關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的防治技術(shù)探討

崔慶彪

榮盛建設(shè)工程有限公司 河北 廊坊 065000

建筑物后期使用階段出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降，會(huì)引起傾斜、下沉以及墻體開裂等問題。這不僅會(huì)影響建筑物的外觀，更會(huì)影響到其使用壽命，因此我們需要做好建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的防治工作，以提高建筑物的安全性。

1 案例概述

某化工廠新建一生活區(qū)，主體結(jié)構(gòu)為14棟7層磚混結(jié)構(gòu)的住宅。開工前，工廠委托勘察單位對(duì)地基進(jìn)行了細(xì)致的勘察，勘察結(jié)果符合土建施工的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)工廠已按期完工。但一年之后，該生活區(qū)項(xiàng)目未投入使用之前，其中的6棟建筑便已經(jīng)出現(xiàn)了墻體開裂的問題。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，裂縫主要為縱向裂縫且1到7層樓均有出現(xiàn)。其中的個(gè)別建筑物已呈現(xiàn)出了外傾的趨勢(shì)，測(cè)量發(fā)現(xiàn)，該生活區(qū)項(xiàng)目建筑物的最大沉降差已達(dá)到了160mm。

事故發(fā)生后，有關(guān)部門迅速對(duì)該起事故進(jìn)行了鑒定。對(duì)工程的勘察設(shè)計(jì)、施工資料進(jìn)行了詳細(xì)的復(fù)查，再次對(duì)工程的地基進(jìn)行了巖土勘察。勘察結(jié)果證明，該生活區(qū)項(xiàng)目地下有一條古河道通過，古河道內(nèi)沉積了較厚的淤泥層，其具有高壓縮性、承載力較小。正因?yàn)槿绱耍诮ㄖ讐毫Φ淖饔孟?，建筑物才產(chǎn)生了較大的沉降。分析數(shù)據(jù)得知，位于古河道正上方的6棟建筑物均出現(xiàn)了地基不均勻沉降以及墻體開裂等質(zhì)量問題，為了避免更大的損失，需要對(duì)地基進(jìn)行加固處理。

此事故由勘察單位負(fù)主要責(zé)任，經(jīng)法院審理：工程勘察單位向工廠賠償了各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失共計(jì)330萬元人民幣。

2 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的原因

2.1 地基方面的原因

因?yàn)榻ㄖ鼗馏w中孔隙的存在，所以建筑地基具有可壓縮性。地基土地的孔隙會(huì)隨著外載荷的增加而逐漸減小，這便是導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)沉降的主要原因。建筑地基是由多種不同性質(zhì)的土質(zhì)構(gòu)成的，而土體的不均勻性會(huì)增加建筑淺基礎(chǔ)的地基沉降。

加載速率也能夠?qū)Φ鼗系臏\基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生影響，地基則會(huì)因?yàn)榭辜魪?qiáng)度的降低而產(chǎn)生局部剪切破壞。載荷增加的速率能夠?qū)A(chǔ)的不均勻沉降起到一定的調(diào)節(jié)作用，增加的速率越大，調(diào)節(jié)作用越明顯。此外，地基土體的季節(jié)性濕度變化、地基中的局部管道漏水等問題都有可能使土體產(chǎn)生液化，從而改變土體的力學(xué)性質(zhì)，最終引發(fā)沉降。

2.2 房屋結(jié)構(gòu)方面的原因

若建筑物上部的結(jié)構(gòu)存在體型變化復(fù)雜或是平面不規(guī)則的問題，則會(huì)引起結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的不均勻沉降。建筑物的體型越復(fù)雜，高低變化越大，地基各部分所受的載荷差異則越大，這類問題必然會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的不均勻沉降。平面形狀復(fù)雜的建筑物縱橫單元交叉處的沉降較為明顯，再加上地基的剛度不對(duì)稱、建筑整體性較差，所以會(huì)加重結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降所帶來的影響。

地基以及房屋結(jié)構(gòu)方面的原因是導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降的主要因素。此外，設(shè)計(jì)以及計(jì)算方面的誤差、施工操作不當(dāng)?shù)囊蛩匾矔?huì)導(dǎo)致這類問題的發(fā)生[1]。

3 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的防治技術(shù)措施

3.1 做好建筑地基的處理

做好地基處理，降低其孔隙比以及含水率，提升地基的承載力能夠有效預(yù)防建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降問題的發(fā)生。日常工作中，可以通過振搗棒或是擠壓等手段來減小地基土體的孔隙比，這一環(huán)節(jié)工作中經(jīng)常使用的方法主要有表層壓實(shí)法、強(qiáng)夯法以及重錘法。若地基土體的含水率較高，則可以使用“排水固結(jié)法”來降低地基的含水率，砂井法、堆載預(yù)壓法等方法有助于加速孔隙水的排出，進(jìn)而使沉降提前完成，以提高地基的固結(jié)程度。對(duì)淺層軟弱黏土地基來說，依靠置換法用強(qiáng)度更高的材料將軟土置換掉，則能夠提高地基的整體強(qiáng)度。此外，高壓噴射注漿法以及水泥土攪拌法均能夠使地基的強(qiáng)度得到較大提高。

雖說處理建筑地基的方法有很多，但日常工作中還是應(yīng)當(dāng)根據(jù)地基土質(zhì)以及建筑載荷來處理方法，以保證其能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)效果的最大優(yōu)勢(shì)。

3.2 做好建筑物的形體設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑工程項(xiàng)目的外形設(shè)計(jì)應(yīng)該力求簡(jiǎn)單合理，避免“奇形怪狀”的形體設(shè)計(jì)。在建設(shè)過程中應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)需求，制定好建筑物的長(zhǎng)高比，將其比值控制在2.5左右。此外，還應(yīng)該對(duì)建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和上層結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理，避免建筑物出現(xiàn)不均勻沉降。在設(shè)計(jì)過程中要合理布置外墻，使其能夠與橫墻更好的聯(lián)結(jié)起來?？梢砸每招臉前濉⒍嗫状u等輕質(zhì)材料，降低建筑的自重。設(shè)計(jì)除了要凸顯建筑特色，更要注重設(shè)計(jì)方案的合理性。

對(duì)于那些樓層較高的建筑物，可以設(shè)置沉降縫，將樓層分割成多個(gè)體型簡(jiǎn)單、高度適中的獨(dú)立沉降單元。這些沉降單元的荷載變化較小，且地基相對(duì)均勻，能夠有效避免不均勻沉降所帶來的突發(fā)狀況。一般我們主要把沉降縫設(shè)置在建筑平面轉(zhuǎn)接處、建筑物高度差異處等。建筑沉降縫的寬度可參照下表選用。

房屋沉降縫寬度（mm）

此外，建筑形體以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還需要考慮相鄰建筑物對(duì)地基不均勻沉降問題的影響?？梢酝ㄟ^控制埋深位置以及埋置深度來完成這部分工作。建筑施工中做好原材料的檢驗(yàn)以及施工技術(shù)的選擇也能夠降低這類問題的影響，相關(guān)人員可根據(jù)施工需要酌情選擇方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

我們需要充分了解建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的根源，采用相應(yīng)的措施來加以應(yīng)對(duì)，只有這樣才能推動(dòng)建筑行業(yè)的有序發(fā)展。本文筆者結(jié)合個(gè)人實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)此類問題進(jìn)行了總結(jié)，旨在對(duì)相關(guān)工作的落實(shí)有所幫助。