摘?要:建筑基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降,極易導(dǎo)致墻體開裂產(chǎn)生斜裂縫,若不加以控制處理裂縫會繼續(xù)延伸。高層建筑不均勻沉降還會導(dǎo)致建筑物的嚴重下沉以及上部結(jié)構(gòu)的傾斜,因此,加強對高層建筑不均勻沉降的原因分析,并制訂合理可行的處理方案,對保證建筑物結(jié)構(gòu)安全具有重要的作用。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);不均勻沉降;措施
一、 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的危害
當出現(xiàn)建筑物的荷載分布不同時,各部位的基礎(chǔ)型式和尺寸也不同,地基薄弱,土體硬度分布不均,土層厚度變化較大,土體硬度分布不均等情況時,地基就很容易不均勻沉降現(xiàn)象。不均勻沉降不僅會造成建筑物的傾斜,嚴重情況下基礎(chǔ)的不均勻沉降超過建筑的承受限度,樓面和墻體將會開裂,整個建筑物的傾斜程度加劇。這些情況不僅給用戶入住帶來了安全隱患,還有可能損害建筑物的使用壽命,影響其經(jīng)濟效益。
二、 建筑工程結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降原因
(一)勘查原因
建筑工程在設(shè)計和施工階段缺乏必要的勘查工作,沒能從根本上對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行全面勘查,或者在勘查的過程中存在著失誤的現(xiàn)象,也會造成建筑工程結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)沉降。例如,有些勘查過程仔細程度不足,沒能對坑洞、暗流等地下隱患及時發(fā)現(xiàn),或者由于忽略了地下水的情況等,這些都極容易造成地下水滲流,管涌,或者其他一些地質(zhì)問題導(dǎo)致的沉降現(xiàn)象。
(二)設(shè)計原因
設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計前對實情況考查不細致,沒能圍繞著建筑需求進行充分的研究,設(shè)計的過程中沒能充分的考慮地基承載情況,不能充分的結(jié)合建筑的功能與建筑需求進行科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,不能運用科學(xué)的計算機技術(shù)進行驗算,導(dǎo)致建筑物的整體強度不足,建筑剛性和穩(wěn)定性缺失,因此當?shù)赜蚍秶鷥?nèi)的荷載與建筑荷載發(fā)生變化時容易產(chǎn)生建筑工程結(jié)構(gòu)沉降問題,給建筑安全帶來較大的隱患。還有的建筑本身設(shè)計的不合理,建筑設(shè)計的過于復(fù)雜,平臺較多,受力角度不均勻,在建筑縱橫交叉處的設(shè)計不過關(guān),造成了嚴重的受力不均現(xiàn)象。
(三)施工方面的原因
施工程序不科學(xué)。沒有先建高層荷載較大部分,后建低層荷載較小部分;主樓裙樓同時施工而未留設(shè)沉降縫或后澆帶;施工質(zhì)量差,砂漿強度低,灰縫不飽滿,通縫多,拉結(jié)筋不按規(guī)定設(shè)置,接茬不符合要求,使建筑物承載力和整體性差;基礎(chǔ)施工前擾動了地基土;不良地質(zhì)情況沒有完全處理好等。
三、 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的防治技術(shù)
(一)建筑設(shè)計措施
首先是建筑物的體型設(shè)計要做到力求簡單。建筑物包含立面與平面形狀及尺度,如果形狀復(fù)雜,就會產(chǎn)生較大荷載差異,容易產(chǎn)生地基不均勻沉降。其次把建筑物的長高比控制在一個合理范圍內(nèi)。建筑物平面長度與從基礎(chǔ)底面算起的高度之比便是建筑物長高比,這一比之越小,建筑物的剛度就越好,對于出現(xiàn)地基不均勻沉降的調(diào)節(jié)效果也越好。若將建筑物的長高比控制在2.5左右,再對上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)采取一些加強剛度的措施,基本上可以控制不均勻沉降。再次是設(shè)置沉降縫。建筑物沉降量難以避免,為了防止因地基沉降引發(fā)的建筑物破壞,可以考慮在建筑物平面的轉(zhuǎn)折部位以及建筑高度和荷載差異較大處設(shè)置沉降縫,以避免臨近單元發(fā)生傾斜擠壓。最后是調(diào)節(jié)一些設(shè)計標高。因此,應(yīng)適當提高室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標高;給建筑物與設(shè)備間預(yù)留一定凈空。
(二)結(jié)構(gòu)措施
1. 減輕建筑物的自重
當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,這是因為基礎(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。
2. 圈梁
砌體承重建筑形式的建筑物基礎(chǔ)不均勻沉降會引起墻體開裂。因此,在工程中,通過將梁設(shè)置在建筑物的墻中,使梁和砌體整體,每個圈梁與內(nèi)壁和外壁相連,從而增強墻體承受撓曲應(yīng)力的能力。在地基不均勻沉降時,墻體內(nèi)的環(huán)梁可以承受大部分的拉應(yīng)力,彌補了砌體結(jié)構(gòu)抗拉強度不足的缺陷。
(三)施工措施
在基坑開挖時,不要擾動地基土,通常坑底保留200mm左右的土,待墊層施工時,再人工挖除。如坑底土補擾動,應(yīng)挖去,用砂、碎石回填夯實。當建筑物存在有高、低和重、輕不同部分時,應(yīng)先施工高、重部分,使其有一定的沉降后再施工低、輕部分,或先施工主體房屋,再施工附屬房屋,能減少一部分沉降差;如高低層使用連接件時,應(yīng)最后修建連接件,以調(diào)整部分沉降差異。在已建成的小、輕型建筑物周圍,不宜堆放大量的建筑材料和土方等重物,以免地面堆載引起建筑物產(chǎn)生附加沉降。由于地基分布的復(fù)雜性和勘探點的有限性,應(yīng)認真重視基礎(chǔ)驗槽,盡可能在基礎(chǔ)施工前,發(fā)現(xiàn)并根除地基土?xí)a(chǎn)生不均勻沉降的隱患,彌補工程勘探工作的不足。
四、 結(jié)語
綜上所述,當前建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降情況出現(xiàn)頻次較高,并且實際危害性較為明顯,尤其表現(xiàn)為建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面,因此針對上述情況,施工單位應(yīng)依據(jù)施工現(xiàn)場情況進行不均勻沉降原因分析,然后針對性地選擇合適的防治技術(shù),做好各個施工細節(jié)的質(zhì)量控制,這樣才能從根本上確保整體建筑施工質(zhì)量及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
參考文獻:
[1]張藝博.建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的原因及防治措施[J].四川水泥,2018(9).
[2]解辰陽.建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降及控制策略[J].化工管理,2018(15).
作者簡介:韓永亮,河南錦源建設(shè)有限公司。