建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的原因及結(jié)構(gòu)設(shè)計中的防治對策探討

王坤 吳昂

摘? ? 要：在建筑工程建設(shè)過程當(dāng)中由于各方面的問題而導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)產(chǎn)生了不均勻沉降的問題，嚴重威脅到了建筑物以及人們的人身安全。要想從根本上防止該類情況的產(chǎn)生，就必須要對產(chǎn)生不均勻沉降的原因有所了解，同時分析研究其不均勻下沉的原因，唯有如此方可從根本上將防治工作做好，確保建筑施工質(zhì)量，有效確保建筑工程的安全性。鑒于此，文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗，對建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的原因及結(jié)構(gòu)設(shè)計中的防治對策提出了一些建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);不均勻沉降;原因;防治

1? 引言

建筑地基的不均勻沉降會對建筑質(zhì)量產(chǎn)生非常不利的影響，甚至?xí)斐蓢乐氐陌踩鹿屎腿藛T傷亡?？偟膩碚f，和解有很多原因。同時，不均勻下降的程度也有所不同。如果超過可接受的范圍，建筑物將被損壞，影響建筑物的質(zhì)量，從而影響整體性能和威脅用戶的安全。因此，有必要進一步加強對它的研究。因此，施工單位必須對不均勻沉降問題進行全面的研究和分析，然后采取相應(yīng)的對策，從源頭上控制不均勻沉降，從而提高工程質(zhì)量。

2? 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的危害

沉降現(xiàn)象在建筑工程中十分常見，在采取一定措施后可適當(dāng)消除或避免。過度的沉降將造成建筑墻體發(fā)生開裂，甚至造成建筑物傾斜。著名的意大利比薩斜塔的形成原因便是不均勻沉降所導(dǎo)致，在很長一段時間內(nèi)處在危險期間，無法正常觀賞。我國某些塔的底層也發(fā)生了不少裂縫現(xiàn)象，成為了危險建筑。有的光塔的傾斜度達到4.49%，隨時可能發(fā)生傾倒。不同沉降程度對內(nèi)部結(jié)構(gòu)也將發(fā)生一定影響，地基基礎(chǔ)不均勻沉降對其上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力以及變形具有較大影響。沉降值的增加對導(dǎo)致各樓層移角變化值隨之增加。當(dāng)建筑物發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象時，將導(dǎo)致墻體開裂、建筑物傾斜，影響周圍居民安全，對其他建筑物造成威脅，影響建筑物整體功能發(fā)揮。

3? 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的原因分析

3.1? 在勘察過程中勘察人員的勘察失誤導(dǎo)致的地基處理方法選擇有誤

在開始設(shè)計和施工環(huán)節(jié)之前有一項關(guān)鍵性工作，即對即將要施工作業(yè)的區(qū)域進行勘察和檢測。有時受人為因素影響，勘察人員的勘察過程不夠仔細，導(dǎo)致隱患的產(chǎn)生，比如勘察人員沒有及時發(fā)現(xiàn)暗流坑洞等特殊地理容貌，使得局部的承載量不能支撐住整個建筑的重量，引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)沉降的現(xiàn)象，又或者是勘察人員沒有檢測出地下水的存在，使得地下水水位的升降改變地基持力層的附加應(yīng)力，進而引發(fā)流土、侵蝕、管涌等特殊現(xiàn)象，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不穩(wěn)定，出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。

3.2? 在設(shè)計過程中由于設(shè)計人員考慮不周到而出現(xiàn)失誤和遺漏

在設(shè)計過程中，由于部分設(shè)計人員的實際經(jīng)驗不足導(dǎo)致設(shè)計工作出現(xiàn)紕漏，例如在設(shè)計時錯估了建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的最大承重量，實際設(shè)計制作過程中使用材料的硬度和剛度都要小于整個建筑物的重量;或者是在設(shè)計時沒有選擇正確恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)結(jié)構(gòu);又或者是在設(shè)計時引用的計算公式有誤、計算過程不正確等，影響了整個設(shè)計參數(shù)和尺寸的精準(zhǔn)度，數(shù)據(jù)的錯誤最終導(dǎo)致設(shè)計方案存在偏差，在實際施工時產(chǎn)生變化。

3.3? 在施工過程中出現(xiàn)的施工問題

首先，不同區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與土壤情況也有所不同，所以在開展施工作業(yè)時應(yīng)該結(jié)合實際情況制定科學(xué)的施工方案，比如施工區(qū)域如果地下水水位偏高，則需要在施工過程中修建一些基礎(chǔ)的排水溝和降水井，做好排水和降水的準(zhǔn)備。其次，部分施工單位為了縮短施工期，在作業(yè)過程中不僅不按照勘察和設(shè)計單位提供的方案執(zhí)行，甚至自行簡化施工步驟，為的就是提前交付以便開始下一階段的施工，導(dǎo)致施工過程中埋下安全隱患。

4? 防止建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的措施

4.1? 勘測和設(shè)計

在建筑施工前，應(yīng)先對建筑進行嚴格設(shè)計，確保地質(zhì)調(diào)查中的數(shù)據(jù)正確無誤，然后評估建筑可能產(chǎn)生的自然影響。設(shè)計基礎(chǔ)時，應(yīng)適當(dāng)考慮頂部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的潛在影響，以確?；A(chǔ)不會變形，并確保建筑設(shè)計可以進行相應(yīng)調(diào)整。建筑美觀要求建筑的整體重量和剛度達到均勻程度的受力作用。

