减轻地基不均匀沉降的措施研究

2017-07-20王飞宇林志海张建良

建筑科技与经济 2017年7期

王飞宇++林志海++张建良

摘要：地基不均匀沉降将对建筑物特别是混合结构房屋和混凝土框架结构房屋产生很大的危害，深入分析事故发生的原因，提出行之有效的措施，具有重要的工程实际意义。本文讨论了减轻地基不均匀沉降的措施。

关键词：地基；不均匀沉降；措施

Abstract： The foundation will be uneven settlement building houses and especially mixed concrete frame building with great harm， in-depth analysis of the causes of the accident， propose effective measures have important practical engineering significance. This article discusses the steps to mitigate the uneven ground subsidence.

Keywords： foundation； uneven settlement； measures

地基不均勻沉降将对建筑物特别是混合结构房屋和混凝土框架结构房屋产生很大的危害，它轻则引起房屋墙体开裂，重则引起房屋结构整体或局部倾斜甚至倒塌，威胁到房屋的正常使用及人民生命财产安全。因此正确认识不均匀沉降对房屋结构造成的危害，深入分析事故发生的原因，提出行之有效的措施，具有重要的工程实际意义。本文讨论了减轻地基不均匀沉降的措施。

7.14减轻地基不均匀沉降的措施

地基不均匀或上部结构荷重差异较大等，都会使建筑物产生不均匀沉降。当不均匀沉降超过允许限度，将会使建筑物开裂、损坏。这种情况下，一方面需要采用合适的地基处理方案，同时也应采用建筑、结构设计和施工措施解决。

1.建筑措施

在进行建筑设计时，为减轻地基不均匀沉降，可采取下列措施：

1.1建筑物体型力求简单

在满足使用和其他要求的前提下，建筑物的体型应力求简单，避免平面形状复杂和立面高差悬殊。从这个角度出发，应采用长高比较小、高度一致的“一”字形建筑。如果因建筑设计需要，其建筑体型比较复杂时，就应采取措施，避免不均匀沉降所产生的危害。

1.2 控制建筑物的长高比

建筑物的长高比是决定结构整体刚度的主要因素之一。过长的建筑物，纵墙将会因较大挠曲出现开裂。根据长期积累的工程经验，当基础计算沉降量大于120 mm时，二三层以上的砖承重房屋的长高比不宜大于2.5。对于体型简单，内外墙贯通，长高比可适当放宽，但一般不宜大于3.0。

1.3合理布置纵横墙

合理布置纵横墙是增强建筑物刚度的另一重要措施，纵横墙构成了建筑物的空间刚度。而纵横墙开洞、转折、中断都会削弱建筑物的整体刚度。所以适当加密横墙和尽可能加强纵横墙间的联接，都有利于提高建筑物的整体刚度，增强抵抗不均匀沉降的能力。

1.4控制相邻建筑的间距

由于相邻建筑物或地面堆载的作用，会使建筑物地基的附加应力迭加而产生附加沉降的差异沉降。在软弱地基上，相邻建筑物的影响尤为强烈。所以建造在软弱地基上的建筑物，应隔开一定距离。

为减少相邻建筑物的影响，在软弱地基上建造的相邻建筑物，其基础间净距应按表1采用。

1.5设置沉降缝

沉降缝将建筑物从屋面到基础分割成若干独立的沉降单元，使建筑物的平面变得简单，长高比减少，从而有效地减轻了地基不均匀沉降的影响。沉降缝应有足够的宽度，以不影响相邻单元各自的沉降为准，参照表2取用。

沉降缝应设置在建筑物的下列部位：

（1）建筑平面的转折部位；

（2）高度差异或荷载差异处；

（3）长高比过大的砌体承重结构或钢筋混凝

（4）地基土的压缩性有显著差异处：

（5）建筑结构和基础类型不同处；

（6）分期修建的房屋交界处。

为了建筑立面易于处理，沉降缝通常与伸缩缝及抗震缝结合起来设置。

1.6控制与调整建筑物各部分的标高

建筑物各组成部分的标高，应根据可能产生的不均匀沉降量采取如下相应措施：

（1）室内地坪和地下设施的标高，应根据预估沉降量予以提高。

（2）建筑物各部分（或设备之间）有联系时，可将沉降较大者标高提高。

（3）建筑物与设备之间应留有净空。当建筑有管道穿过时，管道上方应留有足够尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接头。

