地基常見問題及其處理辦法[J].科技信息,2009(23): 892-870.