浅析防止高层建筑基础不均匀沉降的措施

纪义奎

【摘要】高层建筑受外界各种环境因素的影响，基础部位很容易发生不均匀沉降。本文从地质勘察、设计及施工方面分析不均匀沉降的原因，并简要阐述应对措施。

【关键词】不均匀沉降;沉降缝;地质勘察

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

1、高层建筑基础不均匀沉降的原因

1.1地质勘察不全面

地质勘察报告是工程进行地基处理的重要依据，其准确程度对施工质量产生直接影响。例如：深圳市光明社区一楼房突发倾斜，经探勘人员对楼体进行检测发现，两楼之间最宽的距离22cm，最窄的间距14cm。虽然楼体的整体主体结构比较完整，但楼体整体的倾斜率达到6.3‰，且存在危房，经检测其倾斜率达到7‰。根据检测结果，造成光明社区东边永南1号楼房倾斜原因主要是因为地基处于系软弱层中。很可能因为勘察不到位，在未勘察的地层存在软弱层等，导致高层建筑基础产生不均匀沉降现象。

1.2设计方案存在弊端

在设计时，应结合高层建筑所在的地质情况进行设计。如不结合实际地质条件的情况，套用以往设计成果盲目进行设计很容易出现质量事故。由于高层建筑结构较为复杂，且转角多，极容易出现沉降缝设置不合理或未设置，建筑物整体性及其之间的高差较大，地基处理方法不科学都是造成高层建筑不均匀沉降的原因。通过对高层建筑不均匀沉降的调查发现，设计马虎，建筑物结构受力情况计算错误等是主要因素。

1.3施工方面存在的问题

施工质量是否满足设计要求对建筑产生不均匀沉降产生直接影响。在进行地基验收时，验收人员应按照设计标准和规范要求进行验收。根据相关规范要求，在距建筑物周围一定的范围内禁止堆放物体，以防止建筑物地基承载力的受力不均，使高层建筑物发生倾斜。施工时，必须严格对各种工序、材料的质量进行控制，如砂浆强度低于设计强度，灰缝不饱满、砌砖时出现通缝等都是引起地基产生不均匀沉降的原因。

2、高层建筑地基不均匀沉降的应对策略

2.1确保地质勘察全面和真实

在工程建设中，地质勘察报告对施工方案的选择具有重要的参考作用。根据高层建筑的地质条件，必须严格按照勘察规范要求的钻孔间距、钻探深度等进行勘探工作，例如，地质条件比较复杂时，应加密勘察间距，以避免间距过大，漏掉地质情况，对施工产生不利影响，甚至造成巨大的经济损失。

2.2保证设计方案科学合理

结合地质勘探报告，进行高层建筑地基承载力的设计，在确保高层建筑安全的情况下，编制科学的设计方案，例如：对高层建筑的砌体承重体结构形式，不但地基基础需满足刚度要求，而且还应设置合理的纵横墙，使纵横墙处于贯通状态，并控制其间距在高层建筑物宽的1.5倍。同时，加强对高层建筑物长度的控制，如建筑物长度较大、平面结构较为复杂或高层建筑的层高高差不同，应在合适的部位设置沉降缝。

在实际应用中，首先对影响高层建筑发生不均匀沉降的因素进行分析，如永久作用荷载、可变作用荷载和偶然作用荷载等对建筑物的影响，高层建筑的自重是影响其发生不均匀沉降的因素之一。为提高建筑物的稳定性、安全性，在进行高层建筑设计时，应充分考虑在其墙内架设圈梁和构造柱增强墙体的稳定性，提高其抗弯能力，从而减少裂缝的发生。

高层建筑有一般规模较大，对长高比要求较高，对于长高比较大的建筑物，对地基不均匀变形的适应能力就较差，如能将长高比控制在一定范围内，其就具有较大的适应地基不均匀变形能力。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，房屋不易出现裂缝。

2.3加强对施工质量控制

在进行高层建筑地基施工时，为了减少对原状土的扰动，通常开挖至距设计面20cm，待进行基础施工时再将其挖除。在地基施工时，如将原状土破坏，应根据地基规范要求，结合地基处的地质情况采用合理的地基处理方案。

在施工时，为了确保高层建筑物的施工质量，必须按照一定的施工原则进行，否则容易导致质量或安全事故发生，如存在标高不同时，应先施工地基较深的部位，待深基础沉降稳定后，方可进行浅基础施工。如使用连接件进行建筑物层间连接时，为避免出现层间沉降，应在最后进行连接件的修建，对于活荷载大的建筑物，在施工前，有条件时可先堆载预压。

在进行高层建筑砖墙砌筑前，施工人员认真按照设计要求和规范要求进行施工，施工前，提前将所需材料提前准备好，如将拉结筋一般埋入墙内0.5m，并将拉结筋伸出墙外0.5m，上下间距保持在0.5m。如有抗震要求，控制拉结筋埋入构造柱中的长度为1m，一般砖墙中放置2根。在建筑中，为确保水平灰缝的饱满度，一般水平灰缝的宽度为8-12mm，拉结筋一般选用Φ6.5mm钢筋。

3、高层建筑地基不均匀沉降处理在实际案例中的应用分析

3.1工程概况

广西某高层建筑长25.2m，宽20.7m，建筑物共25层，剪力墙结构，基础形式采用筏板基础。该建筑物于2018年交房后，陆续出现不均均匀沉降现象，建筑物出现向西北倾斜现象，经沉降观测，累计最大沉降量达70mm。由于楼体沉降严重，钻探公司通过勘探23个钻孔发现，均有石灰岩层，其中13个钻孔中遇到15个溶洞，根据充填情况分析，溶洞与地表连通性强，溶洞形式为开口型，由于溶洞被粘性土充填，造成洞顶板岩石处于不稳定状态。

3.2不均匀沉降原因分析

结合勘探结果，建筑物的外围有溶洞，且在施工过程中，采用毛石混凝土进行地基处理，由于毛石混凝土形状不规则、尺寸较大，组成成分不均匀，在浇筑混凝土后很难与混凝土达到密实状态。

由于毛石混凝土内部存在的空隙较多，造成毛石混凝土的强度离散程度高，且在建筑物的北侧、西侧、南侧均存在有地下溶洞，再加上装饰荷载，最终造成高层建筑地基基础不均匀沉降。

3.3处理措施

通过对高层建筑地基基础不均匀沉降成因进行分析，由于本高层建筑为筏板结构，根据桩筏互补原理，对地基进行层层加固处理，使地基最终形成三维立体支撑结构体复合地基，有利于增加地基的稳定性，实现建筑基础加固和抬升的目的，提高了建筑地基的整体稳定性并达到了承载力要求。

结语：

综上所述，高层建筑地基基础不均匀沉降对建筑物的正常使用产生安全影响，在实际应用中，必须严格按照国家的规范要求对地质勘察工作，并制定科学合理的设计方案，加强对施工过程监控，减少或避免由于地基不均匀沉降给建筑物带来的危害。

参考文献：

[1]何传刚.防止高层建筑基础不均匀沉降的措施[J].建筑于装饰，2016（27）.

[2]邱殿東.防止高层建筑基础不均匀沉降的策略[J].产业与科技论坛，2018年（17）.