建筑物地基不均勻沉降的危害及防治措施分析

摘要：對于建筑物地基的不均勻沉降，采取必要的技術措施，減小或消除不均勻沉降的危害。在設計施工階段加強審核管理，并根據具體的工程情況，采取經濟合理的控制措施，努力降低不均勻沉降，提高建筑的結構安全，做到防患于未然。本文作者結合多年來的工作經驗，對建筑物地基不均勻沉降的危害及防治措施進行了分析總結，希望給各位同仁提供有用的參考。

關鍵詞：建筑物地基;不均勻沉降;危害;成因;防治措施

1 建筑物地基不均勻沉降帶來的危害

建筑物地基土的壓縮變形關系到建筑物的正常使用及結構承載力的計算，控制建筑物地基土的變形是確保實現(xiàn)建筑物使用功能的重要因素。規(guī)范規(guī)定建筑物的地基變形計算值，不應大于地基變形允許值。建筑物地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜。根據以往工程經驗，建筑物的地基變形是一種不可避免的現(xiàn)象，但是地基的不均勻沉降可以通過一些行之有效的措施達到降低和消除的目的。近年來由于建筑物地基土的不均勻沉降導致的重大工程事故，值得我們去反思、探討，并分析總結。在分析建筑物地基不均勻沉降成因之前，全面的認識建筑物地基土不均勻沉降的危害是必要的。在一些地質情況復雜，采取措施不合理的工程中，建筑物地基土的不均勻沉降影響到建筑物實現(xiàn)預期使用功能，影響到建筑物結構承載力的計算;嚴重時地基土的不均勻沉降，會引起建筑物局部墻體傾斜或整體傾斜，使建筑物內力達到或超過建筑物所能承受的極限承載力，導致建筑物墻體或樓面開裂，直接威脅到人民的生命及財產安全。

2 建筑物地基不均勻沉降的成因

通過上述分析，我們對建筑物地基土不均勻沉降帶來的危害有了一定的認識，作為一個設計者，在分析探討怎樣降低或消除建筑物地基土不均勻沉降帶來的危害時，必須對建筑物地基土不均勻沉降的產生原因有一個全面的了解，才能做到措施行之有效。根據建筑物基礎沉降作用原理及以往的工程經驗，產生建筑物地基土不均勻沉降的原因主要有以下幾個方面。

2.1 從地基土自身分析建筑物地基不均勻沉降的成因

建筑物的地基土在受到豎向附加應力作用后，土顆粒之間產生相對移動而靠攏，使地基土中孔隙體積減小，孔隙水或孔隙中氣體排除，進而產生地基土的壓縮變形，從而引起建筑物基礎沉降。對于土層分布連續(xù)性差，均勻性差，地質結構復雜的建設場地，由于地基主要受力層范圍土質的結構類型較多，壓縮模量差異較大，土層厚度分布不均等原因，使建筑物不同部位產生差異沉降。對于采用淺基礎的建筑，由于其持力層為天然地基或處理地基，其地基土受到外界或相鄰建筑物的影響，往往會加劇地基的不均勻沉降。

2.2 從結構自身分析建筑物基礎不均勻沉降的成因

結構自身對建筑物基礎的不均勻沉降也會帶來一定的影響，當前很多建筑為了滿足建筑物功能及外觀的需要，建筑物結構體型變化復雜，平面的規(guī)則性不強，結構整體剛度差，且剛度分布不均，這些因素會使地基土受到的荷載不均勻，地基土壓縮變形不均勻，從而導致建筑物基礎出現(xiàn)差異沉降或傾斜;不合理的基礎選型，或基礎自身剛度及其協(xié)調變形的能力差，同樣會導致建筑物基礎出現(xiàn)差異沉降或傾斜。

3 關于如何減小或消除建筑結構基礎不均勻沉降的幾點策略

為防止建筑物基礎發(fā)生不均勻沉降或傾斜，通過上述分析，具體來說對于設計者，應做好以下幾方面的工作：

3.1 應認真閱讀《巖土工程地質勘察報告》

首先，設計者應認真閱讀《巖土工程地質勘察報告》，并依據基礎設計等級對勘察報告的合理性作出判別，需要補充勘察的應向建設方提出書面建議;其次，要利用巖土地基就要了解和認識土層結構，這樣設計者就要認真學習《巖土工程地質勘察報告》，明確待建場地及周圍地質土層的分布，清楚各地質土層的工程特性;最后，結合勘查報告的建議合理選取基礎持力層及基礎形式，并確定建筑物基礎埋深。

