軟土地基不均勻沉降的原因及預防措施

【摘 要】近年來，隨著我國經濟建設的發展，各地都在興建各類廠房、商業大廈、多層與高層住宅等建筑工程，良好的建筑場地地基越來越少，一些建筑物只能座落在軟弱土層的場地上。針對軟土地基的性質，分析了軟土地基不均勻沉降的原因及預防措施。

【關鍵詞】軟土；不均勻沉降；構造措施

軟土地基一般是指抗剪度低，壓縮性較高以及具有其它不良性質。常見的如天然的淤泥與淤泥質土，水力沖填泥砂形成的沖填土等。一些城市的近郊的水塘、古河道、水稻田，由于城市發展的需要，劃為住宅小區，建造多層及高層住宅樓。上述的這些不良地基在建造建筑物時必須引起高度重視，否則一旦處理不當，就會造成工程事故。

1.軟土地基修建建筑物的可行性分析

軟土地基的特點是建筑的沉降量大而不均勻，沉降量大現可采取有效措施進行控制，而不均勻沉降由于影響因素多且復雜，故成為現在建筑物開裂或嚴重影響使用等工程事故的主要因素，必須引起充分重視。在軟土地基上修建建筑物，應考慮上部結構與地基的共同工作。因為我國軟土地區的許多工程實踐表明，考慮上部結構和地基的共同工作是減少地基不均勻沉降的一項十分成功的經驗。因為上部結構（包括基礎）和地基是緊密聯系在一起的一個整體，它們互相聯系，又互相影響，如果僅從上部結構或地基單方采取措施，往往不能獲得即可靠又經濟的效果，必須對建筑體型、荷載情況、結構類型和底質條件等進行綜合分析，采取響應的措施。這樣就可以減少軟土地基上建筑物的不均勻沉降，保證建筑物的安全和正常使用。

2.軟土地基不均勻沉降的原因

地質勘察報告真實性如何，對建筑物的沉降量大小關系很大。工程地質報告要正確反映土層性質、地下水和土工試驗情況，并結合設計要求，對地基作出評價，對設計和施工提出某些建議。如果地質報告不真實，就給設計人員造成分析、判斷的錯誤。

在設計方面也有一些原因。有些建筑物單體太長的，平面圖形復雜；有些建筑物層高高差和荷載顯著不同，地基土的壓縮性有顯著不同及在地基處理方法不同的之處，未在適應部位設置沉降縫；基礎剛度或整體剛度不足，不均勻沉降量大，造成下層開裂；設計馬虎，計算不認真，有的不作計算，照抄別的建筑物的基礎和主體設計。

在施工方面的原因。墻體砌筑時，砂漿強度偏低，灰縫不飽滿；砌磚組砌不當，通縫多，斷磚集中使用；拉結筋不按規定標準設置等。

3.軟土地基不均勻沉降的預防措施

3.1從地質報告入手，確保其真實性和可靠性

地質勘察報告是一門專門的科學，來不得半點虛假。勘察報告是設計人員的主要設計依據，必須提高地質勘察人員的業務水平，政治素質和職業道德素質，加強責任感，這樣才能使勘察報告具有真實性和可靠性。

