簡(jiǎn)談建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的危害及防治措施

宋青錄

【摘要】正確認(rèn)識(shí)不均勻沉降對(duì)房屋結(jié)構(gòu)造成的危害，深入分析事故發(fā)生的原因，采取有效不均勻沉降防止措施，消除沉降差、 溫度應(yīng)力和體形復(fù)雜對(duì)結(jié)構(gòu)的危害，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)不均勻沉降；危害及原因分析

Discussion on the Harm of Uneven Settlement of Building Structure Foundation and Preventive Measures

Song Qing-lv

（Shandong Rising Sun Environmental Protection Engineering Co.， LtdMengyinShandong276200）

【Abstract】It is of great practical significance to understand the damage caused by uneven settlement and to analyze the cause of the accident. It is of great practical significance to take effective measures to prevent the settlement and reduce the difference of settlement， temperature stress and complex shape.

【Key words】Foundation uneven settlement；Hazard and cause analysis

1. 前言

高層建筑隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步同步發(fā)展起來(lái)。正確認(rèn)識(shí)不均勻沉降對(duì)房屋結(jié)構(gòu)造成的危害，深入分析事故發(fā)生的原因，采取有效不均勻沉降防止措施，消除沉降差、 溫度應(yīng)力和體形復(fù)雜對(duì)結(jié)構(gòu)的危害，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2. 基礎(chǔ)不均勻沉降的危害及原因分析

2.1不均勻沉降的危害分析。

（1）導(dǎo)致建筑物傾斜。例如聞名于世的意大利比薩斜塔，塔高54.5米。由于建造在不均勻高壓縮性上，致使塔基產(chǎn)生不均勻沉降，北側(cè)下沉1米多，南側(cè)下沉有3米，塔身側(cè)移達(dá)5.8米之多。

（2）導(dǎo)致房屋墻體開(kāi)裂。某幢 13層的住宅樓，房屋內(nèi)外的墻壁、地面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。而大樓地基下陷所產(chǎn)生的壓力，令許多住戶(hù)家的墻壁斷裂、瓷磚脫落、梁板開(kāi)裂。房屋安全檢測(cè)中心的專(zhuān)家對(duì)大樓進(jìn)行了鑒定，鑒定報(bào)告稱(chēng)：“該樓墻體裂縫……已影響住戶(hù)安全使用，應(yīng)采取措施予以加固。”專(zhuān)家認(rèn)為裂縫的主要原因是地基不均勻沉降所致。

（3）導(dǎo)致建筑物嚴(yán)重下沉。例如某四星級(jí)飯店，建在軟土地基上，建筑物絕對(duì)沉降達(dá) 2.8m，使原底層陷入地下，成了半地下室，嚴(yán)重影響使用。因此，采取有效措施防止或減輕不均勻沉降，在建筑設(shè)計(jì)及施工中至關(guān)重要。

2.2基礎(chǔ)不均勻沉降的原因分析。

（1）勘測(cè)環(huán)節(jié)的失誤。城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程中，一些新建筑都選擇在城鄉(xiāng)結(jié)合部，相關(guān)的地質(zhì)資料缺乏積累，加之開(kāi)發(fā)商的輕視，使得項(xiàng)目初期的勘探中，點(diǎn)位間距過(guò)大，也有的是因?yàn)闆](méi)有勘探點(diǎn)地址剖面圖做依據(jù)，缺乏連貫性，對(duì)地址情況掌握不全或者處理不當(dāng)，在此期間存在一些差錯(cuò)。勘探人員所使用的取土器不規(guī)范，導(dǎo)致原狀土樣受到干擾，進(jìn)而實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可靠。勘探過(guò)程中，布孔少或者不合理也是造成勘探數(shù)據(jù)失誤的原因，對(duì)地下的暗塘以及流沙層等確定不準(zhǔn)確或者遺漏，從而使勘探結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性大打折扣。

（2）設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的失誤。對(duì)建筑物的設(shè)計(jì)是直接影響其日后使用效果的重要原因，合理的設(shè)計(jì)是保證建筑質(zhì)量的重要措施。如果設(shè)計(jì)期間對(duì)地基處理方法的選擇不當(dāng)，沒(méi)有充分考慮局部不良地基的處理或者處理不當(dāng)，就會(huì)產(chǎn)生不良后果。

（3）施工地基處理方面的因素。目前建筑施工中所采用的地基處理方法都存在一些弊端，質(zhì)量控制困難。質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)滯后，無(wú)損檢測(cè)很難真正驗(yàn)收質(zhì)量，致使一部分建筑的加固效果不符合設(shè)計(jì)要求。施工人員的技術(shù)和責(zé)任感都不高，對(duì)一些問(wèn)題發(fā)現(xiàn)了不作處理或者處理不當(dāng)，不通知勘測(cè)人員擅自決定，埋下質(zhì)量隱患。

