探討高層建筑基礎不均勻沉降控制方案

湯心剛

核工業第五研究設計院（450052）

0 引言

由于高層建筑基礎產生不均勻沉降，極易導致墻體開裂產生斜裂縫。高層建筑不均勻沉降還會導致建筑物的嚴重下沉以及上部結構的傾斜。因此，加強對高層建筑不均勻沉降的原因分析，并制定合理可行的處理方案，對保證建筑物結構安全具有重要的作用。

1 高層建筑基礎不均勻沉降原因分析

1.1 設計因素

在進行高層建筑結構設計時，地基承載力滿足使用要求但是沒有對地基承載力之內的地基差異變形進行計算分析，如果基礎附近范圍內的荷載與建筑荷載差異較大，又沒有采取合理的地基處理措施，往往會造成不均勻沉降的產生。

1.2 地基處理方法不合理

高層建筑的地基處理方法種類較多，但是地基基礎處理方法的選擇需要根據工程實際情況選擇，由于不同工程或者相同工程不同區域，其地質條件相差較大,必須科學合理的確定地基處理方案，一些情況下可能需要采用多種處理方案，但是為了便于施工作業，只采用一種處理方式，從而造成高層建筑的不均勻沉降。

2 沉降控制措施

2.1 建筑設計措施

2.1.1 建筑物體型應力求簡單

建筑物的體型設計應力求避免平面形狀復雜和立面高差懸殊。平面形狀復雜的建筑物在其縱橫交接處，地基中附加應力疊加,將造成較大的沉降，引起墻體產生裂縫。當立面高差懸殊,會使作用在地基上的荷載差異增大,易引起較大的沉降差,使建筑物傾斜和開裂。

2.1.2 控制建筑物的長高比

建筑物的長高比是決定結構整體剛度的主要因建。過長的建筑物，縱墻將會因較大撓曲而出現開裂。

2.1.3 合理布置縱橫墻

縮小橫墻間距，以增加房屋整體剛度,提勻沉降的能力。

2.1.4 合理安排相鄰建筑物之間的距離

由于鄰近建筑物或地面堆載作用，會使建筑物地基的附加應力增加而產生附加沉降。

2.1.5 設置沉降縫

用沉降縫將建筑物分割成若干獨立的沉降單元，這些單元體型簡單，長高比小，整體剛度大，荷載變化小，地基相對均勻，自成沉降體系，因此可有效地避免不均勻沉降帶來的危害。

2.2 結構措施

2.2.1 減輕建筑物的自重

一般建筑物的自重占總荷載的50%~70%。因此，在軟土地基上建造建筑物時，應盡量減小建筑物自重。

2.2.2 減小或調整基底的附加壓力

設置地下室或半地下室，利用挖除的土重去補償一部分甚至全部建筑物的重量,有效地減小基底的附加壓力,起到均勻與減小沉降的目的。此外，也可通過調整建筑與設備荷載的部位以及改變基底的尺寸，以控制與調整基底壓力，改變不均勻沉降。

2.2.3 增強基礎剛度

在軟弱和不均勻的地基上采用整體剛度較大的交叉梁、筏型或箱型基礎，提高基礎的抗變形能力，以調整不均勻沉降。

2.3 施工措施

2.3.1 逆作法

逆作法可以減少排土量，并與主體結構重量進行平衡，使沉降量大幅度降低。逆作法施工的基本原理是沿建筑墻位置施工地下連續墻,作為地下室時也作為擋土圍護結構。在建筑物內部的適當位置,打下撐樁，若為樁箱基礎，中間樁可選定在相應的樁上。

2.3.2 應力解除法

應力解除法是應用土力學的原理,在建筑物沉降較小的一側按照一定的角度打斜孔,解除地基中的局部應力,從而使地基土中的應力發生重分布,局部沉降量增大,從而達到控制不均勻沉降的目的。在施工過程中,邊打孔邊用高壓水沖孔,促使泥漿隨水流出。

2.3.3 后澆帶法

為解決高層主樓和低層裙房基礎的差異沉降引起的結構內力,可在高低層相連處留施工后澆帶。

2.3.4 不均勻沉降

通過控制地下水位控制不均勻沉降。

3 結語

建筑物的基礎不均勻沉降是一個復雜的工程問題，工作中應盡可能考慮上部結構、地基和基礎的相互影響和共同作用，應該在設計施工階段加強審核管理，做到防患于未然，同時在高層建筑使用期間，加強沉降變形觀測，出現問題，及時分析處理。

[1]JGJ79-2002,建筑地基處理技術規范[S].

[2]GB 50007-2011,建筑地基基礎設計規范[S].

[3]葉書麟.地基處理工程實例應用手冊(第一版)[M].北京:中國建筑工業出版社,1998.