3.2從設計方面采取多種措施，增強多層住宅的基礎剛度和整體剛度

3.2.1建筑設計方面措施

a.建筑設計方面應力求簡單，高差不宜過大。建筑平面簡單，高度一致的建筑物，基底應力較均勻，圈梁容易拉通，整體剛度好，即使沉降較大，建筑物也不容易產生裂縫和損壞。而對于立面上有高差（或荷載差）的建筑物，由于作用在地基上荷載的突變，使建筑物高低相接觸處出現過大的差異沉降，常造成建筑物的輕，低部分傾斜或開裂破壞。軟土地區由于層數差引起的損壞現象很為普遍，一般高差二層及二層以上者，常見有輕重不同的裂縫。b.控制建筑的長高比及合理布局縱橫墻。磚石承重的建筑物，當其長度與高度之比較小時，建筑物的剛度好，能有效防止建筑物開裂。另外合理布置縱橫墻是增強建筑物剛度的重要措施之一，縱橫墻布置時磚石承重結構的縱橫墻應盡量貫通，橫墻間距適當，一般不大于建筑物寬度的1.5倍為宜，縱橫墻最好不轉折或少轉折，可提高建筑物的整體性。c.設置沉降縫。用沉降縫將建筑物從屋面到基礎分割成若干個獨立的沉降單元，則使得建筑的平面變得簡單，因而考慮在對平面圖形復雜的轉折處；層高高差處或荷載顯著不同的部位；在地基土的壓縮性有顯著不同處或在地基處理方法不同處及分期建筑的交接處設置沉降縫。d.考慮相鄰建筑物的影響。建筑物荷載不僅使建筑物地基土產生壓縮變形，而且由于基底壓力擴散的影響，在相鄰范圍內的土層，也將產生壓縮變形，這種變形隨著相鄰建筑物距離的增加而逐漸減少。由于軟弱地基的壓縮性很高，當兩建筑物之間距離較近時，常常造成鄰近建筑的傾斜或損壞。為此應使建筑物之間相隔一定距離，距離應滿足規范要求。e.建筑物標高的控制與調整。確定建筑物各部分的標高，應考慮沉降引起的變化。根據具體情況，可采取相應的措施。例如室內地坪，應根據預估的沉降量預以提高；建筑物與設備之間，應留有足夠的凈空；當建筑物有管道通過時，管道上方應預留足夠尺寸的空洞，或采用柔性的管道接頭。

3.2.2結構設計方面措施

a.增強建筑物的剛度和強度。如前所述，控制建筑物的長度比和適當加密橫墻可增加建筑物的剛度和整體性。此外從結構處理上，應在砌體中設置圈梁能增強建筑物的整體性，即使建筑物有較大沉降，也不致產生過大的繞曲變形它在一定程度上能防止或減少裂縫的出現。多層住宅的屋面板必須一律采用現澆鋼筋混凝土結構，多層建筑的基礎及主體結構必須用商品混凝土澆搗。b.減輕或調整建筑物的荷載。盡量采用子鐘情的結構形式，如采用輕鋼結構，預應力混凝土結構以及輕型屋面等，設置地下室或半地下室也是減少建筑物沉降的有效措施，通過挖除的土重能抵消一部分作用在地基上的附加壓力，從而減少建筑物的沉降。c.上部結構采用靜定結構體系。當發生不均勻沉降時，在靜定結構體系中。構件不致引起很大的附加應力，故在軟弱地基上的公共建筑物、單層工業廠房、倉庫等，可考慮采用靜定結構體系，以減輕不均勻沉降產生的不利后果。

3.2.3地基和基礎設計方面措施

a.地基基礎設計應以控制變形值為主，設計單位必須進行基礎最終沉降量和偏心距離的驗算。基礎最終沉降量應當控制在規定的限制以內。b.對于多層民用建筑基礎設計時可采用筏片基礎，上部結構采用輕型結構，基礎施工期間避免對軟土的擾動。c.當天然地基不能滿足建筑物沉降變形控制要求的，必須采取技術措施。例如可采用打預制鋼筋砼短樁，砂井真空預壓、深層攪拌樁、新型碎石樁等方法進行技術處理。d.同一建筑物盡量采用同一類型的基礎并且置于同一土層中，當采用不同的基礎形式時上部結構必須斷開，尤其是地震區，因為地震中軟土上各類地基的附加下沉降是不同的。

3.3從施工入手切實提高施工質量

3.3.1砂漿的品種，強度等級必須符合設計要求

影響砂漿的因素是設計不準，原材料質量不合格；砂漿試塊的制作和養護方法不當。解決的辦法是：加強原材料的進廠驗收，嚴禁將不合格的材料用于建筑工程上。

3.3.2正確設置拉結筋

磚墻砌筑前，應事先按標準加工好拉結筋，使用前對操作工人進行技術交底。

3.3.3加強建筑物的沉降檢測

施工期間，施工單位必須按設計要求及規范標準埋設專用水準點和沉降觀測點。主體結構施工階段，每結構層沉降觀測不少于一次，主體結構封頂后，沉降觀測2個月不少于一次。監理單位必須進行檢查復測，并將資料列入工程質量評估內容。

【參考文獻】

[1]朱梅生.軟土地基，北京：中國鐵路出版社.

[2]李彰明.軟土地基加固的理論、設計與施工，北京：中國電力出版社.

[3]吳幫穎.軟土地基處理，北京：中國鐵道出版社.