高层建筑基础不均匀沉降预防措施研究

张朝营

（河南恒盛建设集团有限公司，河南 许昌 461100）

1 引起高层建筑基础不均匀沉降的原因

1.1 对地质勘查工作不够重视

在对待建项目进行项目勘察时，由于开发商不够重视，勘探人员在进行地质钻探时，勘探点的深度不够深入，勘测范围不够全面，甚至有可能去抄袭相邻建筑物的资料等，从而导致地质勘测报告不准确，无法如实反映工程的实际地质环境。比如不能如实呈现地下水的情况和土层的性质，从而使得设计人员无法获取可靠的数据。

1.2 设计失误

设计失误是导致高层建筑基础不均匀沉降的另一重要原因。由于设计人员对勘探资料不够重视或者勘探资料的不准确性，从而导致在建筑设计环节中出现对细节的忽略，不能对地基不良的建筑部分进行处理或处理方法不够妥善，从而导致同一建筑面地基强度有不同的结果。其次，高层建筑形体具有多样性和复杂性的特点，使设计人员容易忽略建筑的内部结构、建筑物之间的距离等问题。此外，还有些地产开发商为了节约成本或是迎合客户需要，对建筑物提出一些不符合设计科学的要求，诸如增加悬挑阳台等。而有的设计人员也没能够严格遵守专业原则，在没有经过严密演算的情况下草率更改设计或签字。

1.3 地基处理方法不合理

对于高层建筑物来说，地基处理方法有很多种，而选取何种方法对地基进行处理则需要工作人员根据工程的实际情况进行选择。工程不同选用的地基处理方法也不尽相同，即便是同一工程，其不同区域的地质条件也可能会有很大差异。这就要求工作人员在施工中根据实际地质情况，科学合理地选取一种甚至几种地基处理方案。但是在实际操作中，有些项目领导人为了节省时间或者人力、物力，往往只采用简单的地基处理方法，从而导致高层建筑出现不均匀沉降。

1.4 沉降计算参数选择不合理

因为地基土层属于非匀质弹塑性材料，所以在对地基基础沉降量进行计算时，首先会依据弹性理论计算初始沉降。其次是根据压缩以及三轴试验对固结沉降进行确定，再次要根据蠕变试验对次固沉降的参数进行确定。然后通过分层总和法进行求解，但是这种计算方法可能会引起参数确定的不准确，因此可能会导致高层建筑物基础的不均匀沉降。

1.5 建筑物使用不当

除了地基性质、设计结构等因素外，住户对建筑物的不合理使用也可能会引起地基的不均匀沉降。有些住户为了改变房屋用途，私自对房屋进行改造，或者在室内堆放超出设计要求的活荷载，大大增加了地基的附加应力，从而可能导致建筑物基础的不均匀沉降甚至是墙体开裂。

2 预防高层建筑基础出现不均匀沉降的主要技术措施

高层建筑基础的不均匀沉降会导致建筑物的开裂甚至坍塌，严重威胁住户的人身安全。因此，对高层建筑的基础进行设计时，一定要采取有力措施避免问题的产生。

2.1 提高地质勘测人员的工作素质，保证钻探报告的准确性

在对建筑工程的地质进行勘察时，管理者要监督地质勘查人员，确保其认真对待每一个勘探点，全力保证勘探报告的准确性。因为设计人员完成的建筑设计是基于地质勘探报告的，因此勘探结果一定要精准、详细，切不能马虎。这也说明提高地质勘查工作人员的整体工作素质、提升他们的业务水平、增强他们的责任感是十分必要的。因为只有这样，才能够避免工作中可能产生的失误，才能够切实提高勘探报告的准确率，才能够从源头上避免出现不均匀沉降的现象。

