房屋建筑的沉降原因分析及預(yù)防措施研究

王晶　趙建文　解曉波

【摘 要】房屋建筑是城市建筑體系中的重要組成部分，關(guān)系著人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。房屋建筑質(zhì)量的關(guān)鍵在于地基的牢固程度及設(shè)計(jì)和施工過程中的質(zhì)量控制。大多數(shù)房屋建筑的變形、裂縫、傾斜等造成房屋建筑嚴(yán)重破壞的工程質(zhì)量問題通常由于房屋建筑基礎(chǔ)的不均勻沉降所致。因此，在房屋建筑施工的過程中，必須確保地基施工質(zhì)量的堅(jiān)固、穩(wěn)定和可靠。本文通過闡述房屋沉降原因，進(jìn)一步分析房屋沉降的危害，探討房屋沉降的預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑；沉降原因；預(yù)防措施

房屋建筑的不均勻沉降是引起嚴(yán)重工程事故發(fā)生的主要因素之一，房屋建筑質(zhì)量直接關(guān)系社會(huì)民生。因此，在施工過程應(yīng)將房屋建筑質(zhì)量放在首要位置，積極預(yù)防房屋建筑不均勻沉降所造成的建筑變形、開裂和傾斜。當(dāng)房屋建筑基礎(chǔ)不均勻沉降超過一定限度時(shí)，會(huì)對(duì)房屋墻體產(chǎn)生一定的剪切力和彎曲應(yīng)力，使墻體出現(xiàn)裂縫或引發(fā)房屋坍塌等較為嚴(yán)重的工程事故。為有效提升房屋建筑工程質(zhì)量，本文對(duì)房屋建筑沉降原因和危害進(jìn)行分析，提出預(yù)防房屋建筑不均勻的幾點(diǎn)建議。

1.房屋沉降原因概述

房屋建筑基礎(chǔ)部分的破壞最終表現(xiàn)在地基沉降量和沉降差兩個(gè)方面。在濕陷性黃土、高壓縮性土層、膨脹土層或土質(zhì)軟硬不均等地基上的房屋建筑，如勘察不足，處理不當(dāng)，易出現(xiàn)地基不均勻，導(dǎo)致建筑主體結(jié)構(gòu)開裂和破壞，過大的地基沉降將影響房屋建筑的正常運(yùn)行或造成嚴(yán)重的安全事故。房屋建筑基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降的原因主要可以概括為以下幾點(diǎn)：

1.1地質(zhì)勘查因素

地質(zhì)勘查過程中，各勘查點(diǎn)之間間距過大、數(shù)量過少或探孔深度不足，沒能準(zhǔn)確探測(cè)出施工地土質(zhì)的均勻性和存在的異常情況均可導(dǎo)致地基不均勻沉降。同時(shí)，地基施工處理不當(dāng)、地基施工類型不符合施工地土質(zhì)情況也是地質(zhì)勘查過程中易出現(xiàn)的問題。

1.2工程設(shè)計(jì)因素

房屋建筑施工設(shè)計(jì)過程中因?yàn)榭紤]荷載差異問題未設(shè)置沉降縫，導(dǎo)致房屋結(jié)構(gòu)荷載差異過大，使房屋基礎(chǔ)部分受到不同程度和方向的荷載，產(chǎn)生壓縮變形。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理如建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、長(zhǎng)度過長(zhǎng)、整體剛度較差等也是工程設(shè)計(jì)中普遍存在的問題。房屋建筑地基處理不當(dāng)、墻體長(zhǎng)高比配置不當(dāng)、相鄰建筑物之間距離過小等因素，易引起地基不均勻沉降。

1.3地基處理因素

房屋建筑地基處理方法較多，如粉噴樁、壓密注漿、旋噴樁、深層攪拌樁等，相同地基處理方法對(duì)不同工程所要求的處理效果有所不同，因此，在實(shí)際施工過程中，采用相同方法處理不同土質(zhì)的軟弱地基是導(dǎo)致地基不均勻沉降的主要原因之一。

1.4施工質(zhì)量因素

地基施工處理在質(zhì)量控制上難度較大，如施工人員技術(shù)較差或責(zé)任心不強(qiáng)，未能及時(shí)將地質(zhì)勘查結(jié)果和施工實(shí)際問題報(bào)告工程負(fù)責(zé)人員，造成一定質(zhì)量隱患。施工過程中未能按照科學(xué)的施工程序，先建荷載較大的結(jié)構(gòu)部分，后建荷載較小結(jié)構(gòu)部分，或未與鄰近建筑之間設(shè)置沉降縫、后澆帶。施工材料中的砂漿標(biāo)號(hào)過低、地基砌體通縫、接茬不符合工程質(zhì)量要求等，可導(dǎo)致房屋建筑承載力和整體性較差，造成不均勻沉降。

2.房屋沉降的危害分析

在房屋建筑施工過程中，由于地基不牢固、施工地土質(zhì)差別過大、建筑荷載較大等原因，易引起房屋建筑基礎(chǔ)的不均勻沉降，導(dǎo)致建筑物傾斜，使建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定附加應(yīng)力。當(dāng)房屋建筑基礎(chǔ)的不均勻沉降超過建筑本身承受限度，會(huì)造成房屋墻體裂縫，使整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)嚴(yán)重傾斜。房屋建筑沉降引起建筑水平結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移，會(huì)產(chǎn)生額外的附加應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)承載力不足，引發(fā)危險(xiǎn)。不均勻沉降對(duì)房屋建筑質(zhì)量產(chǎn)生的影響還表現(xiàn)在使建筑物原有結(jié)構(gòu)構(gòu)建的施工標(biāo)準(zhǔn)和受力狀態(tài)發(fā)生改變，在結(jié)構(gòu)構(gòu)建應(yīng)力變化的狀態(tài)下出現(xiàn)承載力不足。

