陳玉元

【摘 要】：本文對沉降觀測前沉降點的設置進行一些研討，提出設置沉降點必須考慮的幾個問題，探討了雙墻式、懸挑式、簡支式和聯(lián)合式等結構處理方案。主要簡述沉降縫結構設計的要點，并針對結構處理方式進行分析。

【關鍵詞】：沉降縫；設置條件；結構處理；細節(jié)

【 Abstract 】 this paper before settlement observation point of setting settlement some discussion, put forward the setting settlement point must consider some problems, probes into the double wall type, overhung type, Jane a type and structure combination scheme. Mainly discusses settlement joint structure design of the main points, and according to the structure approach for analysis.

【 key words 】 : settlement joints; Set conditions; Structure processing; details

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

引言

改革開放以來，城市化進程日益加快，尤其是近十年來我市高層建筑如雨后春筍般拔地而起，為了確保高層建筑在施工及營運過程中的安全，人們對建筑物的安全越來越重視。在每建一幢高層時，沉降觀測是其整個施工及竣工后大樓的變形見證，也是大樓的成長過程見證。是資料組成的一個重要部分。

建筑物的沉降變形因素，一是各個工程的地理環(huán)境差異較大，如地質情況、土壤的物理性質、溫度及地下水位等。二是建筑物的本身荷載、結構、形式及勘探、設計、施工、營管工作不合理等。因此實際上很難精確地確定建筑物的理論沉降過程，只能采用周期觀測的方法，定期測定各變形觀察點的沉降情況，從大量的數(shù)據(jù)來分析沉降規(guī)律，確保建筑物的安全營運。

1沉降點的布設

沉降觀測實際上是對沉降點進行觀測，故選擇具有代表性、能夠反映建筑物變形的位置，其意義重大。雖然水準基點、工作基點的布設至關重要，但若沉降標志點選擇不當，不能反映建筑物的實際變化，即使觀測手段再好、精度再高、數(shù)據(jù)處理再科學也就毫無價值。如一幢長方形的建筑物，其中部建在暗溝的上面，而觀測點僅選在四角處，則有可能建筑物中部出現(xiàn)塌陷，而四角處的沉降觀測數(shù)據(jù)可能反映遲緩，也有可能觀測的結果是四角在上升。另外觀察點雖然選擇得很恰當，但如果標志不牢固，其位移不能和建筑物的沉降同步，則仍不能客觀反映建筑物的實際沉降量是多少。

選擇建筑物沉降標志點位置的總體要求是要能準確地反映建筑物變化的情況。因此在布設標志點前，應會同地質、設計、施工、營管人員一起分析可能引起變形的原因和現(xiàn)狀，全面考慮標志點的布置。

建筑物沉降點的設置，應從以下幾方面來考慮：

1、委托單位和設計人員提出的觀測目的與需要；

2、了解造成變形的因素，查看有關圖紙、資料，根據(jù)其建筑結構特點及地質情況，在其特征處（高低層建筑物、裂縫處、沉降縫的兩側、基礎埋深懸殊處）適當增加觀測點；

3、均勻布點的密度，一般在外墻10m至15m布設一個；

4、鄰近有新的建筑物及堆有重物，也應考慮增加觀測點，并要注意觀測點的變化的可比性；

5、與施工是否有矛盾，在雨蓬、窗臺等處布點標尺能否豎直，建筑物完工后是否影響美觀；

6、觀測點的埋設或鑲嵌的牢固性、長久性；

7、能夠便于觀測并且保證能夠達到精度要求；

8、建筑物營運期間，各種機械作業(yè)的動荷載（如電梯、行車等）的影響給予充分關注；

9、數(shù)量適當，不必要的盡量少做。

2觀測方法及數(shù)據(jù)處理

沉降觀測的主要方法是精密水準測量，根據(jù)有關原則和要求，在待測建筑物上布設沉降點，按照定時、定人、定點的方法，進行觀測。觀測采用閉合水準路線，環(huán)線閉合差≤√n，前后視距差≤0.5m，前后視距累積差≤1.0m，固定標尺，每次觀測前對儀器設備進行檢驗校正，合格后方可使用。

通過觀測，得出各觀測點的沉降量，通常計算觀測點沉降量的公式為：S=H1-Hi+1；式中S為沉降量，單位為毫米，H1、Hi+1為同一觀測點的本次高程、上次高程。一般情況下，當S＞0時，觀測點下沉；S=0時，認為觀測點靜止；S＜0時，觀測點上升，土木建筑界稱之為建筑物“反彈”。

由于觀測儀器、觀測者和觀測環(huán)境等因素的作用，沉降觀測中不可避免地帶有觀測誤差（以偶然誤差為主），各次觀測成果中都含有此誤差。累計沉降量是各次沉降變化量的代數(shù)和。若測量精度m=0.5mm，由誤差分布類型和置信水平?jīng)Q定的系數(shù)K取1.5，則只有當S≥0.75mm時，方可認為發(fā)生了明顯變形，出現(xiàn)變形時一定要考慮正常觀測誤差的影響。

