关于建筑结构基础不均匀沉降的防治技术探讨

2018-07-26崔庆彪

建筑与装饰 2018年10期

崔庆彪

荣盛建设工程有限公司河北廊坊 065000

建筑物后期使用阶段出现的结构基础不均匀沉降，会引起倾斜、下沉以及墙体开裂等问题。这不仅会影响建筑物的外观，更会影响到其使用寿命，因此我们需要做好建筑结构基础不均匀沉降的防治工作，以提高建筑物的安全性。

1 案例概述

某化工厂新建一生活区，主体结构为14栋7层砖混结构的住宅。开工前，工厂委托勘察单位对地基进行了细致的勘察，勘察结果符合土建施工的标准，现工厂已按期完工。但一年之后，该生活区项目未投入使用之前，其中的6栋建筑便已经出现了墙体开裂的问题。经观察发现，裂缝主要为纵向裂缝且1到7层楼均有出现。其中的个别建筑物已呈现出了外倾的趋势，测量发现，该生活区项目建筑物的最大沉降差已达到了160mm。

事故发生后，有关部门迅速对该起事故进行了鉴定。对工程的勘察设计、施工资料进行了详细的复查，再次对工程的地基进行了岩土勘察。勘察结果证明，该生活区项目地下有一条古河道通过，古河道内沉积了较厚的淤泥层，其具有高压缩性、承载力较小。正因为如此，在建筑基底压力的作用下，建筑物才产生了较大的沉降。分析数据得知，位于古河道正上方的6栋建筑物均出现了地基不均匀沉降以及墙体开裂等质量问题，为了避免更大的损失，需要对地基进行加固处理。

此事故由勘察单位负主要责任，经法院审理：工程勘察单位向工厂赔偿了各项经济损失共计330万元人民币。

2 建筑结构基础不均匀沉降的原因

2.1 地基方面的原因

因为建筑地基土体中孔隙的存在，所以建筑地基具有可压缩性。地基土地的孔隙会随着外载荷的增加而逐渐减小，这便是导致建筑结构基础沉降的主要原因。建筑地基是由多种不同性质的土质构成的，而土体的不均匀性会增加建筑浅基础的地基沉降。

加载速率也能够对地基上的浅基础不均匀沉降产生影响，地基则会因为抗剪强度的降低而产生局部剪切破坏。载荷增加的速率能够对基础的不均匀沉降起到一定的调节作用，增加的速率越大，调节作用越明显。此外，地基土体的季节性湿度变化、地基中的局部管道漏水等问题都有可能使土体产生液化，从而改变土体的力学性质，最终引发沉降。

2.2 房屋结构方面的原因

若建筑物上部的结构存在体型变化复杂或是平面不规则的问题，则会引起结构基础的不均匀沉降。建筑物的体型越复杂，高低变化越大，地基各部分所受的载荷差异则越大，这类问题必然会导致结构基础的不均匀沉降。平面形状复杂的建筑物纵横单元交叉处的沉降较为明显，再加上地基的刚度不对称、建筑整体性较差，所以会加重结构基础不均匀沉降所带来的影响。

地基以及房屋结构方面的原因是导致建筑结构基础出现不均匀沉降的主要因素。此外，设计以及计算方面的误差、施工操作不当的因素也会导致这类问题的发生[1]。

3 建筑结构基础不均匀沉降的防治技术措施

3.1 做好建筑地基的处理

做好地基处理，降低其孔隙比以及含水率，提升地基的承载力能够有效预防建筑结构基础不均匀沉降问题的发生。日常工作中，可以通过振捣棒或是挤压等手段来减小地基土体的孔隙比，这一环节工作中经常使用的方法主要有表层压实法、强夯法以及重锤法。若地基土体的含水率较高，则可以使用“排水固结法”来降低地基的含水率，砂井法、堆载预压法等方法有助于加速孔隙水的排出，进而使沉降提前完成，以提高地基的固结程度。对浅层软弱黏土地基来说，依靠置换法用强度更高的材料将软土置换掉，则能够提高地基的整体强度。此外，高压喷射注浆法以及水泥土搅拌法均能够使地基的强度得到较大提高。

虽说处理建筑地基的方法有很多，但日常工作中还是应当根据地基土质以及建筑载荷来处理方法，以保证其能够实现技术以及经济效果的最大优势。

3.2 做好建筑物的形体设计以及结构设计

建筑工程项目的外形设计应该力求简单合理，避免“奇形怪状”的形体设计。在建设过程中应该根据实际情况和设计需求，制定好建筑物的长高比，将其比值控制在2.5左右。此外，还应该对建筑的基础结构和上层结构进行加固处理，避免建筑物出现不均匀沉降。在设计过程中要合理布置外墙，使其能够与横墙更好的联结起来。可以引用空心楼板、多孔砖等轻质材料，降低建筑的自重。设计除了要凸显建筑特色，更要注重设计方案的合理性。

对于那些楼层较高的建筑物，可以设置沉降缝，将楼层分割成多个体型简单、高度适中的独立沉降单元。这些沉降单元的荷载变化较小，且地基相对均匀，能够有效避免不均匀沉降所带来的突发状况。一般我们主要把沉降缝设置在建筑平面转接处、建筑物高度差异处等。建筑沉降缝的宽度可参照下表选用。