與此同時(shí)，房屋建筑沉降還會(huì)影響建筑物整體穩(wěn)定性，造成結(jié)構(gòu)傾斜。房屋建筑的一般結(jié)構(gòu)是通過基礎(chǔ)建筑部分將上部荷載傳遞給地基，在基底土層產(chǎn)生一定的附加應(yīng)力，使地基土層承載力與上部傳遞的荷載保持平衡，實(shí)現(xiàn)建筑物的平衡、穩(wěn)定。房屋建筑不均勻沉降會(huì)造成建筑基底和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生受力差異，使地基局部發(fā)生下沉、剪切、滑移，破壞了房屋結(jié)構(gòu)的整體平衡。在這種情況下，房屋基礎(chǔ)部分與地基土層形成的不接觸或松散接觸，會(huì)使整個(gè)建筑處于不均勻的支撐和受力狀態(tài)，導(dǎo)致房屋建筑出現(xiàn)沉降差或結(jié)構(gòu)傾斜，使房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力，造成結(jié)構(gòu)主體的裂縫或破壞。房屋建筑不均勻沉降所引起的墻體裂縫，不僅在一定程度上影響建筑的整體美觀，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致建筑滲水、灌風(fēng)、坍塌等工程事故。

3.房屋沉降預(yù)防措施研究

3.1保證地質(zhì)勘查報(bào)告真實(shí)性

合理確定地質(zhì)勘查點(diǎn)之間的間距和探孔深度，勘查報(bào)告中準(zhǔn)確體現(xiàn)勘探點(diǎn)土層的性質(zhì)、穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)及分布規(guī)律。根據(jù)土質(zhì)的不同，設(shè)計(jì)不同施工方案。在地質(zhì)勘查過程中，如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件不利于工程施工和運(yùn)行，應(yīng)及時(shí)在勘查報(bào)告中明確反應(yīng)。同時(shí)提高地質(zhì)勘查人員的業(yè)務(wù)水平和職業(yè)素質(zhì)，加強(qiáng)其對(duì)于房屋建筑地質(zhì)勘查工作的責(zé)任感，確保地質(zhì)勘查報(bào)告的真實(shí)性和可靠性，為工程設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

3.2保證地基和基礎(chǔ)施工設(shè)計(jì)的科學(xué)性

在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方案設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)考慮房屋建筑上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)之間的共同作用，對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)、荷載情況及地質(zhì)條件進(jìn)行綜合性的比較和分析，確定合理的施工建設(shè)方案。在滿足房屋建筑工所需功能的情況下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，采用長(zhǎng)高比較小的建筑體型。當(dāng)建筑體型較為復(fù)雜時(shí)，應(yīng)根據(jù)平面形狀和建筑高度之間的差異，適當(dāng)應(yīng)用沉降縫合理劃分成若干剛度良好的建筑單元。在墻體結(jié)構(gòu)的合適部位設(shè)置沉降縫，保證建筑地基和基礎(chǔ)部分的受力均勻。對(duì)于不同存在土質(zhì)差異的地基土層，應(yīng)予以區(qū)別處理。盡量選用輕型建筑結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)建筑底部的承載力，減少墻體結(jié)構(gòu)自重，采用剛度較大的交梁、條基、片筏等基礎(chǔ)形式，擴(kuò)大建筑支持面積。

3.3施工過程中應(yīng)采取的預(yù)防措施

科學(xué)安排施工程序，同一建筑主體各個(gè)單元的加載應(yīng)保證基礎(chǔ)平衡。施工現(xiàn)場(chǎng)地面堆載應(yīng)保證平衡，避免大量建筑材料的集中堆放，嚴(yán)禁超載或?qū)⒔ㄖ亩演d于地基上方。主體建筑和堆載之間應(yīng)打隔離樁，減少堆載區(qū)域地基的附加應(yīng)力對(duì)柱基產(chǎn)生影響。房屋建筑的墻體施工必須保證砂漿強(qiáng)度滿足施工要求，施工過程中，科學(xué)配置的砂漿，做好質(zhì)量檢測(cè)工作。仔細(xì)檢查沉降發(fā)生情況，在每一層建筑施工結(jié)束后，按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置沉降檢測(cè)點(diǎn)和專用水準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)沉降進(jìn)行定期檢測(cè)。

4.總結(jié)

在房屋建筑實(shí)際施工的過程中，如不均勻沉降發(fā)生在房屋建筑結(jié)構(gòu)可承受的范圍之內(nèi)，對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)影響不會(huì)很大。當(dāng)不均勻沉降超過房屋建筑結(jié)構(gòu)的承載范圍，將引起較為嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故。因此，對(duì)房屋建筑發(fā)生不均勻沉降的原因和危害進(jìn)行分析，找出預(yù)防房屋建筑不均勻沉降的有效措施，嚴(yán)格進(jìn)行從房屋建筑工程設(shè)計(jì)到實(shí)際施工的每一環(huán)節(jié)，減少因房屋沉降帶來的工程質(zhì)量隱患，使人民的財(cái)產(chǎn)和生命安全得到最大的保障。

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