王坤 吳昂
摘? ? 要:在建筑工程建設(shè)過程當(dāng)中由于各方面的問題而導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)產(chǎn)生了不均勻沉降的問題,嚴(yán)重威脅到了建筑物以及人們的人身安全。要想從根本上防止該類情況的產(chǎn)生,就必須要對(duì)產(chǎn)生不均勻沉降的原因有所了解,同時(shí)分析研究其不均勻下沉的原因,唯有如此方可從根本上將防治工作做好,確保建筑施工質(zhì)量,有效確保建筑工程的安全性。鑒于此,文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的原因及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的防治對(duì)策提出了一些建議,僅供參考。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);不均勻沉降;原因;防治
1? 引言
建筑地基的不均勻沉降會(huì)對(duì)建筑質(zhì)量產(chǎn)生非常不利的影響,甚至?xí)斐蓢?yán)重的安全事故和人員傷亡??偟膩碚f,和解有很多原因。同時(shí),不均勻下降的程度也有所不同。如果超過可接受的范圍,建筑物將被損壞,影響建筑物的質(zhì)量,從而影響整體性能和威脅用戶的安全。因此,有必要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)它的研究。因此,施工單位必須對(duì)不均勻沉降問題進(jìn)行全面的研究和分析,然后采取相應(yīng)的對(duì)策,從源頭上控制不均勻沉降,從而提高工程質(zhì)量。
2? 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的危害
沉降現(xiàn)象在建筑工程中十分常見,在采取一定措施后可適當(dāng)消除或避免。過度的沉降將造成建筑墻體發(fā)生開裂,甚至造成建筑物傾斜。著名的意大利比薩斜塔的形成原因便是不均勻沉降所導(dǎo)致,在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)處在危險(xiǎn)期間,無法正常觀賞。我國(guó)某些塔的底層也發(fā)生了不少裂縫現(xiàn)象,成為了危險(xiǎn)建筑。有的光塔的傾斜度達(dá)到4.49%,隨時(shí)可能發(fā)生傾倒。不同沉降程度對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)也將發(fā)生一定影響,地基基礎(chǔ)不均勻沉降對(duì)其上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力以及變形具有較大影響。沉降值的增加對(duì)導(dǎo)致各樓層移角變化值隨之增加。當(dāng)建筑物發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象時(shí),將導(dǎo)致墻體開裂、建筑物傾斜,影響周圍居民安全,對(duì)其他建筑物造成威脅,影響建筑物整體功能發(fā)揮。
3? 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的原因分析
3.1? 在勘察過程中勘察人員的勘察失誤導(dǎo)致的地基處理方法選擇有誤
在開始設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)之前有一項(xiàng)關(guān)鍵性工作,即對(duì)即將要施工作業(yè)的區(qū)域進(jìn)行勘察和檢測(cè)。有時(shí)受人為因素影響,勘察人員的勘察過程不夠仔細(xì),導(dǎo)致隱患的產(chǎn)生,比如勘察人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)暗流坑洞等特殊地理容貌,使得局部的承載量不能支撐住整個(gè)建筑的重量,引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)沉降的現(xiàn)象,又或者是勘察人員沒有檢測(cè)出地下水的存在,使得地下水水位的升降改變地基持力層的附加應(yīng)力,進(jìn)而引發(fā)流土、侵蝕、管涌等特殊現(xiàn)象,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不穩(wěn)定,出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。
3.2? 在設(shè)計(jì)過程中由于設(shè)計(jì)人員考慮不周到而出現(xiàn)失誤和遺漏
在設(shè)計(jì)過程中,由于部分設(shè)計(jì)人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作出現(xiàn)紕漏,例如在設(shè)計(jì)時(shí)錯(cuò)估了建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的最大承重量,實(shí)際設(shè)計(jì)制作過程中使用材料的硬度和剛度都要小于整個(gè)建筑物的重量;或者是在設(shè)計(jì)時(shí)沒有選擇正確恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)結(jié)構(gòu);又或者是在設(shè)計(jì)時(shí)引用的計(jì)算公式有誤、計(jì)算過程不正確等,影響了整個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)和尺寸的精準(zhǔn)度,數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤最終導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案存在偏差,在實(shí)際施工時(shí)產(chǎn)生變化。
3.3? 在施工過程中出現(xiàn)的施工問題
首先,不同區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與土壤情況也有所不同,所以在開展施工作業(yè)時(shí)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況制定科學(xué)的施工方案,比如施工區(qū)域如果地下水水位偏高,則需要在施工過程中修建一些基礎(chǔ)的排水溝和降水井,做好排水和降水的準(zhǔn)備。其次,部分施工單位為了縮短施工期,在作業(yè)過程中不僅不按照勘察和設(shè)計(jì)單位提供的方案執(zhí)行,甚至自行簡(jiǎn)化施工步驟,為的就是提前交付以便開始下一階段的施工,導(dǎo)致施工過程中埋下安全隱患。