（4）施工單位不重視沉降觀察的因素。施工中或者竣工后，對(duì)沉降的觀測(cè)不重視，一些觀測(cè)點(diǎn)的選擇和預(yù)留都缺少防護(hù)措施，而且不能夠按規(guī)定進(jìn)行復(fù)測(cè)，致使觀測(cè)記錄不準(zhǔn)確和不科學(xué)。

3. 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的防治措施

3.1勘測(cè)時(shí)注重勘測(cè)報(bào)告的可靠性。

地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工計(jì)劃的重要憑證，因此，必須保證勘測(cè)報(bào)告的準(zhǔn)確性和可靠性，具體有以下幾點(diǎn)要求 ：

（1）取得附有坐標(biāo)及地形的建筑物總平面布置圖，各建筑物的特點(diǎn)以及可能采取的基礎(chǔ)型式、尺寸、預(yù)計(jì)埋置深度，對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的特殊要求等。

（2）查明地下水的埋藏條件。當(dāng)基坑降水設(shè)計(jì)時(shí)尚應(yīng)查明水位變化幅度與規(guī)律，提供地層的滲透性。判定環(huán)境水和土對(duì)建筑材料和金屬的腐蝕性，了解建筑物地下水類(lèi)型、埋藏深度、動(dòng)態(tài)、化學(xué)成分，判定地基土及地下水在建筑物施工和使用期間可能產(chǎn)生的變化及其對(duì)工程的影響，提出防治措施。

3.2設(shè)計(jì)時(shí)增強(qiáng)多層建筑的基礎(chǔ)剛度和整體剛度。

（1）建筑措施。多層住宅的平面形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單，規(guī)則整齊，盡量避免形狀復(fù)雜，陰角太多；避免建筑物有顯著的高差或荷載差異。在軟土地區(qū)建筑物的裂縫事故，往往以有高度差異或荷載差異的建筑物為多見(jiàn)，尤其是高、低或輕；重單元連成一體未設(shè)置沉降縫時(shí)易發(fā)生。

（2）設(shè)置沉降縫。多層住宅的長(zhǎng)度應(yīng)控制在 55米以?xún)?nèi)；長(zhǎng)度較大的住宅，考慮在適應(yīng)部位設(shè)置沉降縫 ；對(duì)于平面圖形復(fù)雜的，或有層高高差及荷載顯著不同的，要在其轉(zhuǎn)折處 ；層高高差處或荷載顯著不同的部位設(shè)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(shè)置沉降縫。

（3）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(chǎn)生壓縮變形，而且由于基底壓力擴(kuò)散的影響， 在相鄰范圍內(nèi)的土層，也將產(chǎn)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，由干軟弱地基的壓縮性很高，當(dāng)兩建筑物之間距離較近時(shí)，常常造成鄰近建筑的傾斜或損壞。

（4）結(jié)構(gòu)措施。控制建筑物的長(zhǎng)高比。長(zhǎng)高比是保證磚石承重結(jié)構(gòu)建筑物剛度的主要因素。長(zhǎng)高比大的建筑物，調(diào)整地基不均勻變形的能力就差。相反，如將建筑物長(zhǎng)高比限制在一定范圍內(nèi)，它就具有較大的調(diào)整地基不均勻變形的能力。實(shí)踐證明，建筑物的長(zhǎng)高比控制在 2.5至 3之間，可減少建筑物的相對(duì)彎曲，房屋不易出現(xiàn)裂縫。

（5）合理布置縱橫墻。承重結(jié)構(gòu)的墻身是房屋扭曲的主要受力構(gòu)件，它具有調(diào)整不均勻變形的能力。縱、橫墻的布置合理與否，對(duì)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(shí)基礎(chǔ)沉降比較均勻。為了保證建筑物的整體剛度，對(duì)于磚石承重結(jié)構(gòu)的縱橫墻應(yīng)盡量貫通，橫隔墻的間距不宜過(guò)大，一般不大于建筑物寬度的1.5倍為妥。

（6）設(shè)置圈梁。在建筑物的墻體設(shè)置鋼筋混凝土圈梁的主要作用是增強(qiáng)建筑物的整體性，它在一定程度上能防止或減少裂縫的出現(xiàn)，即使出現(xiàn)了裂縫也能阻止裂縫的發(fā)展。

