防止高层建筑基础不均匀沉降的措施

2015-04-10马健王善忠

四川水泥 2015年8期

关键词：沉降缝主楼土质

马健王善忠

（1沈阳承翰房地产开发有限公司 2华润置地（沈阳）有限公司）

防止高层建筑基础不均匀沉降的措施

马健1王善忠2

（1沈阳承翰房地产开发有限公司 2华润置地（沈阳）有限公司）

高层建筑物，尤其带有裙楼的高层建筑，其主楼与裙楼会有明显的高度、载荷差异，这样就容易使建筑物地基产生不均匀沉降，这会影响建筑物的使用寿命，所以，我们应了解建筑物不均匀沉降产生的危害，找到解决的办法，采取合理的措施和方法防止这种危害的发生。

高层建筑物；不均匀沉降；措施

1. 高层建筑产生基础不均匀沉降的主要原因

1.1 建筑物地基的土质松软不均，建筑物的地基土质局部不均匀，受到压力后会产生过量的不均匀沉降。

1.2 建筑物地基的处理方法不得当，地基的基础设计不合理，当建筑荷载较大时，必然对地基产生的附加应力就会较大，对承受载荷能力低但变形大的地基，要适当进行加固处理，使地基承载能力提高，要根据上部荷载能力与地基土质情况考虑基础设计。

1.3 建筑物的造型不合理，为了追求美观的建筑造型，建筑开头复杂多变，房屋长高比较大，建筑立面高低起伏，荷载差异较大，门窗比例较大，墙体面积被削弱。

1.4 建筑物地基的含水量变化异常，随着周围某些因素的变化，使地下水位上升，或自来水管道渗漏，导致水进入地基，浸泡地基，导致地基土质松软。

1.5 建筑物的使用不合理，随着各类房屋用途的多样化，房屋用途变化越来越快，对房屋载荷要求增大，对地基的附加应力增大，导致不均匀沉降。

1.6 国家地质勘察报告的误差大，准确性不高。在实际施工过程中，某些工程如果不进行地质勘察或没有按照规定进行，都将给设计人员造成分析失误，从而使建筑物产生不均匀沉降。

1.7 建筑物设计方面不合理，建筑物长度过长，没有在适当位置设沉降缝。

1.8 施工过程中，没有重视对沉降的观测，没有较为科学系统的观测，或者仪器不准确，都会导致数据误差较大。

2. 不均匀沉降的产生对建筑物的危害

2.1 不均匀沉降会导致建筑物整体倾斜。比如举世闻名的意大利比萨斜塔，中国的云岩寺等，都是因为地基土质不均匀，导致不均匀沉降的产生，最终致使建筑物整体倾斜。

2.2 不均匀沉降会导致建筑物严重下沉。建筑物下沉的最严重的当属上海锦江饭店，锦江饭店下沉主要因为它建在了软土地基上，使建筑物底层陷入了地下。

2.3 不均匀沉降会导致房屋墙体严重开裂。南沙国际美术馆就是由于墙体发生多处开裂，存在极大的安全隐患问题，最终导致闭馆。导致美术馆墙体开裂的原因是美术馆地基多为泥沙，地基土质松软，产生不均匀沉降，导致墙体开裂。

3. 高层建筑基础不均匀沉降的预防措施

3.1 进行房屋建筑时要先进行勘察然后设计，先对地质进行勘察，清楚地质状况，地基的承载能力，地下水等地质条件，全面了解地基土质情况后，制定出合理的建筑设计方案，尤其对土质松软的地基。

3.2 减轻建筑物自身结构的重量。由于地基受到压力变形的大小与所受荷载是正比关系，所以减轻建筑物本身重量可以降低地基受到的附加应力，是降低沉降的有效措施，对于基础可以选择自身重量轻覆盖土少的形式，对于上部结构，应选择轻的钢结构，减少她对基础的压力。

3.3 建筑物体型要合理，建筑的平面要以简单为主，避免转折多变，建筑立面要避免高低差别较大，载荷尽量差异小，如果门窗过大，也会消弱墙体。另外，建筑物质量重心要与刚度重心保持基本一致，这样的目的是提高建筑物自身预防不均匀沉降的能力。

3.4 从整体上增强建筑物的刚度，使建筑物纵向刚度加强，设计纵向墙体时应尽量避免转折，因为不均匀沉降会使建筑物产生纵向弯曲。横墙不宜设计有过大门窗，如开设大门窗时，应尽量与纵墙紧密连接。建筑物的长高比要尽量小，长高比越小建筑物刚度就越大。在建筑物适当位置，比如平面转折、在和差异大或高低参差大的地方设置沉降缝，从而把建筑物整体划分为若干小单元，每个小单元刚度较大，长高比较小。在地基处和楼盖下的墙顶上使用闭合的钢筋混凝土圈梁，或采用现浇楼盖，使建筑物整体性增强。

3.5 使建筑物各部分荷载分布合理，如果高度较大，或荷载差异较大的建筑，荷载的分布要布置合理，可以采用横纵墙体混合形式来承重，或者采用不同的地基宽度，这样可以达到合理布置房屋各部分的不均匀沉降。如果房屋对不均匀沉降要求比较严格，则可以选择较小的地基应力，设计时扩大地基面积。

3.6 如果建筑物是面积较大的堆积库房，适合采用静定结构，这样可以预防墙体开裂现象，相邻的建筑物或者新旧建筑物之间要留有一定距离，这样做可以避免新的附加应力的产生。

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。按照建筑物地基的规范，在高度和载荷出现差异的地方，要设置沉降缝，如果地基可压缩性高，厚度大，主楼与副楼之间差异大时，应该在它们中间应用沉降缝。

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。主副楼要采取不同的地基形式，但不设置沉降缝。首先，除主楼外的建筑的基础设计主要在于选择适合的沉降方法，观察这个地区持久的可靠的沉降数据。然后，要遵循尽量减少主楼重量和沉降量的基本设计原则，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，要考虑到施工的顺序问题，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。针对选好的建筑基础处理方法，应按照建筑物地基的设计等级，选择相应等级中具有代表性质的场地进行试验，并进行一定的测试，这样可以达到检测数据的效果，可以知道设计参数和加固效果是否合理。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。