減輕地基不均勻沉降的措施研究

王飛宇++林志海++張建良

摘 要：地基不均勻沉降將對(duì)建筑物特別是混合結(jié)構(gòu)房屋和混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)生很大的危害，深入分析事故發(fā)生的原因，提出行之有效的措施，具有重要的工程實(shí)際意義。本文討論了減輕地基不均勻沉降的措施。

關(guān)鍵詞：地基；不均勻沉降；措施

Abstract： The foundation will be uneven settlement building houses and especially mixed concrete frame building with great harm， in-depth analysis of the causes of the accident， propose effective measures have important practical engineering significance. This article discusses the steps to mitigate the uneven ground subsidence.

Keywords： foundation； uneven settlement； measures

地基不均勻沉降將對(duì)建筑物特別是混合結(jié)構(gòu)房屋和混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)生很大的危害，它輕則引起房屋墻體開裂，重則引起房屋結(jié)構(gòu)整體或局部?jī)A斜甚至倒塌，威脅到房屋的正常使用及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。因此正確認(rèn)識(shí)不均勻沉降對(duì)房屋結(jié)構(gòu)造成的危害，深入分析事故發(fā)生的原因，提出行之有效的措施，具有重要的工程實(shí)際意義。本文討論了減輕地基不均勻沉降的措施。

7.14減輕地基不均勻沉降的措施

地基不均勻或上部結(jié)構(gòu)荷重差異較大等，都會(huì)使建筑物產(chǎn)生不均勻沉降。當(dāng)不均勻沉降超過允許限度，將會(huì)使建筑物開裂、損壞。這種情況下，一方面需要采用合適的地基處理方案，同時(shí)也應(yīng)采用建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工措施解決。

1.建筑措施

在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，為減輕地基不均勻沉降，可采取下列措施：

1.1建筑物體型力求簡(jiǎn)單

在滿足使用和其他要求的前提下，建筑物的體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單，避免平面形狀復(fù)雜和立面高差懸殊。從這個(gè)角度出發(fā)，應(yīng)采用長(zhǎng)高比較小、高度一致的“一”字形建筑。如果因建筑設(shè)計(jì)需要，其建筑體型比較復(fù)雜時(shí)，就應(yīng)采取措施，避免不均勻沉降所產(chǎn)生的危害。

1.2 控制建筑物的長(zhǎng)高比

建筑物的長(zhǎng)高比是決定結(jié)構(gòu)整體剛度的主要因素之一。過長(zhǎng)的建筑物，縱墻將會(huì)因較大撓曲出現(xiàn)開裂。根據(jù)長(zhǎng)期積累的工程經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)基礎(chǔ)計(jì)算沉降量大于120 mm時(shí)，二三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，內(nèi)外墻貫通，長(zhǎng)高比可適當(dāng)放寬，但一般不宜大于3.0。

1.3合理布置縱橫墻

合理布置縱橫墻是增強(qiáng)建筑物剛度的另一重要措施，縱橫墻構(gòu)成了建筑物的空間剛度。而縱橫墻開洞、轉(zhuǎn)折、中斷都會(huì)削弱建筑物的整體剛度。所以適當(dāng)加密橫墻和盡可能加強(qiáng)縱橫墻間的聯(lián)接，都有利于提高建筑物的整體剛度，增強(qiáng)抵抗不均勻沉降的能力。

1.4控制相鄰建筑的間距

由于相鄰建筑物或地面堆載的作用，會(huì)使建筑物地基的附加應(yīng)力迭加而產(chǎn)生附加沉降的差異沉降。在軟弱地基上，相鄰建筑物的影響尤為強(qiáng)烈。所以建造在軟弱地基上的建筑物，應(yīng)隔開一定距離。

為減少相鄰建筑物的影響，在軟弱地基上建造的相鄰建筑物，其基礎(chǔ)間凈距應(yīng)按表1采用。

1.5設(shè)置沉降縫

沉降縫將建筑物從屋面到基礎(chǔ)分割成若干獨(dú)立的沉降單元，使建筑物的平面變得簡(jiǎn)單，長(zhǎng)高比減少，從而有效地減輕了地基不均勻沉降的影響。沉降縫應(yīng)有足夠的寬度，以不影響相鄰單元各自的沉降為準(zhǔn)，參照表2取用。

沉降縫應(yīng)設(shè)置在建筑物的下列部位：

（1）建筑平面的轉(zhuǎn)折部位；

（2）高度差異或荷載差異處；

（3）長(zhǎng)高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝

（4）地基土的壓縮性有顯著差異處：

（5）建筑結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)類型不同處；

（6）分期修建的房屋交界處。

為了建筑立面易于處理，沉降縫通常與伸縮縫及抗震縫結(jié)合起來設(shè)置。

1.6控制與調(diào)整建筑物各部分的標(biāo)高

建筑物各組成部分的標(biāo)高，應(yīng)根據(jù)可能產(chǎn)生的不均勻沉降量采取如下相應(yīng)措施：

（1）室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高，應(yīng)根據(jù)預(yù)估沉降量予以提高。

