軟土地基不均勻沉降的原因及預(yù)防措施

【摘 要】近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，各地都在興建各類廠房、商業(yè)大廈、多層與高層住宅等建筑工程，良好的建筑場(chǎng)地地基越來(lái)越少，一些建筑物只能座落在軟弱土層的場(chǎng)地上。針對(duì)軟土地基的性質(zhì)，分析了軟土地基不均勻沉降的原因及預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】軟土；不均勻沉降；構(gòu)造措施

軟土地基一般是指抗剪度低，壓縮性較高以及具有其它不良性質(zhì)。常見(jiàn)的如天然的淤泥與淤泥質(zhì)土，水力沖填泥砂形成的沖填土等。一些城市的近郊的水塘、古河道、水稻田，由于城市發(fā)展的需要，劃為住宅小區(qū)，建造多層及高層住宅樓。上述的這些不良地基在建造建筑物時(shí)必須引起高度重視，否則一旦處理不當(dāng)，就會(huì)造成工程事故。

1.軟土地基修建建筑物的可行性分析

軟土地基的特點(diǎn)是建筑的沉降量大而不均勻，沉降量大現(xiàn)可采取有效措施進(jìn)行控制，而不均勻沉降由于影響因素多且復(fù)雜，故成為現(xiàn)在建筑物開(kāi)裂或嚴(yán)重影響使用等工程事故的主要因素，必須引起充分重視。在軟土地基上修建建筑物，應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)與地基的共同工作。因?yàn)槲覈?guó)軟土地區(qū)的許多工程實(shí)踐表明，考慮上部結(jié)構(gòu)和地基的共同工作是減少地基不均勻沉降的一項(xiàng)十分成功的經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)樯喜拷Y(jié)構(gòu)（包括基礎(chǔ)）和地基是緊密聯(lián)系在一起的一個(gè)整體，它們互相聯(lián)系，又互相影響，如果僅從上部結(jié)構(gòu)或地基單方采取措施，往往不能獲得即可靠又經(jīng)濟(jì)的效果，必須對(duì)建筑體型、荷載情況、結(jié)構(gòu)類型和底質(zhì)條件等進(jìn)行綜合分析，采取響應(yīng)的措施。這樣就可以減少軟土地基上建筑物的不均勻沉降，保證建筑物的安全和正常使用。

2.軟土地基不均勻沉降的原因

地質(zhì)勘察報(bào)告真實(shí)性如何，對(duì)建筑物的沉降量大小關(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)地基作出評(píng)價(jià)，對(duì)設(shè)計(jì)和施工提出某些建議。如果地質(zhì)報(bào)告不真實(shí)，就給設(shè)計(jì)人員造成分析、判斷的錯(cuò)誤。

在設(shè)計(jì)方面也有一些原因。有些建筑物單體太長(zhǎng)的，平面圖形復(fù)雜；有些建筑物層高高差和荷載顯著不同，地基土的壓縮性有顯著不同及在地基處理方法不同的之處，未在適應(yīng)部位設(shè)置沉降縫；基礎(chǔ)剛度或整體剛度不足，不均勻沉降量大，造成下層開(kāi)裂；設(shè)計(jì)馬虎，計(jì)算不認(rèn)真，有的不作計(jì)算，照抄別的建筑物的基礎(chǔ)和主體設(shè)計(jì)。

在施工方面的原因。墻體砌筑時(shí)，砂漿強(qiáng)度偏低，灰縫不飽滿；砌磚組砌不當(dāng)，通縫多，斷磚集中使用；拉結(jié)筋不按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置等。

3.軟土地基不均勻沉降的預(yù)防措施

3.1從地質(zhì)報(bào)告入手，確保其真實(shí)性和可靠性

地質(zhì)勘察報(bào)告是一門專門的科學(xué)，來(lái)不得半點(diǎn)虛假?？辈靾?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)勘察人員的業(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，這樣才能使勘察報(bào)告具有真實(shí)性和可靠性。

