劉仕茂
(重慶交通大學 土木工程學院 重慶 400074)
淺析地基不均勻沉降的原因及預防措施
劉仕茂
(重慶交通大學 土木工程學院 重慶 400074)
在某種程度上,建筑物都存在沉降現象,而過大的地基不均勻沉降容易使上部結構開裂和破壞,從而嚴重影響建筑物的正常使用。文章主要分析了地基不均勻沉降原因、危害,并給出了相應的預防措施,分析結果對于對預防地基不均勻沉降等研究具有重要意義。
地基;不均勻沉降;危害;原因;預防措施
由于建筑物存在地基土質軟弱、上部結構荷載分布不均勻等現象,引起了建筑物下沉或者地基不均勻下沉問題的出現,對建筑工程產生了極大的危害。特別是在高層建筑物和重大建筑物的建設中,不均勻沉降問題如果處理不好,必定會給投資方和施工方帶來龐大的經濟損失和非常惡劣的影響。本文主要介紹了地基不均勻沉降的危害,地基不均勻沉降的原因及其預防措施,最后總結了處理好地基不均勻沉降后對建筑物施工及其工程的重大意義。
因為建筑地基在建筑物施工過程中存在一定的收縮性,所以當建筑地基在自重和外在的附加力兩者的共同影響下,地基會產生一定的均勻沉降。一般來說,均勻沉降的存在對建筑物并不會有太大的影響,但是如果由于地質的介質不均勻性,土層個層面的差異性等原因存在,致使建筑物地基的均勻沉降變成了不均勻沉降。
地基不均勻沉降的危害主要有兩個方面:第一,導致建筑物上端承受更大的附加應力;第二,導致建筑物下端高度減少,從而建筑物總體高度減少。
上述危害直接影響建筑物的施工質量,輕的話影響建筑物的美觀性,嚴重的話會直接影響建筑物的使用質量,造成建筑物的倒塌。所以,采取有效的措施預防地基不均勻沉降的發生,在建筑物的施工過程中是有重大意義的。
3.1 設計方面的原因
建筑物整體結構設計不符合規范,層高太低或者整體長高不協調,不是過長就是過高;建筑物的基礎結構不統一,同一建筑物采用了不同的基礎類型;在建筑物地基處理過程中,沒有分析不同的地質情況并對其做相應的處理;在對建筑物地基處理時,沒有按照規定設置合理的沉降縫。
3.2 外部因素的原因
在新的建筑物施工過程中,如果在已有建筑物附近進行地基施工,會在一定程度上對整個地基的穩定性能產生一定的影響;在建筑物地基施工旁,大面積堆載土質等其他物質;建筑物施工過程中,打樁振動力度過大會對臨近的建筑物地基產生影響。
3.3 施工方面的原因
施工過程中,沒有按照高低層荷載要求規范,依照一定的順序開展施工程序;各樓層之間先后施工時沒有設置預留沉降縫;水灰比過低,砂漿強度太低,造成建筑物的施工質量較差;建筑物基礎施工過程中擾動了地基土;建筑物地基的不良地質情況沒有完全處理好等。
3.4 地質勘探報告的原因
地質勘探報告的準確性直接決定著建筑物地基的設計質量。
地質勘測報告的數據必須如實的反映建筑物地基土層的性質,并在相關規范的要求下對地基進行分析和處理。如果存在報告的不合理,記錄數據存在弄虛作假現象,就會對設計結果造成錯誤的分析和判斷,從而影響建筑物地基的施工合理性能。
4.1 建筑措施[3]
1)建筑物結構的平面設計應簡單清晰,整體結構使人一目了然,不存在復雜多變現象;建筑物整體結構高差必須在一定的規定范圍內,盡量比較小,防止出現同一層面高低起伏現象;
2)建筑物在設置沉降縫的過程中,必須按照不同的剛度單元進行不同的設置,而且建筑物平面設計要力求簡單明了;如果不可避免存在建筑物基礎高差問題時,要在個高差分界位置設置獨立的連接物,調整結構物的整體性能;
3)建筑物在施工過程中,對于確定和不確定設備配置與否時,應該在建筑物與設備間應留有合適的距離;建筑物各組成部分的標高應根據預估沉降量,應當提高其沉降量中的較大者。
4.2 結構措施[4]
1)減少基礎底面的附加應力值大小。由于建筑物地基底部的應力對地基的變形量影響非常大,從而對地基的不均勻沉降也造成了很大的影響;
2)如果建筑物地基的不均勻沉降量在一定程度范圍內超過了容許范圍,應當調整其荷載分布情況、建筑物地基的寬度,力使各土質層面的厚度一致,避免不均勻沉降的產生;
3)當建筑物的地基對其不均勻沉降要求較高的時候,選擇較小的建筑地基應力可以提高建筑地基的可靠性能,從而確保了建筑物的安全性和正常使用性;
4)當建筑物整體結構性能較復雜,其框架結構承受的荷載較大的情況下,應該提高建筑物地基的整體剛度值,以減少地基的不均勻沉降。
4.3 地基處理措施
1)當建筑物地基的土質屬于軟弱土層時,應該采用上部承載能力較好的土層為持力層;而且如果建筑物地基的土質中含有較多的生活垃圾的時候,應該預先對其地基土質進行處理;
2)在建筑物地基施工過程中,如果地基的承載力和變形無法滿足設計要求時,需要對地基進行處理。
4.4 施工措施
1)合理安排施工時的施工順序。比如當地基土質較差時,應該先施工結構較重的部分,隔一段時間,待沉降量穩定之后,再施加結構較輕的部分;當施工的建筑物屬于同一建筑物時,應該先施工基礎開挖深度較深的部分,再施工較淺的部分;
2)建筑物在施工過程中,要保證基礎底部土層的原來形狀和結構,注意防止其改變;基礎開挖后應該及時對基礎進行施工,不應長時間暴露的在外,以免其受到雨水、雪、地表水和地下水等物質的侵蝕;
3)如果建筑物基礎的基槽或基坑開挖過程中,出現了超挖或者擾動現象時,要根據具體的砂漿比和水灰比進行夯實,其間還不能降低原來建筑物地基的承載能力;
4)當活載在建筑物所承受的荷載中占有較大的比重時,應該及時調整活載的分布情況,均勻緩慢地進行加載,防止產生較大的不均勻沉降量。
總之,從文章中可知,地基產生不均勻沉降的原因來自于許多方面,給建筑物帶來的影響和危害是很大的,給建筑物造成的損傷和破壞是很難恢復以及修復的。但是當我們找到地基不均勻沉降的原因之后,就可以在設計、施工和地勘報告的精確度等方面采取一些行之有效的措施,從而一定程度上預防和控制地基不均勻沉降的產生,保證一定的施工質量,對建筑物的施工工程有著重大的意義。
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[4]王麗萍,李躍新.地基不均勻沉降的原因及防治[J].建筑與工程,2007(30):126.
TU471.4
A
1007-6344(2016)07-0278-01
劉仕茂(1992–),女,碩士研究生,主要從事橋梁結構有限元分析方面的工作。