淺談防止高層建筑基礎不均勻沉降的措施

余延松+唐亮

【摘要】隨著我國經濟的快速發展，科學技術的突飛猛進，我國綜合國力的不斷提升，使我國工程建筑提出了更高的要求。地基的不均勻沉降是引起建筑物結構裂縫的主要原因，嚴重威脅著建筑物的安全。所以我們必須要加強這些方面的研究，減少地基不均勻沉降，讓我國的建筑設施更加安全。

【關鍵詞】高層建筑；不均勻沉降；有效措施

【Abstract】With the rapid development of China's economy， science and technology by leaps and bounds， China's comprehensive national strength of the continuous improvement of China's construction projects put forward higher requirements. The uneven settlement of the foundation is the main cause of the cracks in the building structure， which seriously threatens the safety of the building. So we must strengthen these aspects of the study， to reduce the uneven settlement of the foundation， so that China's construction facilities more secure.

【Key words】High - rise buildings；Uneven settlement；Effective measures

我國社會經濟的快速發展，促進了城市化建設的進程，出現了各種形式不同的高層建筑。在高層建筑的建設過程中，高層建筑中有不同的建筑物，并且高度也不同，從而形成了高低錯落有致的綜合建筑群。但是高層建筑與其他建筑間，必須設置沉降縫，使得他們之間的建筑并非連為一體。在高層建筑的規劃與設計時應當認真地分析基礎沉降問題，并有針對性的制定解決措施。

1. 高層建筑基礎不均勻沉降的主要原因及危害

（1）地基土質軟弱不均：建筑地基局部土質不均勻，受壓后必然產生過量不均勻沉降。地基處理不當，基礎設計不合理。建筑荷載必然對地基產生較大的附加應力，對承載能力低，變形大的軟弱地基，應進行加固處理，提高地基承載能力。基礎設計要根據上部荷載與地基土質情況，考慮地基的淺基或樁基礎。

（2）建筑體型布置不合理：為了追求建筑造型，建筑平面開頭復雜，轉折多變；房屋過長，長高比較大；建筑立面高低起伏，衙載差異較大；開設大門大窗，墻體被削弱。地基含水量不正常變化：因周圍某些條件變化，使建筑地地下水位升高，或上下管道滲漏，地表水滲入建筑地基，長期浸泡，土質軟化甚至沖刷淘空，導致不均勻沉降。

（3）建筑物使用不當：隨著改變房屋用途，增大荷載，在室內地面堆放超過設計要求的活荷載，使地基附加應力劇增，導致建筑物不均勻沉降，墻體開裂。地基處理方法不當：地基處理方法很多，但同一種處理方法對不同的工程要求處理的效果不同。實際工程中，使用同一方法處理不同軟弱地基，埋下差異沉降的隱患。

（4）建成后使用過程中的意外影響：由于地下水管的大量漏水引起地基局部下沉，相鄰新建筑產生的影響，或地面堆載的載荷過大而引起局部下沉。不均勻沉降的危害是很多的。在實際工程中，天然地基土具有一定的壓縮性，因此，在自重應力和附加應力的作用下，地基將產生一定的沉降。一般來說，地基產生均勻沉降，對建筑物本身影響不大，可以預留沉降標高加以解決。但是由于地基軟弱，土層厚度變化大，土層在水平方向軟硬不一建筑物荷載相差較大或基礎類型、尺寸的差異等原因，容易使地基產生過量的不均勻沉降，造成建筑物傾斜，引起上部結構產生附加應力或上部結構附加應力增加，當不均勻沉降超過建筑物承受的限度時，即造成墻體或樓面開裂等事故，甚至使整個結構嚴重傾斜，影響建筑使用，危及安全。

（5）總體來說，不均勻沉降對工程的危害主要表現在兩個方面：一是使上部結構產生過大附加應力，二是使建筑物底層層高減小，建筑物總高度減小。因此.采取有效措施防止或減輕不均勻沉降，在建筑設計中至關重要。

2. 防止高層建筑基礎不均勻沉降的措施

2.1控制長高比及合理布置墻體。砌體承重房屋的長高比大，整體剛度就差，縱墻很容易因撓曲過度而開裂。對于平面簡單，內、外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋，長高比的控制可適當放寬。 合理布置縱、橫墻，是增強砌體承重結構房屋整體剛度的重要措施之一。一般房屋的縱向剛度較弱，故地基不均勻沉降的損害主要表現為縱墻的撓曲破壞。內、外墻的中斷、轉折，都會削弱建筑物的縱向剛度。地基不良時，應盡量內、外墻都貫通，縱橫墻的聯結形成了空間剛度，縮小橫墻的間距，可有效地改善房屋的整體性，從而增強了調整不均勻沉降的能力。按建筑地基基礎規范，在建筑高度和荷載差異部位、結構或基礎類型不同的部位，宜設沉降縫。當地基壓縮性高，厚度較大，主樓與裙樓之間差異沉降很大時，應該將兩者基礎之間用沉降縫完全斷開。

