探讨高层建筑基础不均匀沉降控制方案

汤心刚

核工业第五研究设计院（450052）

0 引言

由于高层建筑基础产生不均匀沉降，极易导致墙体开裂产生斜裂缝。高层建筑不均匀沉降还会导致建筑物的严重下沉以及上部结构的倾斜。因此，加强对高层建筑不均匀沉降的原因分析，并制定合理可行的处理方案，对保证建筑物结构安全具有重要的作用。

1 高层建筑基础不均匀沉降原因分析

1.1 设计因素

在进行高层建筑结构设计时，地基承载力满足使用要求但是没有对地基承载力之内的地基差异变形进行计算分析，如果基础附近范围内的荷载与建筑荷载差异较大，又没有采取合理的地基处理措施，往往会造成不均匀沉降的产生。

1.2 地基处理方法不合理

高层建筑的地基处理方法种类较多，但是地基基础处理方法的选择需要根据工程实际情况选择，由于不同工程或者相同工程不同区域，其地质条件相差较大,必须科学合理的确定地基处理方案，一些情况下可能需要采用多种处理方案，但是为了便于施工作业，只采用一种处理方式，从而造成高层建筑的不均匀沉降。

2 沉降控制措施

2.1 建筑设计措施

2.1.1 建筑物体型应力求简单

建筑物的体型设计应力求避免平面形状复杂和立面高差悬殊。平面形状复杂的建筑物在其纵横交接处，地基中附加应力叠加,将造成较大的沉降，引起墙体产生裂缝。当立面高差悬殊,会使作用在地基上的荷载差异增大,易引起较大的沉降差,使建筑物倾斜和开裂。

2.1.2 控制建筑物的长高比

建筑物的长高比是决定结构整体刚度的主要因建。过长的建筑物，纵墙将会因较大挠曲而出现开裂。

2.1.3 合理布置纵横墙

缩小横墙间距，以增加房屋整体刚度,提匀沉降的能力。

2.1.4 合理安排相邻建筑物之间的距离

由于邻近建筑物或地面堆载作用，会使建筑物地基的附加应力增加而产生附加沉降。

2.1.5 设置沉降缝

用沉降缝将建筑物分割成若干独立的沉降单元，这些单元体型简单，长高比小，整体刚度大，荷载变化小，地基相对均匀，自成沉降体系，因此可有效地避免不均匀沉降带来的危害。

2.2 结构措施

2.2.1 减轻建筑物的自重

一般建筑物的自重占总荷载的50%~70%。因此，在软土地基上建造建筑物时，应尽量减小建筑物自重。

2.2.2 减小或调整基底的附加压力

设置地下室或半地下室，利用挖除的土重去补偿一部分甚至全部建筑物的重量,有效地减小基底的附加压力,起到均匀与减小沉降的目的。此外，也可通过调整建筑与设备荷载的部位以及改变基底的尺寸，以控制与调整基底压力，改变不均匀沉降。

2.2.3 增强基础刚度

在软弱和不均匀的地基上采用整体刚度较大的交叉梁、筏型或箱型基础，提高基础的抗变形能力，以调整不均匀沉降。

2.3 施工措施

2.3.1 逆作法

逆作法可以减少排土量，并与主体结构重量进行平衡，使沉降量大幅度降低。逆作法施工的基本原理是沿建筑墙位置施工地下连续墙,作为地下室时也作为挡土围护结构。在建筑物内部的适当位置,打下撑桩，若为桩箱基础，中间桩可选定在相应的桩上。

2.3.2 应力解除法

应力解除法是应用土力学的原理,在建筑物沉降较小的一侧按照一定的角度打斜孔,解除地基中的局部应力,从而使地基土中的应力发生重分布,局部沉降量增大,从而达到控制不均匀沉降的目的。在施工过程中,边打孔边用高压水冲孔,促使泥浆随水流出。

2.3.3 后浇带法

为解决高层主楼和低层裙房基础的差异沉降引起的结构内力,可在高低层相连处留施工后浇带。

2.3.4 不均匀沉降

通过控制地下水位控制不均匀沉降。

3 结语

建筑物的基础不均匀沉降是一个复杂的工程问题，工作中应尽可能考虑上部结构、地基和基础的相互影响和共同作用，应该在设计施工阶段加强审核管理，做到防患于未然，同时在高层建筑使用期间，加强沉降变形观测，出现问题，及时分析处理。

[1]JGJ79-2002,建筑地基处理技术规范[S].

[2]GB 50007-2011,建筑地基基础设计规范[S].

[3]叶书麟.地基处理工程实例应用手册(第一版)[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.