姚滿
摘要:近年來,建筑地基不均勻沉降施工技術得到了快速發展和廣泛應用,研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內容做了概述,分析了建筑地基不均勻沉降的多方面原因,并結合相關實踐經驗,分別從加強基礎地質勘查、選擇適當的地基處理方式,以及設置沉降縫等多方面,研究了防止建筑地基不均勻沉降的施工技術,闡述了個人對此的幾點認識。
關鍵詞:建筑地基;不均勻沉降;施工技術
前言
作為建筑地基施工中的重要工作,不均勻沉降施工的關鍵地位不言而喻。該項課題的研究,將會更好地提升對建筑地基不均勻沉降施工技術的分析與掌控力度,從而通過合理化的措施與方法,進一步優化建筑地基施工的整體效果。
一、概述
建筑物一般難免會產生一定的沉降,尤其是在軟土地基上的建筑物相對來說更容易發生不均勻沉降現象。過大的不均勻沉降容易使建筑結構上部開裂,從而造成建筑物使用上的種種問題,嚴重的則會威脅到人們的生命財產安全。在建筑施工作業時,施工建筑物和土工建筑物修建之前,在建筑物地基中其實早已有著土方體本身重力的自重應力。基礎或路堤作為橋梁把建筑物和土工建筑物荷載傳遞給地基,這樣使得天然土層原有的應力狀態與原來不同,在附加的三向應力分量作用下,地基中產生了變形,這種形變包括豎向,側向和剪切等方面,導致各點的豎向和側向位移。地基表面的豎向變形稱為地基沉降,或基礎沉降。
現代高層建筑基礎地基結構作業涉及到的問題眾多,而如何能夠利用符合工程本身的施工技術方法、質量控制管理手段去解決好地基不均勻沉降問題與常見問題等至關重要。為此,這就需要及時分析問題所在成因,將理論與實踐完美結合,不斷總結經驗,以此才能逐步克服諸多難題。
在土建施工中,建筑物修建前,地基中早已存在著土體自身重力的自重應力。建筑物和土工建筑物荷載通過基礎或路堤的底面傳遞給地基,使天然土層原有的應力狀態發生變化,在附加的三向應力分量作用下,地基中產生了豎向、側向和剪切變形,導致各點的豎向和側向位移。地基表面的豎向變形稱為地基沉降,或基礎沉降。
二、建筑地基不均勻沉降的原因
1.地基土質方面的原因
土體中存在空隙,因而具有可壓縮性。在實際工程中往往在地質勘察精度不夠、試驗資料不準的情況下沒有充分掌握地質情況就匆忙設計、施工,造成施工時地基承載力不足,使建筑物可能產生沉降或不均勻沉降,甚至發生結構破壞,這是造成地基不均勻沉降的主要原因。以往在地質鉆探中有已有孔洞或深度不到位,或抄襲相鄰的地質報告,甚至出具假報告,造成樁基檢測時承載力不足導致重復設計,從而給建設單位造成過重大經濟損失。
2.地基狀況改變
地下水位下降將引起較大區域的地基狀況發生改變。在地下水過量開采區內,常常出現大批地上或地下建筑開裂的現象。如某城市因地下水開采過量,一些沉降早已穩定的已有建筑物,又突然大幅度沉降。相反,地下水位上升會出現建筑物上抬現象。地下水位變化造成問題的特點是影響面積大,往往是幾十幢或上百幢地上或地下建筑物同時出現問題,或者傾斜一致,或開裂情況基本一致。在某些工業區,也有因局部開采地下水過量而造成所謂局部漏斗狀缺水區,周圍建筑物會發生向漏斗中心傾斜的現象。與地下水開采過量相似的還有地下采掘區,特別是已采空后的塌陷區都會對支承地基造成影響。
3.地基側移
當車庫附近有深挖基礎的工程,或其靠近江、河、湖、海的岸邊時,在建筑物自重作用下,不但地基會發生沉降,而且地基的粘土層還會出現向某一方向滑動的現象。此種滑動是一個緩慢持續的過程,年代越久越明顯,其結果是導致地基傾斜。
4.上部結構方面的原因