2.2整體聯合基礎設計。當基礎在巖石層或卵石層上，或采用樁基、深墩，主樓與裙樓之間差異沉降很小時，一般可以將主、裙樓的基礎做成整體，不必設縫。高層建筑主、裙樓的設計中，常采用以下幾種形式：一是同置于剛度很大的箱基或厚筏基礎上，以抵抗差異沉降引起的內力；二是通過樁基支撐在基巖或承載力較大的持力層上；三是地基土軟弱，后期沉降量大時，也可將裙房放在懸挑基礎上，但懸挑基礎不能太長。主樓與裙樓基礎的聯合設計，是指主樓與裙樓采取不同的基礎形式，但中間不設沉降縫。通過我國近3 0年來的工程實踐，聯合設計的要點可歸納為：其一，考慮裙房的高層建筑基礎設計的關鍵是選擇

合適的沉降計算方法與確定合理的差異沉降，觀察地區性持久的沉降數據。其二，基本設計原則是盡可能減少主樓的重量和沉降量，同時在不導致破裂的前提下提高裙房基礎的柔性，甚至可能采用獨立柱基。其三，考慮施工的先后順序。主樓應先行施工，讓沉降盡可能預先發生，設計良好的后澆帶。一般情況下，主樓與裙樓的荷載相差很大，兩者的剛度差異懸殊，造成一定量的沉降差異，如果處理不當會造成結構的開裂而影響使用。主、裙樓采用不同的基礎形式，設法減少不均勻沉降，且在結構上保持連續無縫。

2.3做好建筑地基建設。減少地基不均勻沉降采取的防治措施就要從地基、基礎、上部結構相互作用的觀點出發，從勘察、設計、施工等方面綜合采取措施，減少建筑物的總沉降量，相應地減少不均勻沉降量，增強上部結構對沉降和不均勻沉降的適應能力。地質基礎勘察方面地質鉆探報告是一門專門的科學，來不得半點虛假。鉆探報告是設計人員的主要設計依據，必須提高地質勘測人員的業務水平、政治素質和職業道德素質，加強責任感，這樣才能使鉆探報告具有真實性和可靠性。采用多種設計，增強基礎剛度和整體剛度。住宅的平面形狀應力求簡單，規則整齊，盡量避免形狀復雜，陰角太多；避免建筑物有顯著的高差或荷載差異。長度較大的住宅，考慮在適應部位設置沉降縫；對于平面圖形復雜的，或有層高高差及荷載顯著不同的，要在其轉折處；層高高差處或荷載顯著不同的部位設置沉降縫；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設置沉降縫。

2 4建筑過程的施工措施。在軟弱的地基上進行工程建設，合理地安排施工程序，注意某些施工方法，也能收到減少或調整部分不均勻沉降的效果。當擬建的相鄰建筑物之間輕（低）重（高）懸殊時，一般應按照先重后輕的程序進行施工；有時還需在重建筑物竣工后間歇一段時間，然后再建造輕的鄰近建筑物，如果重的主體建筑物與輕的附屬部分相連時，也可按上述原則處理，在已建成的輕型建筑周圍，不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物；擬建的密集建筑群內如有采用樁基礎的建筑物，樁的設置應首先進行，在進行井點排水降低地下水位及挖深坑修建地下室（或其他地下結構）時，應密切注意到對鄰近建筑物可能產生的不良影響。在淤泥及淤泥質土的地基上開挖基坑時，要注意盡可能不擾動土的原狀結構，通常可在坑底保留200mm左右厚的原土層，待施工墊層時再臨時鏟除，如發現坑底軟土已被擾動，可挖去擾動部分，用砂、碎石等回填處理。

3. 結束語

高層建筑的基礎建設，是一項技術性要求高且復雜的工程。該項工程不僅需要施工人員具有較高的施工水平和施工經驗，還需要確切的地址勘察數據，并進行合理統計和設計。在高層建筑基礎設計和施工中，很小的細節失誤，都會引發高層建筑出現不均勻的基礎沉降問題。所以我國應當加大對高層建筑項目建設的重視，在項目設計時就應當對高層建筑不均勻沉降，可能發生的原因進行分析研究，并采取具體有效的預防措施，進一步保障高層建筑物的使用安全。

參考文獻

[1]韓繼旺，鐘繼，鄧璽，高層建筑沉降的測量技術研究，科技資訊.2008.

[2]宰金珉，高層建筑基礎分析與設計，中國建筑工業出版社.2004.

[文章編號]1619-2737（2017）06-19-581