不均勻沉降對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的影響分析

沈恒亮

(建湖縣福鑫混凝土有限公司，江蘇 鹽城224700)

1 地基不均勻沉降出現(xiàn)的原因分析

根據(jù)基礎(chǔ)沉降計(jì)算公式:

該式中，σ2為附加應(yīng)力，h 表示地基的壓縮層厚度，ES為地基土的壓縮模量。當(dāng)附加應(yīng)力、壓縮層厚度與壓縮模量差值較大時(shí)，便會(huì)造成不均勻沉降的出現(xiàn)。

1.1 內(nèi)部因素

沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取值不合理與人為因素的存在，都會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響，導(dǎo)致地基不均勻沉降問(wèn)題的發(fā)生;地基處理方式種類較多，由于地域差異，地基的地質(zhì)條件不同，在處理時(shí)，需要采取不同的方式處理方可完成。然而，由于為了便于施工采取相同的處理方法，就會(huì)導(dǎo)致不均勻下沉問(wèn)題的出現(xiàn);在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，承受外荷載較多的位置，設(shè)計(jì)師會(huì)對(duì)其做精確計(jì)算，然而，對(duì)于承受外荷載少的位置，卻通過(guò)估算的方式進(jìn)行，并給出較多的富余量，進(jìn)而因地基面積安全儲(chǔ)備差異，造成不均勻沉降問(wèn)題的出現(xiàn);通常在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，均會(huì)對(duì)地基承載力進(jìn)行計(jì)算，然而，卻經(jīng)常忽視地基承載力內(nèi)的地基差異變形，因此當(dāng)基礎(chǔ)相鄰部位上方荷載存在較大差異且沒(méi)有對(duì)應(yīng)措施，也會(huì)造成不均勻沉降問(wèn)題的出現(xiàn)。

1.2 外部因素

地基本身存在不均勻性。地基土并不是單一的均質(zhì)材料，然而在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)其作出了簡(jiǎn)化假定，使土的容重為r，壓縮模量為E，密實(shí)度為P 等，從而使理想化計(jì)算結(jié)果與實(shí)際存在偏差，最終難以保證建筑物完全均勻沉降;施工不當(dāng)造成的。在施工過(guò)程中，地基得不到有效處理，或勘察不嚴(yán)格沒(méi)有發(fā)現(xiàn)暗洪等地質(zhì)問(wèn)題，便也會(huì)引起地基不均勻沉降問(wèn)題的出現(xiàn);使用時(shí)出現(xiàn)的不良影響。使用時(shí)，地下水管滲水或臨時(shí)大量地面堆載等不合理的使用，都會(huì)引起地基局部沉降問(wèn)題的出現(xiàn)。

2 不均勻沉降造成的裂縫形式

2.1 水平裂縫

在砌體結(jié)構(gòu)建筑墻體中，水平裂縫通常在兩個(gè)洞口間的墻體、對(duì)角處以成對(duì)的形式出現(xiàn)。沉降過(guò)程中，沉降較大的一邊，裂縫位置靠下;沉降較小的一邊，裂縫位置靠上。

2.2 豎向裂縫

豎向裂縫主要出現(xiàn)在三個(gè)部位:底層大窗臺(tái)下;建筑物頂部;縱橫墻角交界處。底層大窗臺(tái)下豎向裂縫在初級(jí)階段時(shí)，窗臺(tái)下砌體沒(méi)有明顯的破壞現(xiàn)象存在，但是隨著沉降的加劇，裂縫寬度與數(shù)量也會(huì)有所加重，并向地面延伸，最終導(dǎo)致窗臺(tái)砌體發(fā)生破壞;建筑物頂部豎向裂縫通常在地基剛度突變位置及不均勻沉降變化量較大位置發(fā)生;縱橫墻角交界處出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)，砌體結(jié)構(gòu)建筑物便會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的變形。

2.3 斜裂縫

斜裂縫一般在建筑物的底層縱墻位置上出現(xiàn)，其存在局部?jī)A斜且有著較強(qiáng)的剪應(yīng)力及彎矩力作用，裂縫的發(fā)展方向會(huì)斜向沉降量較大的一側(cè)，也會(huì)因不均勻沉降的持續(xù)加強(qiáng)而不斷延伸。然而，不管沉降形式如何，裂縫位置都會(huì)出現(xiàn)在沉降曲率變化較大的墻體上。

3 不均勻沉降對(duì)砌體結(jié)構(gòu)造成的影響

(1)在相同沉降量上，剛度較大且出現(xiàn)局部不均勻沉降的部位，需重點(diǎn)關(guān)注。

(2)局部沉降會(huì)對(duì)沉降點(diǎn)相鄰或者是相連位置上的構(gòu)建造成影響，而對(duì)其它構(gòu)建造成的影響不大。

(3)在水平方向上，不均勻 沉降發(fā)生后，對(duì)上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力影響會(huì)沿著沉降點(diǎn)跨度遠(yuǎn)離而遞減;在豎向方向上，不均勻沉降發(fā)生后，對(duì)上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力影響會(huì)沿著樓層升高而遞減。

(4)在不均勻沉降差值一定的情況下，局部沉降造成的沉降點(diǎn)相連構(gòu)件內(nèi)力會(huì)和柱距距離形成反比，即局部沉降造成的結(jié)果內(nèi)力影響與沉降差及柱距大小成正比關(guān)系。

(5)在其它條件相同時(shí)，若沉降柱的剛度減小，其影響的內(nèi)力也會(huì)變小。同樣，當(dāng)周圍梁的剛度變小時(shí)，其影響的內(nèi)力會(huì)出現(xiàn)明顯變小。因此，在對(duì)影響內(nèi)力計(jì)算時(shí)，梁比柱剛度貢獻(xiàn)較大。

4 總 結(jié)

不均勻沉降出現(xiàn)的因素較多，且每種因素所造成的砌體結(jié)構(gòu)裂縫類型也有所不同。因此在對(duì)不均勻沉降造成的墻體裂縫問(wèn)題進(jìn)行處理時(shí)，需深入裂縫問(wèn)題出現(xiàn)的根本，對(duì)其具體影響因素加以分析，進(jìn)而采用適當(dāng)?shù)奶幚泶胧┘胺乐螌?duì)策，解決不均勻沉降造成的砌體結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題。

［1］劉斌.地基基礎(chǔ)不均勻沉降的原因分析及應(yīng)對(duì)措施［J］.河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，(1).

［2］張弘.砌體結(jié)構(gòu)圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置［J］. 科技致富向?qū)В?013，(3).

［3］田昱峰.砌體結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)裂縫及其防治［J］.山西建筑，2012，(30).