防止高层建筑基础不均匀沉降的措施
2015-04-08王平世
王平世
(宝清同利建筑工程有限责任公司,155600)
防止高层建筑基础不均匀沉降的措施
王平世
(宝清同利建筑工程有限责任公司,155600)
随着经济的发展,人口增多,城市化发展迅速,城市中的摩天大楼越来越多。高楼层建筑的显著特点是建筑体积大,重量大,容易产生沉降,高层建筑对地基的要求很高,地基不稳固,容易产生倒塌、下沉等现象,带有裙楼的高层建筑更加容易产生不均匀沉降。不均匀沉降的产生会影响房屋的使用寿命,我们在设计时应尽量避免沉降的产生。
高层建筑;不均匀沉降;地基
1. 高层建筑产生基础不均匀沉降的主要原因
1.1 地基处理不当,高层建筑压力大,上层的重载荷对地基产生较大附加应力,所以地基要修建稳固,采取深基桩。
1.2 如果地基土质松软,也容易产生沉降,地基是高层建筑的关键,地基不稳固,容易下沉,这样会使房屋产生裂缝。
1.3 建筑物的形状设计不合理,现在很多建筑为了美观,设计时把造型设计的很复杂,最后导致整体造型不合理,出现各种弊端。
1.4 地基含水量的多少会影响地基的坚硬程度,含水量少,则土质坚硬,含水量多,则土质松软,坚硬的地基不容易产生沉降,所以地基中含水量的变化也会影响不均匀沉降的产生。地下水位与地表水都是影响地基含水量的因素。
1.5 房屋使用不合理,每个建筑物建设完成都有一定的用途,如果超出其所能承载的能力范围,就会对其产生破坏。比如堆放的物品超过其承载力,压力过大,就会产生不均匀沉降。
1.6 在施工过程中,要不断进行沉降观察,看是否有沉降产生。
1.7 测量仪器不精确,测量有误差,测量上的一点误差,可能导致建筑上的极大危害。
2. 不均匀沉降的产生对建筑物的危害
2.1 由于地基不坚固,有的地方土质松软,地基导致建筑物下沉,有的地方坚硬,地基没有明显变化,这就导致了不均匀沉降,这样产生的不均匀沉降导致了建筑物倾斜。
2.2 不均匀沉降会导致墙体开裂,建筑物整体下沉不均匀,导致墙体开裂。
2.3 如果整体地基都较松软,则会导致建筑物整体下沉。
综上所述,高层建筑一般都有裙楼,主楼与裙楼的高度一般相差较大,载荷分布不均,这就对内部链接主楼与裙楼的结构有很高要求,所以在建筑工程中,要着重解决施工环节的基础,打好基础。如果地基土质松软,在上层建筑的压力的作用下,建筑物会产生沉降,当地基土质硬度不均匀时,会产生不均匀沉降,导致墙体裂缝,严重的倒塌。所以,地基是高层建筑的关键,做好地基的稳固工作至关重要,我们要不断完善高层建筑的设计,保证建筑的安全性。
3. 高层建筑基础不均匀沉降的预防措施
根据上面我们知道高层建筑的不均匀沉降会带来很严重的危害,所以在施工过程中我们要采取一定的措施避免不均匀沉降,各建筑物的实际情况不同,我们要根据具体情况选择相应的措施。
3.1 改善高层建筑设计施工的措施:施工前要对施工地点的土层进行检测,检测过程中不能破坏土层,根据检测结果选取相应的处理方法,施工过程中,采用注浆、粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩和振冲成孔灌注桩等方法进行地基处理时,会造成高层建筑基础的不均匀沉降。