上部結構的平面不規則和體型變化復雜在軟土地基中極易引起不均勻沉降。建筑物的整體性差,各部分的剛度不對稱,很容易遭受地基不均勻沉降的損壞;建筑物體型復雜,高低或輕重變化較大,地基各部分所受的荷載輕重不同,自然也容易出現過量的不均勻沉降。
5.人為因素
在工程施工中,建筑施工人員沒有認真進行檢驗,在基礎施工前擾動了地基土,在已建成的建筑物周圍推放大量的建筑材料或土方,對于磚砌體結構,砌筑質量不滿足要求,灰縫不飽滿、砂漿強度低、通縫多、砌磚組砌不當、拉結筋不按規定設置等,同樣也會導致建筑物建成后發生不均勻沉降。不僅施工人員的不當做法會造成建筑物不均勻沉降,設計人員在進行建筑設計時如果不考慮建筑物的體型,設計的建筑物長度太長,建筑體型比較復雜多樣,建筑物層高相差大所受荷載差異大,未在適當部位設置沉降縫,基礎及建筑物整體剛度不足,地基土的壓縮性顯著不同、地基處理方法不同,以及設計方面的錯誤等都會引起建筑物產生過大的不均勻沉降。
三、防止建筑地基不均勻沉降的施工技術
1.加強基礎地質勘查
作為整個建筑工程基礎性的勘查工作,必須保證地質勘探成果的真實性和有效性,這是工程設計人員進行后續設計的依據,和建筑物的沉降之間有很大的關系。工程地質報告要正確地反映地基土層的性質、地下水情況和土工試驗情況。結合當地實際的建筑工程設計要求對地基做出有效的評價。所以要加強地質勘探工作,提高勘探人員的責任和意識,強化其技術水平,保證地質勘探報告的真實有效。
2.選擇適當的地基處理方式
地基是承載建筑物載荷的基礎。對地基處理的好壞直接影響著建筑物的質量。對于以土體為主的軟弱地基,應該根據地質勘察結果認真分析,選擇合理的地基處理方式,地基基礎設計應該控制變形值,進行基礎最終沉降量和偏心距的計算,沉降量應該控制在《地基基礎設計規范》的限制值以內。對于淺基礎,可以采用換土墊層法、碾壓夯實法、水泥土樁法等進行地基加固處理,保證地基的穩定性。
3.設置沉降縫
當相鄰建筑物之間的高度、載荷、結構差別很大但地基又比較軟弱的時候,建筑物可能產生不均勻沉降。應該在建筑物體形轉折處、載荷、高度變化處、地基處理方法明顯不同的地方設置沉降縫。可以采用挑梁基礎,在沉降縫一側墻的基礎按照正常設置,另一側的縱墻由懸挑的挑梁承擔,梁端設基礎梁和輕質隔墻。可以采用雙墻方案,在沉降縫的兩端都設置承重墻,保證每個獨立單元都有縱橫墻封閉連接,結構的整體性好。
4.合理布置縱橫墻
承重結構的墻身是房屋扭曲的主要受力構件,它具有調整地在不均勻變形的能力。縱、橫墻的布置合理與否,對建筑物的整體剛度影響很大。如縱墻貫通而橫墻密布,則猶如空脹多肋深梁,剛度很大,這時基礎沉降比較均勻。為了保證建筑物的整體剛度,對于磚石承重結構的縱橫墻應盡量貫通,橫隔墻的間距不宜過大,一般不大于建筑物寬度的1.5倍為妥。
5.加強施工管理
在施工的時候應該加強施工管理,避免破壞地基土體的原有結構。如果坑底的土被擾動,應該挖去,用砂和碎石回填并夯實。在軟弱地基地區開挖地基應該注意對周圍建筑物和工程設施的影響。當建筑物有高、低和輕、重部分時,應該先施工高和重的部分,使其產生一定的沉降量之后在施工低和輕的部分。先施工房屋的主體部分,再施工房屋的附屬部分。
四、結束語
綜上所述,加強對建筑地基不均勻沉降施工技術的研究分析,對于其良好施工效果的取得有著十分重要的意義,因此在今后的不均勻沉降施工實踐中,應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度,并注重其具體施工技術方案的可行性。
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