2.2 对主楼和裙楼基础进行联合设计

裙楼和主楼基础的联合设计指的是裙楼和主楼分别采用不同的基础类型，但是中间不再设置沉降缝。根据对近年来的工程实践的总结，将基础联合设计的要点归纳为以下几点：其一，对考虑裙房的高层建筑而言，确定合理的差异沉降、选择合适的沉降计算方法以及观察地区性持久的沉降数据是其基础设计的关键。其二，联合设计的基本原则是尽量减少主楼的沉降量以及重量，比如可以采用补偿式基础或者柱基，采用轻质材料。同时还可以在不导致破裂的前提下把裙房基础的柔性提高，甚至可以采用独立的柱基。其三，注意施工的先后顺序，对主楼进行先施工，让可能会发生的沉降提前发生，然后根据情况设计良好的后浇带。通常情况下，裙楼和主楼之间的荷载存在很大差异，两者之间的刚度差别也十分大，从而会导致一定量的沉降差异，若处理不当则可能引起结构开裂从而影响使用。而如果主楼和裙楼采用不同的基础类型，则可以设法降低产生不均匀沉降的可能，同时，在结构上还可以保持连续无缝形式。

2.3 减轻建筑结构自身的重量

地基产生压缩变形是因为其上面承担了超出本身承重能力的重量，地基压缩变形的程度和地面荷载值是正比关系。因此，减轻建筑物结构自身的重量也是降低基底附加应力从而减少沉降的有力方法。在对基础进行建造时，可以采取覆土少、自重轻的基础形式，比如薄壳基础、宽基浅埋空心基础以及箱型基础。此外，还可以设置半地下室或地下室，采取架空地板来取代室内填土。对于建筑的上部结构，则可以采取轻钢结构、预应力以及单位容量少的轻质墙体材料，从而减轻对地基产生的压力，降低地基基础沉降的可能性。

2.4 避免对地基做降水处理并考虑基础施工的高度

相关建筑施工实践表明，对地基进行降水处理，会增大建筑物基础进一步下沉的可能性，加剧不均匀沉降。另外，基础施工高度的限制也对基础不均匀沉降的产生有着影响。由于高层建筑的上部结构是一定的，因此层高就成了限制对不均匀沉降进行施工处理的因素之一。因此，施工人员要控制地基基础加固设备的高度，从而避免对施工作业产生不利影响。

3 防止高层建筑基础出现不均匀沉降的质量检验

首先，在对地基进行处理设计的时候，要充分考虑到地基、基础以及上部结构之间的共同作用，必要时要采取有力措施来加强上部结构的强度和刚度，从而提高建筑物对地基不均匀变形的适应能力。而对于已经选定的地基，则应该根据建筑物地基基础设计的等级来选择具有代表性的场地进行相应的现场检验，并进行必要的检测来确认加固效果以及设计参数，同时还可以为检验施工质量提供相关数据。

其次，对于经过处理的地基，当按照地基承载力确定基础底面积以及埋深而需要对地基承载力的特征值进行更改时，基础宽度的地基承载力修正系数设为零，基础埋深的地基承载力修正系数设为1.0。如果在地基受力范围内软弱下层仍然存在的话，就要安排工作人员对软弱下层的地基承载力进行测算。而对于建筑在谐波之上的构筑物或建筑物、承受较大荷载水平的建筑物，以及堆料场、钢油罐等建筑物，则应该在对其进行地基处理之后再对地基进行稳定性测算。

4 结论

总之，高层建筑的地基处理工作是一项十分重要而且复杂的工作，既要求工作人员有很强的技术能力，又要求他们慎重、认真地对待工作的每一个环节。否则，就可能会因为工作中的一个微小失误导致不均匀沉降事故的发生。这不仅会对房地产工程的建设质量产生影响，同时还会对居民的生活甚至人身安全产生很大威胁。要想防止发生这一现象，工作人员就必须对其产生的原因形成正确的认识，从而可以更好地采取防护措施，只有这样，才能够防止高层建筑出现不均匀沉降的现象，切实保证建筑工程的质量。

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