（2）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。

（3）建筑物與設(shè)備之間應(yīng)留有凈空。當(dāng)建筑有管道穿過時(shí)，管道上方應(yīng)留有足夠尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接頭。

2.結(jié)構(gòu)措施

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為減輕地基不均勻沉降，可采取下列措施：

2.1減輕建筑物的自重

一般建筑物的自重占總荷裁的50%～70%，因此為減少建筑物的沉降或不均勻沉降，應(yīng)盡量量減少建筑物自重?？刹捎萌缦麓胧?/p>

（1）采用輕質(zhì)材料或構(gòu)件，如加氣磚、多孔磚、空心樓板、輕質(zhì)隔墻等；

（2）采用輕型結(jié)構(gòu)，如預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)、輕型空間結(jié)構(gòu)（懸索結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)）；

（3）采用架空地板代替室內(nèi)填土；

（4）采用自重輕、覆土少的基礎(chǔ)形式，如空心基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)、淺埋基礎(chǔ)等。

2.2 減少或調(diào)整基底壓力

（1）設(shè)置地下室或半地下室，有效地減少基底的附加壓力，起到均勻與減少沉降的目的。

（2）調(diào)整建筑與設(shè)備荷載的部位，以及改變基底尺寸來控制與調(diào)整基礎(chǔ)沉降。對(duì)于上部結(jié)構(gòu)荷載大的基礎(chǔ)，可采用較大的基底面積。

2.3 增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度endprint

（1）在軟弱和不均勻地基上，對(duì)于建筑體型復(fù)雜、荷載差異較大的框架結(jié)構(gòu)，可采用整體剛度較大的交叉梁、筏基、箱基、樁基礎(chǔ)，提高基礎(chǔ)的抗變形能力，以減少不均勻沉降量。

（2）對(duì)砌體承重結(jié)構(gòu)，在墻體內(nèi)設(shè)置鋼筋混凝土圈粱或鋼筋磚圈梁。在墻體上開洞時(shí)，宜在開洞部位配筋或采用構(gòu)造柱及圈梁加強(qiáng)，圈梁宜按下列要求設(shè)置：

a.在多層房屋的基礎(chǔ)和頂層處宜各設(shè)置一道，其他各層可隔層設(shè)置，必要時(shí)也可層層設(shè)置。

b.圈梁在平面上應(yīng)做成閉合系統(tǒng)，貫通外墻、內(nèi)縱墻和主要內(nèi)橫墻。如果圈梁遇到墻體上的洞必須斷開時(shí)，應(yīng)增設(shè)加強(qiáng)圈梁。

c.現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁寬度一般與磚墻相同，多采用截面尺寸為240mm×180mm，當(dāng)兼作較大跨度窗過梁時(shí)用240mm×240mm。混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C15，上下主筋一般不小于3 10，箍筋間距不大于300mm；兼作過梁時(shí)，配筋應(yīng)按計(jì)算確定。鋼筋磚圈梁的截面一般為6皮磚高，用M5水泥砂漿砌筑，在圈梁部位的上、下灰縫中各配3 6的鋼筋。

2.4上部結(jié)構(gòu)采用靜定體系

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壓力，故在條件許可時(shí)，軟弱地基上的建筑物，可采用鉸接排架、三角拱等結(jié)構(gòu)形式，以避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂等危害。

3.施工措施

在基坑開挖時(shí)，不要擾動(dòng)基底土的原始結(jié)構(gòu)。通常在坑底保留200～300 mm厚的土層，待墊層施工或現(xiàn)澆基礎(chǔ)時(shí)再清除。若地基土受到擾動(dòng)，應(yīng)注意清除擾動(dòng)土層，并鋪上一層粗砂或碎石，經(jīng)壓實(shí)后再在砂或碎石墊層上澆注混凝土。

當(dāng)建筑物各部位高低差別極大或荷載大小懸殊，應(yīng)按照先高后低、先重后輕的原則安排施工順序。如果在高低層之間必須連接，應(yīng)修建連接體或預(yù)留高差。

此外，在施工時(shí)還需特別注意減少基礎(chǔ)開挖時(shí)，由于井點(diǎn)排水、施工堆載等可能對(duì)相鄰建筑物造成的附加沉降。

參考文獻(xiàn)

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【文章編號(hào)】1006-2688（2017）07-0004-02

【作者簡(jiǎn)介】王飛宇（1980-），男，浙江嵊州人，研究方向：工程施工管理。endprint