探究房屋建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的原因及對(duì)策

王張偉/山西建筑工程集團(tuán)總公司

探究房屋建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的原因及對(duì)策

王張偉/山西建筑工程集團(tuán)總公司

造成房屋建筑基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降的原因有很多，而且地基發(fā)生不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)超出允許范圍，并誘發(fā)開裂和傾抖等問(wèn)題，甚至還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑物被破壞，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)和生命安全損失。因此，本文通過(guò)對(duì)房屋建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的原因進(jìn)行了具體分析，并制定了一些有效的應(yīng)對(duì)策略。

房屋建筑基礎(chǔ)；不均勻沉降；原因；對(duì)策

一、房屋建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的危害

在房屋建筑工程項(xiàng)目中，不均勻沉降是一種不可避免的普遍現(xiàn)象，但是其能夠通過(guò)采取有效的應(yīng)對(duì)措施加以解決。房屋建筑基礎(chǔ)的不均勻沉降，不但會(huì)造成建筑區(qū)傾斜，還會(huì)由于基礎(chǔ)不均勻沉降超出建筑物的承受極限時(shí)，導(dǎo)致建筑墻體、樓面開裂，甚至還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑物發(fā)生嚴(yán)重傾斜，從而影響房屋建筑功能的充分發(fā)揮，最終影響人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

二、房屋建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的原因

（一）設(shè)計(jì)漏洞

在進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)時(shí)，低估結(jié)構(gòu)的承重能力，在設(shè)計(jì)時(shí)，所用的材料剛度無(wú)法抵抗整個(gè)建筑物重量。沒(méi)有選擇恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，由于涉及到的計(jì)算參數(shù)和相關(guān)尺寸太過(guò)繁瑣，及時(shí)其中出現(xiàn)錯(cuò)誤，也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算出現(xiàn)較大的漏洞，以及具體的測(cè)量尺寸誤差過(guò)大，從而造成設(shè)計(jì)失敗，最終使得施工過(guò)程中發(fā)生各種問(wèn)題。設(shè)計(jì)是將所有建筑物變成現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，如果設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差，那么隱患將不可估量。

（二）勘察失誤

在設(shè)計(jì)和施工前，地勘單位要積極組織相關(guān)人員勘察施工現(xiàn)場(chǎng)和周圍的土質(zhì)情況，以此避免存在地下隱患，導(dǎo)致基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降。在掌握工程地質(zhì)勘察資料時(shí)，不僅要關(guān)注土質(zhì)情況，還要十分注意地下水情況，主要是指地下水位和地下水質(zhì)。地下水位的升降會(huì)改變地基持力層的附加應(yīng)力，地下水滲流會(huì)發(fā)生流土、侵蝕和管涌等現(xiàn)象，很容易導(dǎo)致地下室發(fā)生滲水，或使地下空心結(jié)構(gòu)物浮起等。如果勘察出現(xiàn)失誤，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)缺乏準(zhǔn)確性，即使施工過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，依舊會(huì)讓建筑物在使用過(guò)程中埋下安全隱患。

（三）施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題

施工地區(qū)的地下水位置比較高，在施工過(guò)程中就需要在基坑周邊設(shè)置排水溝和降水井，做好排水工作，并在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)底部做好防水。還有，一些施工企業(yè)為了施工方便，不按地勘單位和設(shè)計(jì)單位的要求施工，簡(jiǎn)化施工步驟，這不僅會(huì)給建筑物在使用中造成極大的安全隱患，還會(huì)對(duì)施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。在基礎(chǔ)部分墻體砌筑的過(guò)程中，施工單位偷工減料，砂漿的強(qiáng)度等級(jí)過(guò)低、灰縫不飽滿、不設(shè)拉結(jié)筋、沒(méi)有按照規(guī)定要求布置圈梁等都會(huì)引起地基的不均勻沉降。

（四）使用過(guò)程中的突發(fā)事件

在使用過(guò)程中，地下水管道突發(fā)大量漏水，導(dǎo)致房屋建筑基礎(chǔ)的局部被地下水浸透，由于地下水的浸泡，土質(zhì)變松軟，承載力降低，導(dǎo)致局部塌陷，很容易造成不均勻沉降。而且，部分房屋建筑在施工過(guò)程中，沒(méi)有與既有建筑物保持距離，在基坑周圍堆放過(guò)重的物品，這都會(huì)導(dǎo)致建筑基礎(chǔ)開挖過(guò)程中對(duì)既有建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)造成影響，促使基坑周邊建筑發(fā)生不均勻沉降。

三、防治房屋建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的有效策略

（一）建筑措施

1.設(shè)置沉降縫。

用沉降縫將建筑物分割成獨(dú)立單元，其體型簡(jiǎn)單、場(chǎng)高比小、整體剛度大、荷載變化小、地基均勻、自成沉降體系，所以能夠有效避免不均勻沉降的危害。

2.合理布置縱橫墻。

房屋建筑基礎(chǔ)不均勻沉降很容易發(fā)生在縱向撓曲上，所以要避免縱墻開洞、轉(zhuǎn)折、中斷降低縱墻剛度。同時(shí)還應(yīng)該使縱墻盡量和橫墻向連接，縮小橫墻之間的間距，以此提高房屋的整體剛度，提高抵抗不均勻沉降的能力。

