建筑结构基础不均匀沉降的原因及结构设计中的防治对策探讨

张含宇

【摘要】地基不均匀沉降会引起建筑结构倾斜，或者导致构件开裂甚至损坏，它是引起建筑工程事故的主要原因之一。如何解决不均匀沉降对上部结构产生的过大变形、裂缝、倾斜甚至倒塌等不利影响是工程建设和地基基础科学面临的重大问题。本文对建筑结构基础不均匀沉降的原因及结构设计中的防治对策进行了简要的探讨。

【关键词】结构基础；不均匀沉降；结构设计；地基；防治；措施

建筑物在建设过程中，以及在建筑物建成以后都会发生沉降和不均匀沉降。如果是不均匀沉降，将会导致建筑物发生结构变化，影响建筑物的使用功能，更严重的会引起墙倒屋塌，出现伤人事故和财产损失。因此，在设计时就应该对其进行关注。

1、建筑结构基础不均匀沉降的原因

1.1勘察因素

地质勘察报告的准确性较差，且真实性不高，会导致实际施工的过程中存在盲目性。如果勘察单位不按规定操作，造成地质报告的准确性差、真实性不高，不具有代表性。勘探报告的真实性受到影响后，会给建筑结构基础设计工作带来麻烦，从而增加地基不均匀沉降的几率。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。

1.2设计因素

建筑结构设计尤其是对建筑的基础设计方面是十分重要的，在基础设计时如果对基础的尺寸大小、桩的分布不均匀或是对基础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建筑地基不均匀沉降问题。建筑物长度太长；建筑体型比较复杂凹凸转角多；未在适当部位设置沉降缝；基础及建筑物整体刚度不足；建筑物层高相差大所受荷载差异大；地基土的压缩性显著不同、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都会引起建筑物产生过大的不均匀沉降。 平面形状复杂的建筑物，如“工”字形，“E”字形，“L”字形等，在纵横交叉处，基础密集，地基中应力重叠，沉降量增加。同时，此类建筑物刚度不对称，容易遭受地基不均匀沉降的危害而产生开裂。

1.3施工因素

由于施工时地基处理得不好，或因地质勘探不细，没有发现地下的某些不良地质现象， ，因而未作处理或处理不善。或者墙体砌筑时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；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等都会引起地基的不均匀沉降。

1.4地基处理方法因素

一般需要同时运用多种地基处理方法，但为了施工方便，实际工程中有可能会使用同一方法处理不同软弱地基，而这往往是造成差异沉降的隐蔽因素。有些设计人员没有认真考察荷载情况，对于地基土质的情况也没有认真研究，单纯地凭借以往的施工经验进行设计，因此存在着诸多的缺陷，严重的时候将会出现地基不均匀沉降的现象。

1.5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、结构设计中的防治措施

2.1勘察措施

在建筑设计之前，必须要进行详细的勘察，对施工地区的地基土质情况、分布范围、地下水位等水文地质条件、承载力大小等基础情况勘察清楚，有效防止建筑地基基础出现不均匀沉降现象。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，更不能流于形式。为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责任心，这样才能做好地质勘查工作。

2.2结构设计措施

a.控制建筑物的长高比。二层以上的砌体结构长高比不宜大于2.5，对于平面简单、内外墙贯通、横墙间隔较小的结构，长高比不宜大于3.0，不符合上述要求的，要设沉降缝。

b.设置圈梁。圈梁对帮助减小沉降裂缝是不容忽视的，墙内设置的圈梁能增强墙体承受挠曲应力的能力。

c.合理布置纵横墙。当地基发生不均匀沉降时，墙身是主要的受力构件，纵墙应尽量避免转折或中断，防止刚度削弱而损坏，建筑物横墙能起到加强整体刚度的影响。

d.设置沉降缝。用沉降缝将建筑物分割成若干独立的沉降单元，这些单元体型简单、长高比小、整体刚度大、荷载变化小、地基相对均匀、自成沉降体系，因此可有效地避免不均匀沉降带来的危害。

e.控制与调整建筑物各部分标高。适当提高室内地坪和地下设施的标高；对结构或设备之间的联结部分，适当将沉降大者的标高提高。

f.建筑的平面形状应力求简单，规则整齐。尽量避免形状复杂、阴角太多、建筑物有显著的高差或荷载差异。

g.尽量减少建筑物自重。采用轻质材料或构件，采用轻型结构，采用自重轻、覆土少的基础型式。

h增強基础刚度。 在软弱和不均匀的地基上采用整体刚度较大的交叉梁、筏形和箱型基础，提高基础的抗变形能力，以调整不均匀沉降。

i.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。

2.3施工措施

适当安排施工顺序，如果发现建筑物存在着高低以及轻重不同部分的时候，必须要先对高重的部分进行施工，使其出现一定沉降之后再对低、轻的部分进行施工；或者是先对主体房屋进行施工，再对附属房屋进行施工，这样也能够有效防治不均匀沉降现象。通过控制地下水位控制不均匀沉降。当建筑物存在有高、低和重、轻不同部分时，应先施工高、重部分，使其有一定的沉降后再施工低、轻部分，或先施工主体房屋，再施工附属房屋，能减少一部分沉降差。

结语：

建筑物基础不均匀沉降是一个复杂的工程问题， 原因是多种多样，往往引起建筑上部结构的过大变形、开裂、倾斜甚至破坏，严重影响建筑物的使用，应当引起足够的重视，必须采取科学措施加以防治。因此在设计工作中应尽可能考虑上部结构、地基和基础的相互影响和共同工作，综合应用上述措施，使不均匀沉降控制在允许范围内，满足建筑物的正常使用功能。

参考文献：

[1]郭永辉.建筑地基不均匀沉降的原因及防治措施[J].工程质量，2014-12-20.

[2]邹志豪.浅谈地基不均匀沉降的预防处理措施[J].福建建材，2010（1）：8.