建筑地基不均匀沉降的原因及防治措施

王晓艺　高朋　徐继波

摘要：地基不均匀沉降是引起高层房屋建筑结构裂缝的主要原因，严重威胁着高层房屋建筑的安全。笔者在多年工程施工实践中不断分析高层房屋建筑地基不均匀沉降的主要原因，并努力钻研防止高层房屋建筑发生不均匀沉降的措施，归纳了不均匀沉降基础处理的一些方法，以供参考。

关键词：建筑地基；不均匀沉降；原因；防治措施

随着我国社会经济的发展，城市建设的步伐加快，建筑物功能也逐渐多样化和复杂化。国内城市中涌现出一些由高层主楼与多层裙楼组成的高低不同的住宅楼小区及地下车库或者商住综合楼等建筑物，且由于使用功能的需要，一般不要求在主楼、裙楼与地下车库之间设永久性沉降缝，以确保主楼与裙楼、地下车库连成整体。由于它们之间的高度相差甚大，上部结构的荷载和刚度极不均匀，往往造成不同部位的地基反力与基础内力存在很大的差异，导致基础发生过大的不均匀沉降，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，严重影响建筑物的安全使用。

因此，在高层建筑施工中要正确认识不均匀沉降对房屋结构造成的危害，采取有效的预防控制措施，并提出有效的对策。

一、建筑地基不均匀沉降的危害

高层房屋建筑施工过程中，由于地基软弱，土层在水平方向软硬不一，厚度变化大，建筑物荷载相差较大等原因，容易使地基产生过量的不均匀沉降。而地基的不均匀沉降容易造成建筑物倾斜，引起建筑物上部结构产生附加应力，当不均匀沉降超过建筑物承受的限度时，会造成楼面或墙体开裂，严重时会使整个建筑物结构严重倾斜，危及安全。总的来说，建筑基础不均匀沉降对工程的危害主要表现在以下两个方面：一是使建筑物底层层高减小，建筑物总高度减小；二是使上部结构产生过大附加应力。

二、建筑地基不均匀沉降的形成原因

建筑地基不均匀沉降的形成原因有许多，但是归根结底都是在于工作方面的失误，我国的地理形势十分复杂因此不同的地域在进行施工时对于地基种类的选择以及地基本身的设计都会有所不同。但很多时候地基设计者和地基的具体施工者对于这方面的重视程度并不高，这也就直接导致了地基的一系列问题，而建筑地基不均匀沉降就是其中的问题之一，下面我们就来分析一下建筑地基不均匀沉降的形成原因。

1、地质勘探报告不准确引起地基不均匀沉降

在一个工程进行施工前必须对于建筑地点进行严格的地质勘探工作，在勘探工作完成后应当提交相关报告给建筑施工单位，从而给地基的设计工作打下基础。在实际的工程中，施工单位对于地质勘查工作的重视程度并不高使得许多进行地质勘探报告者在实际的勘探过程中并不认真，导致勘探报告内容的细致程度以及真实性都有所缺失。在勘探过程中为了节省时间很可能在设计勘探点是增加了中间距离从而提高勘探速度，这样的行为就会造成勘探报告的真实性受到影响，对建筑地基的设计工作带来麻烦从而增加地基不均匀沉降的几率。

2、建筑设计引起的建筑地基不均匀沉降

建筑结构设计尤其是对建筑的地基设计方面是十分重要的，在地基设计时如果对地基的尺寸大小、桩的分布不均匀或是对地基所处的地质没有进行有效的处理，或是在对整体结构设计中每一层的层高过高都会导致由于设计原因而造成的建筑地基不均匀沉降问题。

3、施工过程引起的建筑地基不均匀沉降

在施工过程中如果施工的程序出现变差，例如在建设过程中没有按照要求先建设高层荷载能力较强的部分，在施工时对于沉降缝的预留被忽略或者不足便会引起不均匀沉降的出现。除此之外，如果是建筑的砂浆强度不够，或者是灰缝不饱满、拉结筋的设置不符合标准或是对于不同地质的处理不够彻底也会引起建筑地基不均匀沉降。