3.控制與調(diào)整建筑物各部分標(biāo)高。

基礎(chǔ)變形會(huì)造成房屋建筑的組成部分標(biāo)高發(fā)生改變，導(dǎo)致無(wú)法正常使用。為了減輕不均勻沉降的使用影響，可以適當(dāng)提高室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高，或?qū)Y(jié)構(gòu)和設(shè)備間的連接部分適當(dāng)提高沉降標(biāo)高，在結(jié)構(gòu)物和設(shè)備間預(yù)留足夠的空間。在有管道穿過(guò)建筑物時(shí)，預(yù)留足夠尺寸的孔洞，或者采用柔性管道接頭。

（二）結(jié)構(gòu)措施

1.設(shè)置圈梁。

設(shè)置圈梁，能夠增強(qiáng)磚石承重墻房屋的整體性，提高墻體的抗剪和抗拉能力，從而有效防止墻體裂縫產(chǎn)生，在地震區(qū)還能夠起到良好的抗震作用。房屋建筑的樓層越多，圈梁數(shù)可以適當(dāng)增加。圈梁在平面上應(yīng)該成閉合系統(tǒng)，貫通外墻、稱重內(nèi)縱墻和內(nèi)橫墻，由此提高房屋建筑的整體性。

2.增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度。

在軟弱和不均勻基礎(chǔ)上，采用整體剛度較大的交叉梁、筏形和箱形基礎(chǔ)，提高基礎(chǔ)抗變形能力，以此調(diào)整不均勻沉降。

3.減小或調(diào)整基底的附加壓力。

在進(jìn)行地下室或半地下室設(shè)置時(shí)，利用挖除的土重進(jìn)行部分或全部補(bǔ)償，以此減少基底的附加壓力，實(shí)現(xiàn)均勻沉降或減小沉降的目的。而且也可以通過(guò)調(diào)整建筑與設(shè)備荷載的部位，以及改變基底尺寸，實(shí)現(xiàn)對(duì)基底壓力的有效控制和調(diào)整，改變不均勻沉降量。

（三）施工措施

1.逆作法。

逆作法能夠減少排土量，和主體結(jié)構(gòu)重量平衡，促使沉降量大大降低。逆作法施工主要是沿建筑物的外墻位置施工地下連續(xù)墻，作為地下室外墻，同時(shí)也作為擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)。在建筑物的內(nèi)部選取合適的位置，打下中間支撐樁，如果是樁箱基礎(chǔ)，中間樁可以選定在相應(yīng)的樁上。

2.后澆帶法。

為了解決高層建筑主樓和低層裙房基礎(chǔ)之間的差異沉降引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，可以在高低層相連的位置留有施工后澆帶。后澆帶應(yīng)該設(shè)置在裙房一側(cè)。先將高層建筑主樓和低層裙房分開進(jìn)行施工，從基礎(chǔ)到裙房屋頂各構(gòu)件的鋼筋斷開，到灌后澆帶前將鋼筋焊接。后澆帶應(yīng)該采用澆筑水泥或硫鋁酸鹽水泥等早強(qiáng)快硬無(wú)收縮的水泥配置混凝土進(jìn)行澆灌。后澆帶施工措施比較適合在變形穩(wěn)定快和沉降量小的建筑基礎(chǔ)應(yīng)用。

3.應(yīng)力解除法。

應(yīng)力解除法是應(yīng)用土力學(xué)原理，在建筑物沉降小的一側(cè)按照規(guī)定角度打斜孔，解除基礎(chǔ)的局部應(yīng)力，以此使基礎(chǔ)土中的應(yīng)力發(fā)生重分布，局部沉降量增大，從而有效控制不均勻沉降。在施工過(guò)程中，邊打孔邊用高壓水沖孔，促使泥漿隨水流流出，鉆孔使得承載面積減小，局部應(yīng)力增大，再加上外界條件的變化，導(dǎo)致應(yīng)力重分布，形成塑性區(qū)，導(dǎo)致整個(gè)建筑基礎(chǔ)的土體產(chǎn)生沉降，且速率明顯外側(cè)明顯大于內(nèi)側(cè)。因?yàn)轱柡蛙涴ね恋撵`敏度較高，觸變性大，鉆孔后嚴(yán)重?cái)_動(dòng)土體，土體的抗剪強(qiáng)度降低，鉆孔后在基礎(chǔ)土內(nèi)部形成空腔，土體在自重作用下沿孔的徑向移動(dòng)，采用降水措施將孔內(nèi)的水排出，土體在自重和水的滲透壓力作用下，沿孔的徑向變形，導(dǎo)致房屋建筑發(fā)生局部下沉。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，房屋建筑基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降的案例屢見(jiàn)不鮮，但是由于我國(guó)人口不斷增長(zhǎng)，人均居住面積越來(lái)越小，樓層建筑成為了房屋建筑的必然趨勢(shì)。因此找出房屋建筑基礎(chǔ)不均勻沉降發(fā)生的原因，對(duì)其進(jìn)行具體分析，并制定相應(yīng)的有效策略，不僅能夠保證房屋建筑的整體質(zhì)量，還能夠確保人們的生命財(cái)產(chǎn)安全不受損失。

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