2.结构措施

在进行结构设计时，为减轻地基不均匀沉降，可采取下列措施：

2.1减轻建筑物的自重

一般建筑物的自重占总荷裁的50%～70%，因此为减少建筑物的沉降或不均匀沉降，应尽量量减少建筑物自重。可采用如下措施：

（1）采用轻质材料或构件，如加气砖、多孔砖、空心楼板、轻质隔墙等；

（2）采用轻型结构，如预应力钢筋混凝土结构、轻型钢结构、轻型空间结构（悬索结构、充气结构）；

（3）采用架空地板代替室内填土；

（4）采用自重轻、覆土少的基础形式，如空心基础、壳体基础、浅埋基础等。

2.2 减少或调整基底压力

（1）设置地下室或半地下室，有效地减少基底的附加压力，起到均匀与减少沉降的目的。

（2）调整建筑与设备荷载的部位，以及改变基底尺寸来控制与调整基础沉降。对于上部结构荷载大的基础，可采用较大的基底面积。

2.3 增强基础刚度endprint

（1）在软弱和不均匀地基上，对于建筑体型复杂、荷载差异较大的框架结构，可采用整体刚度较大的交叉梁、筏基、箱基、桩基础，提高基础的抗变形能力，以减少不均匀沉降量。

（2）对砌体承重结构，在墙体内设置钢筋混凝土圈粱或钢筋砖圈梁。在墙体上开洞时，宜在开洞部位配筋或采用构造柱及圈梁加强，圈梁宜按下列要求设置：

a.在多层房屋的基础和顶层处宜各设置一道，其他各层可隔层设置，必要时也可层层设置。

b.圈梁在平面上应做成闭合系统，贯通外墙、内纵墙和主要内横墙。如果圈梁遇到墙体上的洞必须断开时，应增设加强圈梁。

c.现浇钢筋混凝土圈梁宽度一般与砖墙相同，多采用截面尺寸为240mm×180mm，当兼作较大跨度窗过梁时用240mm×240mm。混凝土强度等级不低于C15，上下主筋一般不小于3 10，箍筋间距不大于300mm；兼作过梁时，配筋应按计算确定。钢筋砖圈梁的截面一般为6皮砖高，用M5水泥砂浆砌筑，在圈梁部位的上、下灰缝中各配3 6的钢筋。

2.4上部结构采用静定体系

当发生不均匀沉降时，在静定结构体系中，构件不致引起很大的附加压力，故在条件许可时，软弱地基上的建筑物，可采用铰接排架、三角拱等结构形式，以避免结构产生开裂等危害。

3.施工措施

在基坑开挖时，不要扰动基底土的原始结构。通常在坑底保留200～300 mm厚的土层，待垫层施工或现浇基础时再清除。若地基土受到扰动，应注意清除扰动土层，并铺上一层粗砂或碎石，经压实后再在砂或碎石垫层上浇注混凝土。

当建筑物各部位高低差别极大或荷载大小悬殊，应按照先高后低、先重后轻的原则安排施工顺序。如果在高低层之间必须连接，应修建连接体或预留高差。

此外，在施工时还需特别注意减少基础开挖时，由于井点排水、施工堆载等可能对相邻建筑物造成的附加沉降。

参考文献

[1] 王有凯.土力學与基础工程.[M].武汉：武汉理工大学出版社，2010

[2] 刘起霞.基础工程.[M]河南：郑州大学出版社，2010

[3] 吴兴序.基础工程.[M]成都：西南交通大学出版社，2007

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【文章编号】1006-2688（2017）07-0004-02