3.2從設(shè)計(jì)方面采取多種措施，增強(qiáng)多層住宅的基礎(chǔ)剛度和整體剛度

3.2.1建筑設(shè)計(jì)方面措施

a.建筑設(shè)計(jì)方面應(yīng)力求簡(jiǎn)單，高差不宜過(guò)大。建筑平面簡(jiǎn)單，高度一致的建筑物，基底應(yīng)力較均勻，圈梁容易拉通，整體剛度好，即使沉降較大，建筑物也不容易產(chǎn)生裂縫和損壞。而對(duì)于立面上有高差（或荷載差）的建筑物，由于作用在地基上荷載的突變，使建筑物高低相接觸處出現(xiàn)過(guò)大的差異沉降，常造成建筑物的輕，低部分傾斜或開(kāi)裂破壞。軟土地區(qū)由于層數(shù)差引起的損壞現(xiàn)象很為普遍，一般高差二層及二層以上者，常見(jiàn)有輕重不同的裂縫。b.控制建筑的長(zhǎng)高比及合理布局縱橫墻。磚石承重的建筑物，當(dāng)其長(zhǎng)度與高度之比較小時(shí)，建筑物的剛度好，能有效防止建筑物開(kāi)裂。另外合理布置縱橫墻是增強(qiáng)建筑物剛度的重要措施之一，縱橫墻布置時(shí)磚石承重結(jié)構(gòu)的縱橫墻應(yīng)盡量貫通，橫墻間距適當(dāng)，一般不大于建筑物寬度的1.5倍為宜，縱橫墻最好不轉(zhuǎn)折或少轉(zhuǎn)折，可提高建筑物的整體性。c.設(shè)置沉降縫。用沉降縫將建筑物從屋面到基礎(chǔ)分割成若干個(gè)獨(dú)立的沉降單元，則使得建筑的平面變得簡(jiǎn)單，因而考慮在對(duì)平面圖形復(fù)雜的轉(zhuǎn)折處；層高高差處或荷載顯著不同的部位；在地基土的壓縮性有顯著不同處或在地基處理方法不同處及分期建筑的交接處設(shè)置沉降縫。d.考慮相鄰建筑物的影響。建筑物荷載不僅使建筑物地基土產(chǎn)生壓縮變形，而且由于基底壓力擴(kuò)散的影響，在相鄰范圍內(nèi)的土層，也將產(chǎn)生壓縮變形，這種變形隨著相鄰建筑物距離的增加而逐漸減少。由于軟弱地基的壓縮性很高，當(dāng)兩建筑物之間距離較近時(shí)，常常造成鄰近建筑的傾斜或損壞。為此應(yīng)使建筑物之間相隔一定距離，距離應(yīng)滿足規(guī)范要求。e.建筑物標(biāo)高的控制與調(diào)整。確定建筑物各部分的標(biāo)高，應(yīng)考慮沉降引起的變化。根據(jù)具體情況，可采取相應(yīng)的措施。例如室內(nèi)地坪，應(yīng)根據(jù)預(yù)估的沉降量預(yù)以提高；建筑物與設(shè)備之間，應(yīng)留有足夠的凈空；當(dāng)建筑物有管道通過(guò)時(shí)，管道上方應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的空洞，或采用柔性的管道接頭。

3.2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面措施

a.增強(qiáng)建筑物的剛度和強(qiáng)度。如前所述，控制建筑物的長(zhǎng)度比和適當(dāng)加密橫墻可增加建筑物的剛度和整體性。此外從結(jié)構(gòu)處理上，應(yīng)在砌體中設(shè)置圈梁能增強(qiáng)建筑物的整體性，即使建筑物有較大沉降，也不致產(chǎn)生過(guò)大的繞曲變形它在一定程度上能防止或減少裂縫的出現(xiàn)。多層住宅的屋面板必須一律采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，多層建筑的基礎(chǔ)及主體結(jié)構(gòu)必須用商品混凝土澆搗。b.減輕或調(diào)整建筑物的荷載。盡量采用子鐘情的結(jié)構(gòu)形式，如采用輕鋼結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以及輕型屋面等，設(shè)置地下室或半地下室也是減少建筑物沉降的有效措施，通過(guò)挖除的土重能抵消一部分作用在地基上的附加壓力，從而減少建筑物的沉降。c.上部結(jié)構(gòu)采用靜定結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)發(fā)生不均勻沉降時(shí)，在靜定結(jié)構(gòu)體系中。構(gòu)件不致引起很大的附加應(yīng)力，故在軟弱地基上的公共建筑物、單層工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)等，可考慮采用靜定結(jié)構(gòu)體系，以減輕不均勻沉降產(chǎn)生的不利后果。

3.2.3地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面措施

a.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)以控制變形值為主，設(shè)計(jì)單位必須進(jìn)行基礎(chǔ)最終沉降量和偏心距離的驗(yàn)算。基礎(chǔ)最終沉降量應(yīng)當(dāng)控制在規(guī)定的限制以內(nèi)。b.對(duì)于多層民用建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)可采用筏片基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)采用輕型結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)施工期間避免對(duì)軟土的擾動(dòng)。c.當(dāng)天然地基不能滿足建筑物沉降變形控制要求的，必須采取技術(shù)措施。例如可采用打預(yù)制鋼筋砼短樁，砂井真空預(yù)壓、深層攪拌樁、新型碎石樁等方法進(jìn)行技術(shù)處理。d.同一建筑物盡量采用同一類型的基礎(chǔ)并且置于同一土層中，當(dāng)采用不同的基礎(chǔ)形式時(shí)上部結(jié)構(gòu)必須斷開(kāi)，尤其是地震區(qū)，因?yàn)榈卣鹬熊浲辽细黝惖鼗母郊酉鲁两凳遣煌摹?/p>

3.3從施工入手切實(shí)提高施工質(zhì)量

3.3.1砂漿的品種，強(qiáng)度等級(jí)必須符合設(shè)計(jì)要求

影響砂漿的因素是設(shè)計(jì)不準(zhǔn)，原材料質(zhì)量不合格；砂漿試塊的制作和養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)。解決的辦法是：加強(qiáng)原材料的進(jìn)廠驗(yàn)收，嚴(yán)禁將不合格的材料用于建筑工程上。

3.3.2正確設(shè)置拉結(jié)筋

磚墻砌筑前，應(yīng)事先按標(biāo)準(zhǔn)加工好拉結(jié)筋，使用前對(duì)操作工人進(jìn)行技術(shù)交底。

3.3.3加強(qiáng)建筑物的沉降檢測(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。監(jiān)理單位必須進(jìn)行檢查復(fù)測(cè)，并將資料列入工程質(zhì)量評(píng)估內(nèi)容。

【參考文獻(xiàn)】

[1]朱梅生.軟土地基，北京：中國(guó)鐵路出版社.

[2]李彰明.軟土地基加固的理論、設(shè)計(jì)與施工，北京：中國(guó)電力出版社.

[3]吳幫穎.軟土地基處理，北京：中國(guó)鐵道出版社.