浅析建筑地基不均匀沉降

2015-04-16廖天书

建材与装饰 2015年20期

关键词：建筑物基础荷载

廖天书

（贵州顺翔建筑工程有限公司贵州省铜仁市　554300）

浅析建筑地基不均匀沉降

廖天书

（贵州顺翔建筑工程有限公司贵州省铜仁市554300）

面对着世界人口日益增多的情况，一栋栋高楼拔地而起，虽然有效的缓解了住房紧缺的情况，但是同样也出现过高楼倒塌的情况，这种情况的出现危及到了人们的生命安全，还造成了巨大的财产损失，然而这其中大部分都是由于建筑地基不均匀沉降引起的。通过本文的沉降讨论，希望能引起人们的高度重视。

影响性；不均匀沉降；防治

前言

地基不均匀沉降是建筑行业的一个通病，几乎所有的建筑在被建造的时候都会遇到这种问题，然而如何应对此问题的发生呢？本文从建筑地基不均匀沉降入手，浅析其出现的部分原因以及应对措施。希望本文关于建筑地基不均匀沉降的讨论对大家有一定的帮助。

1　地基不均匀沉降的影响性

地基土质软弱以及上部结构荷载不均匀等因数都会导致建筑结构的基础产生不均匀沉降，从而引起上部结构产生过大的变形、开裂、倾斜、甚至结构性破坏和房屋倒塌。地基不均匀沉降是发生土木工程事故的主要原因之一，它会严重影响人们的生命、财产安全和重大经济损失。这是我们建筑行业必须高度引起重视的问题。

2　地基产生不均匀沉降的原因

在建筑物建造之前，要进行工程地质勘察、设计等工作，往往这时就为地基不均匀沉降的产生埋下了伏笔。在勘察阶段，勘测人员未按规定操作或敷衍了事出具不准确性、不真实性或假性报告，导致了设计人员分析、判断和计算错误，这样就免不了地基产生不均匀沉降、地基坍陷等情况；在设计阶段。当建筑物的长度过长、建筑体型复杂、上部荷载传递不均或未按规定设置沉降缝或地基处理不当，以至于只注重承载力设计而忽略沉降有关计算等等也会诱导地基不均匀沉降；在施工阶段，基础施工前未进行验槽、坑底持力层检验，擅自扰动了天然地基下卧持力层土，或者施工时的排水方案不合理，或未经批准擅自改、扩建建筑物，甚至施工时不按照一定施工程序进行也都会导致地基不均匀沉降现象的出现。除了上述所说的情况外，还有地基土质不均匀、地质构造复杂、软硬交错环生、地下存在暗沟、洞穴或者是地基土质层压缩性较大等同样会导致地基的不均匀沉降。因此，若要防治地基的不均匀沉降，就要综合考虑多方面因数的不良影响入手。

3　如何防治或减轻建筑地基不均匀沉降

3.1正确勘探地质地貌，充分认识勘察的重要性

建设工程基本建设程序：就是遵循先勘察，后设计，再施工的原则。勘察设计在工程建设中起到龙头的作用，它是工程建设的重要环节，勘察设计的好坏不仅影响建设工程的投资效益和质量安全，其技术水平和指导思想对城市建设的发展也有着重大的影响。

对于一个结构设计人员来说，若要有效的防治或者减轻建筑地基的不均匀沉降，首先我们应该仔细地了解地基地质和周边环境情况。我们基础依据是什么呢？那就是勘察单位的岩土工程勘探报告。它是我们考虑上部结构情况，确定采取什么样的措施、或选用什么样的基础类型来调平或减轻沉降的主要设计依据。所以，只有准确、真实可靠的勘探报告才会给设计人员带来正确的基础技术数据，才会设计出符合实际而又比较准确的整体结构设计方案。所以，基于它的重要性考虑，有关部门应大力提高地质勘测人员的业务技术水平和职业道德素养水准，并加重他们的责任感，使之准确提供地基土层性质、地下水、土工试验和周边环境等等基础资料，给设计人员以正确的导向计算和分析指标。

3.2做好概念设计和施工工作

在建造施工之前，除了要了解地基情况外，设计人还可以将我们的目光先放在概念设计这一块上。即根据平时的防地基不均匀沉降经验总结来构造设计。譬如在结构设计时，避免房屋阴阳角过多，对建筑物的长高比适宜控制在允许范围内，平立面布置的形状力求简单、均匀化等措施，以避免复杂应力集中现象发生，这样也就在一定的程度上减少了因地基可能受力不均而出现不均匀沉降的因数。除此之外在设计施工上采用轻质材料也可减轻建筑物自重，条件许可也可采用轻型结构，例如预应力钢筋混凝土结、轻钢结构等，还可以增大基础底面积，减少基底的附加压力来减少沉降。除此之外我们还可以增强建筑物的基础刚度和整体刚度，在一些房屋转角部位、应力集中部位、荷载变化较大部位、基础类型不同处，还有长高比较大、楼层高差较大、地基土压缩性显著不同的地方设置沉降缝、后浇带施工措施等等也可减少或调节不均匀沉降。

