建筑地基不均匀沉降原因与设计

智霞辉

摘要：在设计及施工中确保建筑物的均匀沉降量处于规范规定的允许范围，并减少建筑的不均匀沉降量已成为建筑设计的重要部分。本文针对建筑地基产生不均匀沉降的原因，从勘察、设计、施工等方面论述了预防和减少地基产生不均匀沉降的防治措施。

关键词：建筑地基;不均匀沉降成因;设计;防治措施

前  言

现代化城市内的高层及超高层建筑物越来越多，大多数建筑在使用过程中会产生均匀或不均匀沉降，其中均匀沉降一般不会对建筑物带来很大的危害，而不均匀沉降则往往能够导致建筑物开裂、塌陷甚至损毁，给人们带来巨大的财产和生命损失。现行规范也规定，在高层建筑施工过程中应用沉降观测加强过程监控，指导合理的施工工序，避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构正常使用功能的裂缝，保证建筑物的正常使用寿命和建筑的安全性。本文针对地基的不均匀沉降着重探讨预防和减少地基产生不均匀沉降的防治措施。

一、建筑地基产生不均匀沉降的原因

1.地质因素

由于基岩起伏，局部土质不均匀，覆土层的厚度不同，常常使建筑物一部分基础置于坚硬的基岩上，另一部分基础置于硬土层上;或者于地基土质软弱，地基下卧层软土厚度较大，土的压缩性较大;存在暗沟、洞穴等，地基含水量变化不正常，受压后都会使建筑物地基产生不均匀沉降。

2.勘察因素

勘察单位不按规定操作，如钻探中布孔不准确或孔深不到位，造成地质报告的准确性差、真实性不高;实际施工时，有些工程甚至不进行有效的地质勘察盲目施工。

3.设计因素

建筑物长度太长;建筑体型比较复杂、凹凸转角多;或有层高高差及荷载显著不同的;未在适当的部位设置沉降缝;基础及建筑物整体刚度不足;地基处理不当，基础设计不合理;相邻建筑物复合地基的影响等设计方面的失误。

4.施工因素

没有认真验槽;施工排水方案不合理;对建筑物任意改建、扩建;墙体砌筑时砂浆强度偏低、灰缝不饱满，拉结筋不按规定标准设置等。

5.其它因素

大量开采地下水，建筑物使用不当，随意改变房屋用途，增大荷载或增加振动，破坏墙体，导致建筑物不均匀沉降、墙体开裂、结构破坏。

二、减少地基不均匀沉降采取的防治措施

1.勘察报告要确保其真实性和可靠性

地质勘察是一门专门的科学，地质勘察报告是设计人员的主要设计依据，重在实事求是。勘察内容包括地基土质情况、分布情况、承载力大小、地下水位等水文地质条件，对周边环境进行地质差异考察，然后进行全面分析，确定合理的建筑布局和结构类型，并正确选用基础形式。

2.设计方面采取多种措施，增强基础刚度和整体刚度

设计单位在进行基础设计时，要根据上部荷载与地基土质情况，考虑地基与基础共同作用，合理选用基础形式，且必须进行基础最终沉降量和偏心距的验算，保证基础最终沉降量控制在规定的限值以内。要考虑：（1）基础底面的单位面积压力小于地基的容许承载力;（2）建筑物的沉降值小于容许变形值;（3）地基无滑动的危险。由于建筑物的大小不同，对地基的强弱程度的要求也不同，当建筑物所处位置天然地基不能满足沉降量要求时，就要对基础设计方案作相应的修改或进行地基处理，采取换填或打桩等相应技术措施以改善其结构性质，应尽量保证同种类型的基础埋置于同一土层内，达到建筑物对地基设计的要求。

2.1建筑形状。力求建筑的平立面体型简单，规则整齐，尽量避免形状复杂，阴阳角太多;避免建筑物有显著的高差或荷载差异。适当控制建筑物的长高比，合理布置纵横墙。

2.2设置沉降缝。沉降缝将建筑物分成各自独立的单元，各单元的沉降不互相影响。对于平面图形复杂的，或有层高高差及荷载显著不同的，要在其转折处设置;在地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同处设置;建筑结构或基础类型不同处;分期建造房屋的交界处设置，等。

2.3考虑相邻建筑物的影响。建筑物荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形，而且地基土中的附加应力会扩散到基础外的一定宽度和深度，在相邻范围内的土层，就会产生应力叠加，引起生压缩变形。这种变形随着相邻建筑物距离的增加而逐渐减少，由干软弱地基的压缩性很高，当两建筑物之间距离较近时，常常造成邻近建筑的倾斜或损坏。

2.4结构措施。减轻自重则可减小基底压力。通过采用轻质材料、轻型结构等措施，可以在很大程度上减轻不均匀沉降。

控制建筑物的长高比。长高比是建筑物刚度的保证因素。长高比大则其调整地基不均匀变形的能力就差，相反，如将建筑物长高比限制在一定范围内，它就具有较大的调整地基不均匀变形的能力。实践证明，建筑物的长高比控制在2.5至3之间时，可减少建筑物的相对弯曲以及裂缝产生。

合理布置纵横墙。承重结构的墙身是房屋扭曲的主要受力构件，它具有调整地在不均匀变形的能力。因此，对建筑物的整体刚度影响很大。为了保证建筑物的整体刚度，纵横墙应尽量贯通，横隔墙的间距不宜过大，一般不大于建筑物宽度的1.5倍为宜。设置圈梁。在建筑物的墙体设置钢筋混凝土圈梁的主要作用是增强建筑物的整体性，它在一定程度上能防止或减少裂缝的出现，在一定程度上减缓不均匀沉降的反应。

3.施工技术上，要切实提高施工质量

3.1 基坑开挖时，不要扰动地基土。要注意打桩、井点降水及深基坑开挖对附近建筑物的影响。

3.2 合理安排施工工序。先施工高、重部分，使其有一定沉降后再施工低、轻部分，或先施工主体房屋再施工附属房屋。

3.3 重视基础验槽。由于地基分布的复杂性和勘探点的有限性，尽可能在基础施工前，发现并根除地基会产生不均匀沉降的隐患，弥补工程勘探工作的不足。

3.4 保证施工质量，严格按照国家的相关规范、规定，根据施工要求严格施工。

2.3.5对于比较重要重要的建筑物和建在软弱地基上的建筑物应加强沉降檢测。

三、结束语

以上是我根据日常工作的经验，总结的一点心得。因为建筑物地基不均匀沉降的产生原因是多方面的，带给建筑物的影响较大，对建筑物的破坏是难以修复的。但是能在设计、施工等各方面采取一定的措施，争取做到事前控制的防治工作，才能切实做到提高工程质量，有效预防、控制不均匀沉降的产生，最终消除事故根源。