4? 防止建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的措施
4.1? 勘測(cè)和設(shè)計(jì)
在建筑施工前,應(yīng)先對(duì)建筑進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì),確保地質(zhì)調(diào)查中的數(shù)據(jù)正確無誤,然后評(píng)估建筑可能產(chǎn)生的自然影響。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)適當(dāng)考慮頂部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的潛在影響,以確?;A(chǔ)不會(huì)變形,并確保建筑設(shè)計(jì)可以進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。建筑美觀要求建筑的整體重量和剛度達(dá)到均勻程度的受力作用。
4.2? 減輕建筑物的自重
當(dāng)上部建筑物的重量減小后,減小地基的附加應(yīng)力也相應(yīng)減小,這是因?yàn)榛A(chǔ)所承受的壓力是與地基上的荷載值成正比的。而建筑物傳統(tǒng)墻體材料一般有較大的密度,且為實(shí)體結(jié)構(gòu),在不影響建筑墻體剛度的前提下,應(yīng)選用較輕的材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)墻體材料,以減輕建筑物的重量。例如在某些非承重墻部分,使用混凝土空心磚或者輕質(zhì)隔墻。還可以采用鋼結(jié)構(gòu)、砼結(jié)構(gòu)和排架等等既不削弱建筑物的整體剛度,又有利于減小基礎(chǔ)的附加應(yīng)力。
4.3? 改善建筑設(shè)計(jì)施工
高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降與勘探、設(shè)計(jì)和施工等各個(gè)環(huán)節(jié)都有莫大關(guān)聯(lián)。因此在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)沉降縫的設(shè)置等各種要素要進(jìn)行充分的考慮。將高層建筑從地基分離成兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的沉降單元需要通過沉降縫的設(shè)置。在對(duì)建筑進(jìn)行沉降縫分割時(shí)要注意,被分割的每個(gè)沉降單元的結(jié)構(gòu)類型要單一,構(gòu)造外形也要盡量簡(jiǎn)單,其所處位置處地基要均勻。也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將沉降縫設(shè)置在某些特定位置,例如建筑結(jié)構(gòu)類型或基礎(chǔ)類型發(fā)生變化的位置、還有建筑間高度差距較大以及荷載產(chǎn)生較大的變化的位置。當(dāng)建筑物有復(fù)雜平面形狀時(shí),其轉(zhuǎn)折的部分和分期進(jìn)行建設(shè)的部位也需要設(shè)置沉降縫。
4.4? 控制原材料
建筑施工過程中的原材料是其質(zhì)量保障,從采購(gòu)到使用再到維護(hù),均應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。采購(gòu)期間以質(zhì)量、成本為基礎(chǔ)進(jìn)行分析,綜合考量材料供應(yīng)商資質(zhì),是否具備質(zhì)優(yōu)價(jià)廉之優(yōu)勢(shì)。原材料進(jìn)場(chǎng)之時(shí)需要嚴(yán)加看管,尤其對(duì)水泥、鋼筋等原材料的質(zhì)量監(jiān)控,是否與建筑施工要求相符合。
4.5? 增加基礎(chǔ)剛度與強(qiáng)度
要想從根本上減少基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降的幾率,就必須要有效確保建筑物的強(qiáng)度和剛度。當(dāng)前很多建筑地基處理效果未滿足工程要求,選擇合適的地基處理方法的根本目標(biāo)在于有效減少土體含水率和孔隙比,這可明顯強(qiáng)化地基土體承載能力,這樣要求實(shí)際地基處理過程中根據(jù)工程實(shí)際需要選擇合適的地基處理方法,諸如振沖擠密技術(shù)、強(qiáng)夯技術(shù)等,這些方法均可有效提升地基強(qiáng)度,進(jìn)而避免出現(xiàn)地基沉降問題,而上述方法大多采用外力方式,重點(diǎn)增加地基強(qiáng)度,并在一定程度上減少土體的壓縮性,因此上述技術(shù)已逐步獲得大眾應(yīng)用。
4.6? 及時(shí)的處理好基礎(chǔ)
控制高架糧倉、筒倉以及其他的具有大活荷載的結(jié)構(gòu)。因此,施工前應(yīng)采取預(yù)加載的措施,控制好施工的速度,在施工之后應(yīng)提前進(jìn)行基礎(chǔ)的沉降,避免到建筑物會(huì)不均勻沉降。在粉砂和粉砂基坑開挖的時(shí)候,應(yīng)盡快防止基坑設(shè)計(jì)高程施工中的基礎(chǔ)擾動(dòng)。如果對(duì)軟土擾動(dòng)造成的干擾是底部的一部分,則將礫石和沙子回填到墊子中然后將其移除。如果建筑地基土是軟粘土,則敏感性會(huì)很強(qiáng)。基礎(chǔ)工程完成后,可以進(jìn)行徹底的挖掘。觀察并記錄建筑物的位置。建筑物沉降觀測(cè)點(diǎn)和特殊水位應(yīng)根據(jù)需要觀察建筑物沉降區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)建立,結(jié)算觀察時(shí)間然后依據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。
5? 結(jié)束語
綜上所述,建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降屬于常見質(zhì)量問題,沉降經(jīng)常發(fā)生,直接影響建筑物的美觀和使用壽命,對(duì)工程的建設(shè)有很大影響,因此,應(yīng)用時(shí)間時(shí)要進(jìn)行沉降原因分析,并采取優(yōu)化措施保證工程質(zhì)量。盡量減少出現(xiàn)不均勻沉降的可能性,確保建筑物的安全。只有合理建設(shè),才能進(jìn)一步消除不均勻的定居現(xiàn)象,解決對(duì)建筑物、居民生命安全的威脅。
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作者簡(jiǎn)介:
王坤 ,性別,男,身份證號(hào)? 52212719790816****。
吳昂 ,性別,男,身份證號(hào)? 33010619740915****。