閆翠萍
(太原市西山煤電股份公司西銘礦,山西 太原 030000)
任何地基上的建筑物都會產生一定量的沉降和不均勻沉降,但過量的不均勻沉降會使建筑物產生裂縫,甚至破壞而影響使用,建于軟土和不均勻地基上的建筑物尤其如此。故建筑物在設計、施工及使用時,都應采取各種必要的措施,防止和減少其不均勻沉降。
在滿足使用和其他要求的前提下,建筑體型應力求簡單,避免凸凹轉角,因為這些部位與基礎交叉,地基中附加應力重疊,易產生較大沉降。當建筑體型比較復雜時,宜根據平面形狀和高度差異情況,在適當部位用沉降縫將其劃分成若干個剛度較好的單元;當高度差異(或荷載差異)較大時,可將兩者隔開一定距離,如拉開距離后的兩個單元必須連接時,應用能自由沉降的連接構造,如在兩端用懸結構或用連接廊將建筑物單元連接起來。
設置沉降縫是減少不均勻沉降對建筑物危害的有效方法之一。沉降縫應從屋頂基礎把建筑物全部分開,分成若干個長度較小、整體剛度較好、體型簡單、自沉降體系的單元,避免由于沉降差異引起結構附加應力而導致破壞。
建筑物的這些部位宜設沉降縫:①平面轉折部位;②高度差異(或荷載差異)處;③長高比過大的砌體承重結構或鋼筋混凝土框架結構的適當部位;④地基上的壓縮性有顯著差異處;⑤建筑結構(或基礎)類型不同處;⑥分期建造的房屋交叉處。
建筑物沉降縫的寬度宜按表1設置。

表1 房屋沉降縫的寬度
根據土中應力擴散現象分析可知,如兩建筑物基礎間距過近,將可能出現地基中附加應力重疊并產生附加沉降,使建筑物發生傾斜或開裂。
為此,相鄰建筑物基礎間凈距必須加以控制。
相鄰高聳結構(或結構傾斜要求嚴格的建筑物)的外墻間隔距離,應根據傾斜允許值計算確定。
建筑物各組成部分的標高,應根據可能產生的不均勻沉降采取下列相應措施:
(1)室內地坪和地下設施的標高,應根據預估沉降量予以提高,建筑物各部位(或設備之間)有聯系時,可將沉降較大者的標高提高。
(2)建筑物與設備之間,應留有足夠的凈空。當建筑物有管道穿過時,應留足孔洞的尺寸,或采用柔性的管道接頭等。
(1)減輕建筑物自重:①選用輕質高強墻體材料,減輕墻體自重;②采用架空地板代替室內厚填土;③設置地下室或半地下室,采用覆土少、自重輕的基礎型式;④選用輕型結構,減輕結構自重。
(2)對于砌體承重結構的房屋,加強建筑物的剛度和強度。①對于3層以上的房屋,控制建筑物長度比L/Hf≤2.5;當房屋的長度比為2.5≤L/Hf≤3.0時,宜做到縱墻不轉折或少轉折。其內模墻間距不宜過大,必要時可適當增強基礎剛度和強度;②墻體內設置鋼筋混凝土圈梁或鋼筋磚圈梁;③當墻體上開洞過大時,宜在開洞部位適當配筋或采用構造柱及圈梁加強。
(3)對于建筑物體系復雜、荷載差異較大的框架結構,可加強基礎整體剛度,如采用箱基、樁基、厚筏等,以減少不均勻沉降。
(1)對于淤泥質及淤泥等軟土地基,以及高靈敏度的黏土,均要注意施工時不要擾動其原狀結構。開挖基坑時,可暫時保留一定厚度的原土(約200 mm),待基礎施工時才挖除。若坑底已被擾動,應挖去被擾動部分,或在其上先鋪中砂,然后再鋪碎磚(或碎石)等夯實處理。基坑完成后,要及時進行回填土。
(2)軟弱地基上建筑房屋時,通常將重、高房屋先施工,待有一定的沉降后再施工輕、低房屋,然后施工附屬房屋,這樣均能減少部分沉降差。
若地基為軟弱土層或厚薄不均,或上部結構荷載輕重變化懸殊時,基礎將會發生嚴重沉降和不均勻沉降,其結構將使建筑物發生傾斜、開裂,甚至倒塌等事故,影響建筑物的正常安全使用。為此,不但要在建筑設計時,充分考慮地基的變形控制,而且要在施工期間與竣工后使用期間進行系統的沉降觀測。
建筑物的沉降觀測對建筑物的安全使用具有重要意義。
(1)沉降觀測能夠驗證建筑工程設計與計算的準確性,如果沉降觀測時發現沉降計算偏差過大,必須及時對原設計進行復核,必要時要對建筑地基進行加固處理。
(2)沉降觀測能夠判別施工質量好壞。如果設計時采用的相關數據指標與設計方法都是正確的,那么施工期間的變形情況必然和施工質量相聯系,因此可以根據沉降觀測來進行質量判別與控制。
(3)一旦發生事故后,建筑物的沉降觀測可以作為分析事故原因和加固處理的依據。沉降觀測對一級建筑物;高層建筑物;重要的、新型的或有代表性的建筑物;體型復雜、形式特殊或構造上、使用上對不均勻沉降有嚴格限制的建筑物;大型高爐、平爐以及軟弱地基或地基軟硬突變;存在古河道、池塘、暗浜或局部基巖等地基上的建筑物尤其具有重要意義。