3沉降縫的結構處理

3.1雙墻式

雙墻式做法適用于沉降縫兩側均為砌體結構的情況，它是在沉降縫兩側都設承重墻，以保證每個沉降單元都有縱橫墻連結，使建筑物的整體性較好，其不足之處是易使基礎偏心受力。雙墻式做法在基礎上設置承重墻，主要用于承受橫墻自重和樓面、屋面荷載。上述方法還適用于荷載輕、地基好、層數(shù)不多的房屋。當砌體層數(shù)較多一層 、荷載較重和地基較弱時，沉降縫兩側的墻與每邊的橫墻基礎可聯(lián)合起來，做成筏板基礎。

3.2懸挑式

3.2.1兩側為砌體結構的懸挑式，一般不超過一開間尺寸。當選用懸挑方案時，挑梁端上的墻體應盡可能采用輕質隔墻并設構造柱。這種做法的不足之處是輕質墻體難以起到完全抗震的作用，也不能使新建工程形成閉合墻體看，從而導致整體剛度和抗震性能較差。當將上述輕質墻體改為承重墻時，雖然上述不足可得到一定改善，但基礎寬度往往難以控制，并且挑梁根部下方的砌體局部承壓很大，力傳到基礎的承壓面積非常小，容易引起應力集中，因此，計算出來的基礎寬度在局部范圍內(nèi)就非常大。

3.2.2框架結構的懸挑式。當兩側結構形式不同時，為了使基礎受力較好，互不影響，可采用框架結構的懸挑方式。

3.3簡支式

當舊建筑物基礎挑出較多時，若采用上述懸挑方案，挑梁配筋的用量將很大且結構難以處理。為此，在實際操作中我們采用了簡支方案。簡支方案是將所設計的新建筑物的混凝土樁穿過舊建筑物的基礎大放腳，與原有基礎底板徹底分開，并將挑梁改為簡支于樁上和新設計的條形基礎上的簡支梁，托墻梁改為放在樁上的托墻梁，使新舊建筑物的基礎能夠自由沉降,互不影響。由于墻體和上部荷載是直接傳到托墻梁上而后傳到樁基上的。因此，連接樁基和新建條形基礎的簡支梁上就只有一定高度的磚墻自重，新建條基的寬度就可以變得很小了。因為舊建筑物已經(jīng)過多年使用，其預壓、沉降已基本完成，地耐力也可提高。所以，在舊建 筑基礎底板上打幾個柱洞，一般不會影響原有建筑物的正常安全使用，但為保證安全在具體工程設計時，必須做簡單的驗算。

4設計中的細節(jié)問題處理

4.1在設計中應注意加強上部結構的剛度，如在沉降縫附近，每層應增設圈梁，加構造柱，以保證結構荷載的傳遞。懸挑梁計算應注意受彎鋼筋配置的數(shù)量，同時必須進行抗剪核算，注意懸挑梁伸入支座的長度，一般懸挑梁伸入支座的長度不宜小于懸挑長度的2.5倍。當混合結構沉降縫兩邊結構單元采用滿堂紅基礎時，沉降縫設計成雙墻式是比較合理的。

4.2在地震區(qū)，混合結構采用懸挑式沉降縫時應慎重。懸挑長度應控制，一般不宜大于3m。懸挑長度過大，會使懸挑梁截面偏大，而且會造成建筑結構整體的不穩(wěn)定。建筑物在水平地震力作用下，由于水平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩會使地基承受較大的偏心壓力，若懸挑長度大,而建筑物寬度不大，則水平地震力使地基產(chǎn)生的偏心最大壓應力達到不能承受的程度。

4.3框架結構，由于一般采用獨立柱基，所以在進行結構布置時，沉降縫兩邊的框架柱最好是不要設置在同一條軸線上。這樣可以使獨立柱基錯開，結構受力合理，基礎易于處理。當建筑使用上不允許沉降縫兩邊柱子錯開時，可采用地基梁的方法，將沉降縫一側的結構單元的兩個或多個柱基聯(lián)接起來，形成地基梁，這時，地基梁可按彈性地基梁或剛性梁設計。按剛性梁設計時，不考慮梁受力后塑性重分布問題，按彈性階段計算內(nèi)力。

結束語

⑴在原有建筑物旁建造混合結構和框架結構時，沉降縫的處理方法可參照混合結構和框架結構沉降縫的處理方法，根據(jù)不同情況進行結構布置和設計。

⑵沉降縫的結構處理辦法還有很多，這里只是列舉一些常見的，應該根據(jù)沉降縫兩側的結構體系進行結構布置和設計。但總的來說，不外是上述幾種方法的綜合應用，即雙墻式、懸挑式、簡支式和聯(lián)合方案等幾種。結構設計人員要在符合建筑使用，且結構布置和受力合理的條件下，靈活運用。

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