3.2 改善高层建筑框架结构的措施:不均匀沉降产生的原因是上层建筑重量过大,附加应力增大,导致基础产生不均匀沉降,针对这一因素,我们可以设置一定的钢结构减小附加应力。减小附加应力,一可以减轻建筑自重,自重减小,对基础的压力变小,附加应力自然减小,为了达到这个目的,我们要着力发展轻质材料,选择密度小的材料。二可以在建筑内部设置一定的钢结构,减小附加应力。例如圈梁结构,圈梁可以承受一部分墙体的重量,如果发生不均匀沉降,圈梁可以承受大部分拉应力。
3.3 建筑物体型要合理,建筑的整体造型对地基载荷影响较大,高层建筑要尽量避免高度差较大,设计时尽量避免大门窗设计,建筑的平面要以简单为主,避免转折多变。
3.4 在设计方案时,要合理分配载荷,在载荷较重部位采用合理结构分散载荷,大多数建筑采用横纵墙体或选不同地基宽度来解决。
3.5 开始施工前,要进行勘测,搜集资料,对开发地土层有详细了解,很多时候开发商为了赶工,对环境勘察不仔细,最后导致资料误差较大,影响了建筑的地基,产生不均匀沉降。
3.6 针对建筑物不同的用途,要采取不同的结构,如果是存储物品的库房,物品大量堆积,这时最好采用静定结构,新旧建筑留有一定距离,这些都可以有效避免不均匀沉降带来的危害。
3.7 在门窗处加大强度。在门窗两边设置钢筋,为防止门窗上部被压变形,可以在门窗上部墙内设置钢筋。
3.8 施工顺序也会影响不均匀沉降的产生。正常的施工顺序一般为先建设荷载较大的高层,然后建设荷载较小的低层,这样可以避免新的附加应力。
3.9 要遵循设计合理使用建筑物。建筑物建成后,不能随意改变房屋的使用功能,如果改变功能,可能导致地表水渗入房屋。
4. 防止高层建筑基础不均匀沉降的常用方法
4.1 沉降缝如何设置。沉降缝的合理设置可以有力的解决建筑高度差引起的载荷不均问题,主楼与裙楼一般高度差异大,容易产生不均匀沉降,所以在主楼与裙楼之间设置沉降缝,可以有效预防。
4.2 整个建筑物地基的采用。如果地基是在岩石层上时采用深墩,主楼与副楼沉降差异小时,则不设置沉降缝,当差异大时,则需要设置沉降缝。
4.3 主楼与副楼地基的联合设计。主楼和裙楼的地基如果采取不同的形式,会减轻主楼与裙楼高度差带来的影响,减小载荷差异,尽量减小主楼重量,采用轻质材料,并在不导致开裂的情况下尽量使副房地基的柔性提高。最后,施工的先后顺序也会影响不均匀沉降的产生,应先对主楼进行施工,这样可以让沉降尽可能先发生,可以设置后浇带。
4.4 为防止高层建筑物产生不均匀沉降,可以对其进行质量检验。质量检验主要针对地基的设计,地基是建筑的基础工程,基础打好才能使后续工作完成好。设计地基处理方法时,要考虑到上部和地基的共同作用,必要时可以加强上部的强度和刚度,这样可以增加房屋对不均匀沉降的适应力。处理后的地基,要按照承载力来确定底面积,然后对地基承载能力特征值进行修正。
结语:高层建筑的高度与载荷差异会导致不均匀沉降,严重会房屋倒塌,危及生命。为了避免这类事件发生,在施工中,应尽量避免沉降产生,如何避免沉降产生,需要不断从实践中积累经验,不断完善施工技术。采取合理措施,严格把关每一环节,对基础的质量要求严格,这样才能建设出合格的房屋。在生活中,随着技术的进步,随着人们逐渐认识到不均匀沉降所带来的危害,会出现更多更好的预防措施。现在世界人口剧增,对高层建筑的需求越来越大,所以对高层建筑的设计水平要求越来越高。在高要求的情况下,我们的质量才会越来越好。技术方面有所创新,有所突破,这样才能保证工程的质量。
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1007-6344(2015)09-0041-01