基礎設計中減少地基沉降的幾種方法

摘要：對地基變形造成的危害進行了分析，闡述了地基基礎設計中控制地基沉降的重要性及預防措施。在開展工程項目設計工作過程中，設計人員必須要充分重視地基沉降量和地基沉降差問題，正確地識別這兩者之間的關系。對于出現超過規定標準值的情況，需要進一步分析產生的原因，保證建筑物在設計上和使用中的安全穩定。尤其是因為基礎的不均勻沉降容易引發建筑物傾斜、倒塌等安全問題需要給予高度重視。該文通過對沉降計算的若干問題進行分析，進一步提出了一些減少不均勻沉降及其危害的措施。

關鍵詞：地基變形 沉降 地基沉降量 不均勻沉降 傾斜

中圖分類號：TU4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（a）-0088-02

Abstract：The damage of foundation deformation are analyzed， this paper expounds the foundation in the design of the importance of the foundation settlement control and preventive measures. In the process of engineering project design work， the designer must be fully attaches importance to foundation settlement and foundation differential settlement problem， the correct recognition of the relationship between the two. In the case of appeared in excess of the prescribed standard， need further analysis reasons， guarantee the building on the design and use of security and stability. Especially because of the uneven settlement of foundation is easy to cause building oblique， to give attaches great importance to the safety problems， such as the collapse. This article through to settlement calculation analysis of several problems， further puts forward some measures to reduce the uneven settlement and its harm.

Key words：Foundation Deformation；Settlement；Foundation Settlement Inclination；Uneven Settlement；Incline

建筑物地基沉降主要就是在建筑物荷載作用下地基表面發生了豎向的位移情況，在建筑物地基出現不穩定沉降情況時，整個建筑物的結構變得不穩定，上部建筑結構的荷載也明顯變的不均勻，同時建筑物形體也變得更加復雜且難以進行有效的控制，若再加上多方面不對稱因素的影響，使得整個地基容易發生變形情況。因此在高層建筑物進行地基防沉降控制過程中，需要利用傾斜值來對其進行科學的判斷和控制，在砌體承重結構方面通常都是利用傾斜控制的，因此在實際建筑物沉降控制和預防過程中，都是根據具體的建筑物沉降差大小來實施有效控制。在工程項目設計階段就必須要對地基可能產生的沉降量大小、沉降差進行嚴格的計算和控制，這樣做可以有效的保證建筑物的良好設計和有效施工建設。主要體現在如下幾方面。

第一，對建筑物的沉降情況、沉降差、傾斜度等進行估計，并且通過進一步計算建筑物地基的沉降控制值大小來保證其在標準規定范圍內，這樣可以保證建筑物的設計合理、施工安全，避免出現塌陷、開裂等情況，目的就是為了保證建筑物的安全。第二，對一些有特殊要求的建筑物的標高進行預抬高，使其在產生沉降后仍能滿足其正常的使用要求。第三，可以為以后開展地基加固工作提供必要的理論依據，更好的指導后續工作的順利開展。第四，對建筑物的沉降量隨著時間的推移而產生的變化量進行有效的分析。

在工程設計中建筑物地基沉降的計算主要包括以下兩個內容：（1）地基的沉降量。（2）地基的沉降差。規范規定建筑物的地基變形計算值不應大于地基變形的允許值。

1 地基沉降產生的危害

當建筑物地基產生過大的沉降量時，將直接影響建筑物底層的使用，嚴重時甚至會切斷管道。在實際的工程設計中，設計人員往往只考慮了建筑物地基沉降量的計算而忽視了沉降差。所以當沉降量滿足了設計要求，卻因相鄰基礎間的沉降差較大，超過了設計規范的允許值時，就使得上部結構產生了內應力，嚴重的則會引起建筑物的傾斜，以及梁、樓板、柱、墻體均產生大量的裂縫，繼而危及整個建筑物的使用安全。

2 建筑物地基沉降的計算

當地基變形計算的深度在土層分界面附近時，如果下層土比較硬，可取土層分界面的深度作為地基變形計算深度；如下層土較軟時，則應適當的加大地基變形的計算深度；若在地基變形計算深度范圍內有基巖時，Z即可取至主基巖的表面。