三、建筑地基不均匀沉降的防治措施

1、保证勘察报告的真实性和可靠性

对于地质勘查工作我们必须保持着绝对的严谨性，不能有一点的马虎大意，更不能流于形式敷衍了事。地质勘探工作本身就是一门专业科学技术，其勘察后所提交的报告是建筑设计的重要依据，因此不能有半点疏忽和虚假。所以为了提高勘查报告的真实性和可靠性就必须明确地质勘探的分工与责任，要注重提高地质勘探人员的业务水平和政治修养，并且对其道德素质的培养也要抓牢从而使其对工作具有绝对的责任心，这样才能做好地质勘查工作。

2、結构设计方面

（1）建筑物体型设计应当简单化。在建筑结构设计方面，对于建筑整体体型的设计应当简单化处理，建筑物本身的立面其中间的高差不应当过于悬殊，从而避免因为荷载的差异造成的受力不均。另外，适当控制建筑物的长高比越小，整体刚度越好，调整不均匀沉降的能力越强，一般控制在2.5～3之间。对于砌体承重结构，为保证其整体刚度，应合理布置纵横墙。纵横墙应尽量贯通，横隔墙的间距不宜过大，一般以不大于建筑物宽度的1.5倍为宜。

（2）合理设计沉降缝。沉降缝将建筑物分成各自独立的单元，各单元的沉降不相互影响。设置沉降缝是防止不均匀沉降的主要手段，也是增加建筑物安全性的有效措施。因此在建筑物的不均匀受力点上都应该设置沉降缝，例如在建筑转折部位和立面高差差异较大的地方还有地基压缩方面有着明显的差异部分。沉降缝的宽度应当与建筑物的高度成正比，建筑物越高那么沉降缝的宽度也就应当越宽。

（3）相邻建筑物之间应保持一定的距离。地基土中的附加应力会扩散到基础外的一定宽度和深度，如果两相邻建筑物距离过近，就会产生应力叠加，而引起过大的不均匀沉降，特别是在原有建筑物旁新建重高建筑物时更应注意。

3、施工方面

（1）换土垫层法

第一，强夯挤淤法为减少地基变形及提高承载力，可采用强夯、填碎石、挤淤同时进行的方式，也就是强夯的同时一边填碎石、一边挤淤，从而在地基中形成碎石墩体。强夯挤淤法一般适用于淤泥质土地基和淤泥厚度较小的地基，为确定其适应性，必须要通过现场试验。

第二，挖除软弱土或不良土质，夯实土或分层碾压是换土垫层法的基本原理，按照回填的材料可分为碎石垫层、灰土垫层、干渣垫层、砂石垫层、粉煤灰垫层等，其中粉煤灰主要分为调湿灰与湿排灰；干渣分为原状干渣、混合干渣以及分级干渣；采用换土垫层法最大的优势是能有效提高持力层的承载力，从而减少沉降量，一般施工过程中经常采用平板振动、机械碾压以及重锤夯实的方式。通常情况下，对于开挖土方量较大和基坑面积宽大的回填土方工程都经常采用换土垫层法，适用于处理低洼区域与浅层软弱土层的填筑，其处理深度一般为2～3m，并且还适用于处理杂填土、素填土以及浅层非饱和软弱土层等。

（2）振密、挤密法

通过振动、挤压的方式来提高地基强度、减少地基土体孔隙比，从而达到地基处理的目的被称之为振密、挤密法。强夯法常用于软土地基中，为使土体更密实，可利用较大的夯击力来迫使深层土液化和动力固结。能有效降低地基土的压缩性和增强其强度。

四、结束语

综上所述，建筑施工具有工程量大、技术复杂、质量要求高等特点，在施工中极易发生质量安全问题，特别是不均匀沉降的产生，将造成楼面或墙体开裂等问题大量产生，进而严重影响工程施工质量，因此，相关人员必须加以重视，选择行之有效的科学施工方案，规范施工工艺，避免出现建筑地基不均匀沉降问题，提高工程建设整体质量。