3.2 選擇合理的建筑結構設計方案

方案上采用合理的建筑體型，盡可能選擇平面形狀簡單，豎向高差錯落不大的建筑，如平面為“一”字形;控制建筑物的長高比，一般控制在2.5以內，合理布置建筑物縱、橫墻，對砌體墻結構尤為重要。合理設置沉降縫位置，如在平面形狀復雜的建筑物轉折部位，高度或荷載有較大突變處，不同結構類型分界處，不同基礎形式或持力層分界處，分期建設房屋的分界面，長高比過大的建筑物適當位置。

采取有效的結構措施，也可防止建筑物基礎發(fā)生不均勻沉降或傾斜。首先，減輕建筑物自重，采用輕型材料或輕鋼結構，設置地下室減少回填土及基礎自重，或增大基礎底面積，以便達到減小或調整基礎底面附加壓力目的。其次，設置圈梁和鋼筋混凝土構造柱，增加砌體結構的整體剛度;采用合理的結構體系，增強上部結構的整體剛度，調整各部分的荷載分布，增加建筑物基礎埋深。注重基礎設計，采用聯(lián)合基礎或連續(xù)基礎，也可通過設置基礎間連系梁，適當增強基礎剛度或強度，加大基礎協(xié)調變形的能力。

設計中還應科學的選擇相鄰建筑物基礎間凈距。為減少相鄰建筑物的影響，后建的建筑物最好把基礎埋深設在與原相鄰建筑物大致相同的位置，如果必須埋置在不同深度，相鄰基礎的間距應不低于基底高差的兩倍。

地基出現(xiàn)不均勻沉降或傾斜的較大原因就在于地基處理不規(guī)范。地基處理的目的就是將受力層范圍土體的含水率和孔隙比降低，確保地基土的承載性能和抗剪切性能得到有效的提升。這就需要結合現(xiàn)場工程情況、以往成功經驗及要達到的目的，科學合理的選擇地基的處理方法。例如振沖擠密技術、強夯技術等利用外力提高地基強度和降低壓縮性的方法，主要在松散的沙土和粘性土以及濕陷性黃土中應用;而沙井技術、堆載預壓技術等排水固結技術主要在軟弱的粘性土地基處理中適用，主要是因為此類地基的含水量較大，利用這些技術才能迅速的將孔隙的水排出，從而提前完成沉降，達到固結地基土的目的;而置換技術主要適用于軟弱性的粘土地基之中，主要是將其挖出后置換強度更高的材料，達到固結地基的目的。現(xiàn)如今，地基處理方法很多，根據要達到的目的科學、合理的選擇地基處理方法尤為重要。

在高層主樓和低層裙房連接處裙房范圍留設沉降后澆帶，可以有效的減少或消除不均勻沉降及由此帶來的結構內力。沉降后澆帶的位置一般留在結構內力較小的部位，如彎矩和剪力均較小的跨中1/3范圍。沉降后澆帶應待后澆帶兩側主體施工完畢（或經沉降觀測兩側主體變形穩(wěn)定）后方可封閉，后澆帶混凝土應采用比同層樓板（底板）強度高一級的無收縮混凝土澆注，并且后澆帶處鋼筋不得切斷，必要時還應加強配筋。

3.3 合理的施工組織及沉降觀測方案

對于持力層為高壓縮性的軟土地基，采取合理的施工順序和施工方案，也能有效地減少或消除地基的不均勻沉降。如基坑的開挖，對于容易受擾動的地基土，機器開挖至距離設計標高20～30cm左右處停止，采用人工邊清除剩余土層邊澆注墊層混凝土的方法;建筑物樓層數(shù)或荷載相差較大，并且相鄰的兩棟或多棟建筑物，應按照先高后低或先重后輕的順序進行施工，必要時，應在先施工建筑物主體封頂一段時間后，沉降觀測基本穩(wěn)定，再施工后建建筑物;在已建成建筑物周圍，不宜大量堆放建筑材料或土方等重物，以免地面堆載引起建筑物地基土產生附加應力，加大建筑物地基的沉降;還有地基處理，也可通過合理的施工順序及施工方案，減少或消除地基的不均勻沉降。

4 結束語

綜上所述，通過對建筑物基礎不均勻沉降的危害、成因和防治措施的分析探討，在做好勘察、設計及施工等幾方面的工作前提下，抓主要矛盾，采取行之有效的措施，就能有效的減少或消除地基的不均勻沉降，很好的實現(xiàn)建筑物預期的功能，保證工程質量，并取得好的經濟效益和社會效益，確保人民的生命及財產安全。

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