3.3构造设计并合理优化建筑结构设计

防止地基不均匀沉降，理应考虑基础、地基及上部结构的相互作用并计算分析和合理优化、加强部分结构方案，同时剔除不必要的设计因数。

（1）对于砌体承重房屋，不均匀沉降的危害将导致上部墙体开裂。如果合理地布置纵横墙，并在适当部位增加圈梁和构造柱，使建筑物的整体刚度增加，可以调整地基不均匀沉降。

（2）减小基础底面附加应力。设置地下室，采用补偿性基础设计方法，挖除的土重抵消部分或者全部的建筑物重量，达到减小沉降的目的；运用沉降理论和经验调整基础尺寸，使不同荷载的基础沉降量或沉降差满足要求。

（3）设置基础拉梁。对于单独柱基的框架结构，一般在基础之间设置基础梁加大结构刚度，也会调整不均匀沉降。

（4）根据建筑类型选用非敏感性结构。如排架和三绞拱等结构在地基发生沉降时，一般不会引起很大的附加应力，它可减轻不均匀沉降。

（5）变刚度调平设计。根据结构布局、荷载分布特点和土层性质，实施局部增强变刚度调平、桩基变刚度调平、主裙连体变刚度调设计平，可减少结构次应力，减少差异沉降，节省造价。

3.4设计正确的基础型式

基础结构选型对于设计人员来说是个很重要又严肃的问题，不但要考虑安全、经济和适用，而且要考虑施工方便的问题。基础选型对于沉降问题比较敏感，一般根据工程地质、水文地质、周围环境、结构类型和荷载大小等并综合上部结构的布置综合确定。下面为一般常见的控制沉降较好的基础类型，可供参考：

①当地基承载力较高、土质比较均匀、上部荷载不大的低层民用房屋和一般轻型厂房时，可采用条形基础比较经济实用。但需要和圈梁、构造柱配合使用方能调节基础不均匀沉降；②当地基承载力较高，地基变形较小，上部荷载和柱网布置较均匀的框架体系可采用独立基础带拉梁，部分可以采用柱下条形基础；③当上部荷载比较大，地基软土层较厚，或对变形要求比较严格而又无法采用天然基础（或采用根本不经济）时，采用桩基础是一种比较好的选择。它是高层建筑中常用的一种基础形式；④箱形基础。箱形基础也是高层建筑中广泛使用的一种基础形式，具有很大的刚度和整体性。对地基的不均匀沉降起到调节或减小的作用。因此适用于上部荷载大而地基土又比较软弱的情况，但不经济，非得已一般不采用；⑤在软土地基上，柱距较小而柱的荷载又很大，用条形基础不能满足上部结构对变形的要求和地基承载力的要求时，或柱的荷载相差较大将会产生较大的沉降差需要增加基础的整体刚度以调整不均匀沉降时，可采用筏形基础。

3.5选择正确施工方法或措施

虽然我们在施工前做了很多预防地基不均匀沉降的措施，但真正要落实和实现的防治地基不均匀沉降的还要从施工本身抓起，如果施工组织不合理，一般都会造成基础不均匀沉降，以致达不到设计的效果，所以施工单位应该在施工前做好单位施工组设计的审批工作，以方便有序组织施工。

一般施工方法和措施有：对于高差、重量悬殊的相邻建筑，一般按照先重后轻、先高后低的程序进行施工，或在高重部位沉降达到规定范围后再修建轻低建筑；对于具有大底盘连体高层建筑，为了减小高层部分与裙房间的不均匀沉降，在施工时采用沉降后浇带断开，一般待高层主体结构完成，沉降稳定时再连接成整体，若是桩基础，也可根据沉降情况，在高层部分主体结构未全部完成时连接成整体；在软土地基上开挖基坑时，应尽量防止扰动基底土的原位结构，可保留200mm以上的原土层不挖，待施工垫层时用人工挖除；另外避免在建筑物一侧边堆放大量土方或施工材料等地面荷载，以防基础产生附加应力而附加沉降。又如对于砌体结构来说，墙体留直槎、阴槎，不留构造柱马牙槎、不设置圈梁和先浇构造柱后砌墙等不合理方法会影响到墙体的整体刚度和稳定性，它们也会导致整个建筑的荷载传递不均匀，从而也会造成地基的不均匀沉降。