關于相鄰基礎的影響：如果建筑物基礎是獨立基礎，基礎的凈距大于相鄰基礎的寬度時，可按集中荷載進行計算；而對于帶形基礎，當基礎的凈距大于4倍相鄰基礎的寬度時，則可按線荷載進行相關的基礎計算。通常在一般情況下，當建筑物基礎與相鄰基礎的凈距大于10m時，可不必考慮其對建筑物基礎變形的影響。

3 減少建筑物地基不均勻沉降及降低其危害的措施

預防建筑物地基變形的具體措施有：基礎措施、地基措施、建筑措施、結構措施、施工措施等。

3.1 基礎設計措施

第一，在對建筑物基礎設計過程中，基礎剛度越大，越能夠更好的抵抗不均勻沉降，其防止沉降的能力就越強，因此在基礎設計階段，首先要確定合理的基礎設計方案，綜合的考慮建筑物基礎設計的強度、剛度以及建筑物整體結構的強度和剛度的大小，充分利用兩者之間存在的關系，有效的處理好基礎和整體之間的關系。

第二，對于同一個建筑物需要采用同一類型的基礎形式，在基礎設計過程中，其基礎結構的深度和持力層必須要保持一致，一旦持力層土質出現不均勻或者是持力層的上部結構荷載分布差較大時，就會容易造成地基出現不均勻沉降的情況，因此在設計初級階段，一定要對地勘報告中各層地基土的相應的指標和參數進行分析和計算，合理的確定建筑物基礎底面積大小，保證整個建筑物和基礎結構都能夠實現均勻沉降，確保建筑物施工過程和竣工后的穩定、安全。

3.2 地基處理措施

（1）對于硬殼層的合理利用。在軟土地區，應充分利用硬殼層作為淺基礎的持力層，采用“寬基淺埋”的設計方案，利用硬殼層應力擴散的作用來達到減少基礎的附加應力，繼而減少沉降的目的。

（2）對軟土地基進行加固處理。通常會優先考慮淺層地基處理，然后再考慮深層地基處理或將建筑物基礎設計成深基礎等處理方案。

3.3 相鄰建筑物基礎的處理方法

（1）如果新舊房屋基礎之間距離較近、只設沉降縫時，一般低層的辦公、住宅房屋若地質均勻，地基的沉降量很小，則只需要加強相鄰的最外開間房屋的剛度，地基可以不做加固處理。如果是多層的辦公、住宅房屋，則只需加強相鄰的最外開間房屋的剛度，地基也可不做處理；否則，應進行地基處理或調整新舊建筑物的距離。

（2）樁基礎僅適用于軟弱地基的處理，在設計時應考慮群樁效應和樁基下軟弱下臥層的驗算。

（3）懸挑基礎：當地質情況或舊有建筑物自身條件不滿足上述第1）條的要求，并且兩樓之間又不允許留有過大的距離時，則應采用懸挑基礎的方式解決。比如條形基礎加挑梁或者筏基加挑梁。應該注意的是不論采用哪一種懸挑方式，都必須滿足地基變形和承載力的要求，同時地基的凈反力必須滿足Pmax≤1.2fa的需要。

（4）如果地基的承載力均不滿足上述的要求時，則可采用以下局部處理的方法進行解決。

①若原基礎設計局部為條形基礎時，需按照《建筑地基處理技術規范》（JGJ792012）相關規定來進行，使之達到與原地基凈反力接近的要求。

②若原設計為筏基時，也可在局部基礎底面下采用地基處理，必須滿足Pmax≤1.2fa。

③對于局部樁基的處理：如果深、淺基礎必須混用時（一般不建議使用），則只能用小直徑的樁來進行地基處理，樁長要求一般從基底下算起3～4m，設計時只需考慮樁身的摩阻力即可，不必考慮其端承力。

參考文獻

[1]建筑地基處理技術規范JGJ79-2012.

[2]地基處理手冊編寫委員會.地基處理手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，1988.

[3]閻明禮.地基處理技術[M].北京：中國環境科學出版社，1996.