4.2? 減輕建筑物的自重

當(dāng)上部建筑物的重量減小后，減小地基的附加應(yīng)力也相應(yīng)減小，這是因為基礎(chǔ)所承受的壓力是與地基上的荷載值成正比的。而建筑物傳統(tǒng)墻體材料一般有較大的密度，且為實體結(jié)構(gòu)，在不影響建筑墻體剛度的前提下，應(yīng)選用較輕的材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)墻體材料，以減輕建筑物的重量。例如在某些非承重墻部分，使用混凝土空心磚或者輕質(zhì)隔墻。還可以采用鋼結(jié)構(gòu)、砼結(jié)構(gòu)和排架等等既不削弱建筑物的整體剛度，又有利于減小基礎(chǔ)的附加應(yīng)力。

4.3? 改善建筑設(shè)計施工

高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降與勘探、設(shè)計和施工等各個環(huán)節(jié)都有莫大關(guān)聯(lián)。因此在設(shè)計時對沉降縫的設(shè)置等各種要素要進行充分的考慮。將高層建筑從地基分離成兩個或多個獨立的沉降單元需要通過沉降縫的設(shè)置。在對建筑進行沉降縫分割時要注意，被分割的每個沉降單元的結(jié)構(gòu)類型要單一，構(gòu)造外形也要盡量簡單，其所處位置處地基要均勻。也可以根據(jù)經(jīng)驗將沉降縫設(shè)置在某些特定位置，例如建筑結(jié)構(gòu)類型或基礎(chǔ)類型發(fā)生變化的位置、還有建筑間高度差距較大以及荷載產(chǎn)生較大的變化的位置。當(dāng)建筑物有復(fù)雜平面形狀時，其轉(zhuǎn)折的部分和分期進行建設(shè)的部位也需要設(shè)置沉降縫。

4.4? 控制原材料

建筑施工過程中的原材料是其質(zhì)量保障，從采購到使用再到維護，均應(yīng)進行嚴格的質(zhì)量控制。采購期間以質(zhì)量、成本為基礎(chǔ)進行分析，綜合考量材料供應(yīng)商資質(zhì)，是否具備質(zhì)優(yōu)價廉之優(yōu)勢。原材料進場之時需要嚴加看管，尤其對水泥、鋼筋等原材料的質(zhì)量監(jiān)控，是否與建筑施工要求相符合。

4.5? 增加基礎(chǔ)剛度與強度

要想從根本上減少基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降的幾率，就必須要有效確保建筑物的強度和剛度。當(dāng)前很多建筑地基處理效果未滿足工程要求，選擇合適的地基處理方法的根本目標(biāo)在于有效減少土體含水率和孔隙比，這可明顯強化地基土體承載能力，這樣要求實際地基處理過程中根據(jù)工程實際需要選擇合適的地基處理方法，諸如振沖擠密技術(shù)、強夯技術(shù)等，這些方法均可有效提升地基強度，進而避免出現(xiàn)地基沉降問題，而上述方法大多采用外力方式，重點增加地基強度，并在一定程度上減少土體的壓縮性，因此上述技術(shù)已逐步獲得大眾應(yīng)用。

4.6? 及時的處理好基礎(chǔ)

控制高架糧倉、筒倉以及其他的具有大活荷載的結(jié)構(gòu)。因此，施工前應(yīng)采取預(yù)加載的措施，控制好施工的速度，在施工之后應(yīng)提前進行基礎(chǔ)的沉降，避免到建筑物會不均勻沉降。在粉砂和粉砂基坑開挖的時候，應(yīng)盡快防止基坑設(shè)計高程施工中的基礎(chǔ)擾動。如果對軟土擾動造成的干擾是底部的一部分，則將礫石和沙子回填到墊子中然后將其移除。如果建筑地基土是軟粘土，則敏感性會很強。基礎(chǔ)工程完成后，可以進行徹底的挖掘。觀察并記錄建筑物的位置。建筑物沉降觀測點和特殊水位應(yīng)根據(jù)需要觀察建筑物沉降區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)建立，結(jié)算觀察時間然后依據(jù)設(shè)計要求確定。

5? 結(jié)束語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降屬于常見質(zhì)量問題，沉降經(jīng)常發(fā)生，直接影響建筑物的美觀和使用壽命，對工程的建設(shè)有很大影響，因此，應(yīng)用時間時要進行沉降原因分析，并采取優(yōu)化措施保證工程質(zhì)量。盡量減少出現(xiàn)不均勻沉降的可能性，確保建筑物的安全。只有合理建設(shè)，才能進一步消除不均勻的定居現(xiàn)象，解決對建筑物、居民生命安全的威脅。

參考文獻：

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[2] 張春效.房屋地基基礎(chǔ)不均勻沉降危害分析及對策[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2018（18）：31～32.

作者簡介：

王坤 ，性別，男，身份證號? 52212719790816****。

吳昂 ，性別，男，身份證號? 33010619740915****。