（7）地基和基礎(chǔ)措施。多層住宅的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須以控制變形值為主，設(shè)計(jì)單位必須進(jìn)行基礎(chǔ)最終沉降量和偏心距離的驗(yàn)算。基礎(chǔ)最終沉降量應(yīng)當(dāng)控制在相關(guān)規(guī)范規(guī)定的限值以?xún)?nèi)。在建筑物體形復(fù)雜，縱向剛度較差時(shí)，基礎(chǔ)的最終沉降量和偏心距應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行控制。當(dāng)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(shù)措施，一般可采用打預(yù)制鋼筋砼短樁。同一建筑物盡量采用同一類(lèi)型的基礎(chǔ)并理置于同一土層中。

3.3施工時(shí)切實(shí)提高施工質(zhì)量。

基礎(chǔ)工程是位于建筑物最下部的構(gòu)件，承受著建筑物的全部荷載，并將這些荷載傳遞給地基。建筑基礎(chǔ)工程屬于地下隱蔽工程，在建筑工程竣工后，難以檢查基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。若建筑基礎(chǔ)工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑沉降、偏斜，甚至引發(fā)難以補(bǔ)救的重大安全事故，造成災(zāi)難性后果。因此，建筑基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量，已成為保證整個(gè)建筑工程質(zhì)量的重點(diǎn)，采取何種措施來(lái)提高建筑基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量，也成為當(dāng)前許多建筑工程從業(yè)人士所共同關(guān)注的問(wèn)題。

（1）做好地基驗(yàn)槽工作，首先做好基槽開(kāi)挖后的釬探工作，請(qǐng)勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、建設(shè)單位共同驗(yàn)槽以確定地基土質(zhì)與勘察結(jié)果是否相符，如不符請(qǐng)勘察、設(shè)計(jì)部門(mén)共同確定地基處理方案，然后方可進(jìn)行下一步施工，并且在施工中確保地基處理和基礎(chǔ)工程的質(zhì)量，處理過(guò)程必須由監(jiān)理工程師旁站，并經(jīng)監(jiān)理單位驗(yàn)收合格。

（2）控制好給排水管道的灌水試驗(yàn)，必須嚴(yán)格按規(guī)范操作并經(jīng)過(guò)監(jiān)理和建設(shè)單位隱蔽驗(yàn)收，作到每根埋地排水管均做灌水試驗(yàn)，排水管道支墩和墊層混凝土強(qiáng)度合格，然后經(jīng)監(jiān)理工程師隱蔽驗(yàn)收合格后在進(jìn)行下道工序施工，防止管道漏水、滲水浸泡地基引起地基土局部軟化而造成沉降量過(guò)大和底層地面塌陷、裂縫。

（3）控制好結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量。嚴(yán)把鋼材質(zhì)量關(guān)及鋼筋安裝工藝；設(shè)計(jì)合理的基礎(chǔ)混凝土配合比，合理的混凝土配合比由實(shí)驗(yàn)室通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定，除滿足確定耐久性要求和節(jié)約原材料外，應(yīng)該具有施工要求的和易性。因此要實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)合理的配合比，必須提供合格的水泥、砂、石、水泥控制強(qiáng)度、砂控制細(xì)度、含水率、含泥量等，只有材料達(dá)到合格要求，才能做出合格的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理的進(jìn)行，達(dá)到設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，正確按設(shè)計(jì)配合比施工。按施工配合比施工，首先要及時(shí)測(cè)定砂、石含水率，將設(shè)計(jì)配合比換算為施工配合比。其次，要用重量比，不要用體積比，最后要及時(shí)檢查原材料是否與設(shè)計(jì)用原材料相符；加強(qiáng)原材料管理。混凝土材料的變異將影響混凝土強(qiáng)度。因此收料人員應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，不允許不合格品進(jìn)場(chǎng)，另外與原材料不符及時(shí)匯報(bào)，采取相應(yīng)措施，以保證混凝土質(zhì)量 ；加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)工作，進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的測(cè)定。我們以 28天強(qiáng)度為準(zhǔn)，為施工簡(jiǎn)便和質(zhì)量保證，我們一般做 7天試塊等，以對(duì)混凝土強(qiáng)度盡量根據(jù)其齡期測(cè)定其發(fā)展，以明確確定其質(zhì)量。

（4）加強(qiáng)對(duì)建筑物的沉降觀測(cè)。施工期間，施工單位必須按設(shè)計(jì)要求及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)埋設(shè)專(zhuān)用水準(zhǔn)點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)。主體結(jié)構(gòu)施工階段，每結(jié)構(gòu)層沉降觀測(cè)不少于一次；主體結(jié)構(gòu)封頂后，沉降觀測(cè) 2個(gè)月不少于一次。

4. 結(jié)束語(yǔ)

本文從不均勻沉降產(chǎn)生原因到問(wèn)題防治措施的論述，總結(jié)了該類(lèi)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的一般性結(jié)論，供技術(shù)參考使用。