研究高層建筑基礎不均勻沉降及預防措施

劉江東

（湖南省東方建設股份有限公司 湖南邵陽 422000）

1 引言

當前我國社會經濟快速發展，這在一定程度上促進了城市化進程的發展，也出現了不同形式和高度的高層建筑。高層建筑與其他建筑類型相較，不同體現在高層建筑設計中需要設置沉降縫，使得單體建筑連接為一個有機整體。在高層建筑規劃和設計過程中需要對基礎沉降的出現原因進行分析，并提出解決措施。

2 高層建筑物出現地基不均勻沉降的原因分析

一般來講，高層建筑物出現地基不均勻沉降的原因，主要有4點：工程地質勘探影響、建筑物設計影響以及建筑物施工的影響。

2.1 工程地質勘探影響

在高層建筑工程投入建設前，需對工程周邊及現場的環境進行全面勘察，主要勘察內容為建筑物周邊的土層性質、地下水情況，同時在工程地質勘查報告中也需反映建筑物的土工試驗情況。勘查人員需要依據考察數據對建筑物的地基進行客觀評估，為設計及施工單位提供參考。所以需保證工程地質勘查報告的全面性和數據的正確性，否則會造成設計方向錯誤，施工與設計方案嚴重不符，延長了工程的建設周期，增加了建設成本，也會埋下安全隱患。在實際的工程地質勘探中，對于地層的地質鉆探過程中，鉆孔的數量不夠、鉆探的深度沒有到達鉆探的深度時，就會使勘探的報告不真實，更有甚者直接抄襲別人工程勘探的勘探報告，這些就為后來的建筑物的建設的質量埋下安全隱患，最終出現地基不均勻沉降等一系列安全事故，使得建筑物的使用壽命降低，給住戶造成損失。

2.2 建筑物設計影響

工程設計問題易引發磚混結構建筑物沉降，究其原因主要為設計方案中的建筑物單體長度跨度設計不合理，平面圖形過于復雜。因高層、高差建筑物的荷載量有所差異，若大于地層的實際承受力，則會出現地基沉降問題。若未將地基土的壓縮性納入工程設計考量范圍，則也易出現地基下層開裂。由此可見，需建立專業的設計團隊，在設計前期進行嚴密考察，對設計方案不斷優化，方可降低沉降出現的可能性。

2.3 建筑物施工的影響

是引發高層建筑物基礎不均勻沉降的重要因素，如果施工單位未建立完善的質量控制體系，則會因質量管理措施不到位或施工單位偷工減料，使得建筑物墻體砂漿強度降低。同時，若施工鋼筋結構未嚴格按照設計方案布設和施工，則會造成建筑物表面出現裂縫，在后期使用中會出現地基不均勻沉降或者是滲水問題。

3 對于高層建筑基礎不均勻沉降現象的預防措施

3.1 保障地質勘查數據的完整性與準確性

高層建筑項目的管理人員需要廣泛開展地質勘查工作，并加強管理工作，從而保證施工現場地質勘查的全面性和準確性，也能夠保證勘查數據的真實有效。對于施工現場的地質勘查工作來說，其是設計人員的重要參考依據，所以勘查人員在進行現場勘察時，需端正工作態度，保證高層建筑項目的設計合理。作為項目負責人，需要對考察人員進行系統培訓，全面提升其職業素養，端正工作態度，保證工作質量，提升勘查數據的準確性，為設計人員提供準確依據。

3.2 增強建筑結構整體剛度

①設置圈梁，在建筑物的墻體內設置鋼筋混凝土圈梁，這樣做的主要目的是提升建筑物的整體性以及磚石砌體的抗剪抗拉能力，其在一定程度上也可避免或者是減少裂縫的出現。圈梁設置在建筑物的底部或者是頂部，對于多層建筑可以隔層設置，對構造的抗震性能進行綜合考量，且需層層設置并且與構造柱進行協調。②設置沉降縫。在某些建筑中如民用建筑，出于美觀和功能的要求，通常采用多單元的組合形式，而平面形式復雜，立面高也有很大差距，使得地基的受力狀態不一，造成沉降差異大。若立面高差不可避免，則需要設置沉降縫降低不均勻沉降問題出現。使用沉降縫可以將建筑物從屋面到基礎分割成多個獨立的沉降單元，使得建筑物的平面更加簡單，長高比減小。然后，控制建筑物的長高比，也可在一定程度上減輕地基的不均勻沉降。據相關軟土地基調查結果表明，對于三層以及三層以下磚石稱重結構的建筑物，其長高比不能超過2.5，當長高比大于2.5或者是小于3.5時，則需盡量做到縱橫不轉折，內橫墻的間距也不能過大。建筑物的功能要求有較大的長度，而不能滿足一般長高比時，可用沉降縫斷開。

3.3 地基不均勻沉降病害監測

3.3.1 沉降監測

依據沉降對建筑結構的破壞機制可保證沉降控制與改造處理的針對性，需做好病害預測和分析工作。建筑地基病害與改造處理是做好病害預測和分析的關鍵。建筑地基病害也是常見的建筑質量安全問題，其會對區域巖土環境造成很大的威脅，對于區域設施的穩定性和結構功能也有較大影響。地基抗害設計是建筑項目中不可缺少的部分，因為高層建筑地基結構較為復雜，施工單位在現場作業中缺乏對于施工人員的技術培訓和施工過程的監控，造成工程項目質量不過關。為了有效避免建筑地基病害的負面影響，變形監測系統的建立可提高病害預警的準確率，可提前發現潛在的建筑地基病害隱患。另外，依據變形監測結果科學布設沉降觀測點，相鄰觀測點之間的距離為8～12m，對于建筑物山墻，可在其中部位置設置多個觀測點，而框架式結構的高層建筑，可以混凝土柱上設置沉降觀測點。需注意的是，高層建筑沉降觀測點的設置，需要施工單位和設計單位的密切配合。沉降觀測點的位置和標高需依據外檐墻面上，參數差異控制在正負零以上100～150mm范圍內。在設計過程中，設計部門需要依據現場的地形地勢設置建筑物的標高，如無特殊要求，則需要依據民用建筑沉降觀測點的設置標準進行設計。沉降觀測點需要采用統一的編號進行標識，而標志需要由地方建設工程質量監督管理總站進行監督和管理。

3.3.2 沉降勘查

建筑工程在改造階段會因為外部地理、天氣等不穩定因素引發各類病害，造成建筑結構層失穩，巖土層結構穩定系數也會大幅下降。對此，需經過各參建方的一致討論編制監控方案，對現場的人力、物力資源進行統一調度和優化配置，保證監控的全面性。其中，地基工程應當作為監控的主要對象，依據前期制定的建筑地基規劃和改造方案落實到位，以突出建筑地基結構在通航調度中的重要作用。

4 結束語

綜上所述，高層建筑基礎建設是一項技術性要求較高且十分復雜的工程，該工程對施工人員的技術水平有較高要求，且需要明確地質勘查數據，以此開展設計工作。在高層建筑基礎設計和施工中，可能會出現很多細節問題，均會引發高層建筑不均勻沉降問題。因此，需要予以高層建筑項目建設高度重視，在項目設計之初就注重不均勻沉降問題的防治，并對出現該問題的原因進行分析，采取適宜的防治措施，從而保證高層建筑的使用安全。

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