高層建筑地基沉降及控制管理

尹衛東

隨著科技的發展，高層建筑不斷的興起導致主體荷載加重。與此同時，建筑工程在技術方面也有著穩步的提高。然而對于施工的技術也逐漸要求高了起來，尤其是對于地基基礎建設方面，要求的格外嚴格，地基的建設直接升高了一個標準，為接下來的工程建設和工作效率打下了良好的基礎。本文對于在施工過程中可能出現的關于地基沉降的問題進行分析處理，使高層建筑在地基沉降技術上有了更深層次的突破。

對于建筑方面的要求伴隨著綜合國力的增強而提高，地基的建設是一個建筑建設和設計的過程中尤為重要的一個環節。為了提高工地施工建設的質量，提高工人的施工效率，地基對于建筑的發展起著格外重要的作用。而地基沉降這項技術的應用，為工程的質量帶來了巨大的變化，提供了最根本的保障，極大地使工程建設的效率穩步提升。

一、建筑基地沉降的原因分析

1.高層建筑地基沉降的危害

高層建筑地基的沉降會直接影響建筑整體的結構，使建筑的美觀程度急劇下降，嚴重的話還會導致建筑傾斜和建筑倒塌，例如意大利的比薩斜塔，或者造成建筑物的塌方，例如三豐百貨大樓。由于沒有正式設計，沒有進行結構運算，磚基礎的承載能力大大低于規范要求，再加上施工質量劣質，砂漿標號很低且不飽滿，進一步削弱了磚基礎的承載能力，所以當上部結構荷載上去后無法支撐起整個負載從而導致倒塌等事故的發生。

2.高層建筑設計方面不足的影響

現如今，有很多的建筑設計師缺乏足夠的專業知識和設計經驗，導致設計太過片面，接近理想化，并且產生很多的歧義，最終施工人員在建筑過程中理解產生偏差導致建筑違背了力學的基礎結構原理而破壞了建筑整體的結構，使得地基過于漂浮不穩固。也有一些設計師過于盲目設計草圖，沒有在意一些細節上的錯誤和偏差，對力學原理沒有重視，在對地基的處理方面也過于隨便應付，沒有考慮地理環境和地理位置而盲目定位，最終造成了建筑完工后被當做危樓處置，有的甚至還會破壞地下的含水層，影響周圍地下并且破壞自然生態壞境，導致不可挽回的局面。

3.建筑結構與地基不吻合的影響

框架結構房屋地基基礎的不均勻會影響到房屋的整體結構，有些建筑也因為最初設計的不恰當，與其他相鄰的建筑距離過于緊密，從而造成地基受力形狀改變，導致了建筑物整體的下沉或者墻體的開裂。還有一些建筑因為選擇的地點土質過于松軟，容易被雨水沖散，一旦遇到暴風雨天氣，水土的流失將會造成地基位置的改變從而使得房屋的傾斜或是塌陷。

4.施工的影響

由于施工方面控制不夠嚴格，技術工作者的專業知識過于匱乏，沒有經過專門的建筑施工訓練便直接上崗，這些都導致了施工的不當造成整個樓體結構遭到損壞，從而使得建筑地基沉降的發生。例如：沒有認真排查，施工前沒有檢查地基土是否被擾動，是否在已經建成的建筑物附近堆放大量建筑材料或是土方。對于磚體的結構，磚的質量是否達到國家要求，砂漿強度是否夠高，灰縫飽滿與否，拉結筋是否按照規定設置等，這些都會是建筑建成后產生沉降的直接原因。

二、建筑地基沉降的控制措施

1.地基符合建筑要求

對于地基的選擇，往往有天然地基和人工地基兩種，天然地基無需過多的處理便可以直接放置基礎的天然土層，如果土質狀況較好時可以選用天然地基，如此地基的承受能力也很強。不僅如此，天然地基還可以節約成本資金，但并不能盲目地為了節約建筑工程項目的成本而不對項目地基情況進行調查就選擇天然地基，倘若土質并不是很好卻選擇天然地基只會使地基在支撐整個建筑結構時由于承載不住使得建筑傾斜或是倒塌，嚴重的還會影響到項目的整體進度，導致建筑重修，這樣更加加大了資金的使用，從而導致得不償失的結果。所以，地基的選擇要符合建筑的要求。此外，基底必須要干凈，無浮漿，無滲水，防水涂料應該具有較好的耐久性、耐水性和耐腐蝕性。混凝土的表面要平整無露筋、蜂窩等缺陷，從而使地基更符合建筑的要求。

2.加強建筑結構整體的剛度和強度

在建筑物的墻體內設置鋼筋混凝土圈梁，其作用是提高磚石砌體的抗剪、抗拉的能力，在一定程度上可以防止和減少墻體裂縫的出現，即使出現了裂縫也可以盡快阻止其發展。

在現如今的建筑中，尤其是在民用建筑中，由于功能和美觀的要求，很多時候都需要用到多單元的組合形式，但是這種形式平面形狀較為復雜，立面也是高低不平的狀態，使得地基的受力大小不一，從而增加了沉降的差異。所以，利用沉降縫是解決這一問題的最好辦法，將建筑分割成若干個獨立的單元，使得平面不再趨近于簡單化，合理有效地減輕了地基沉降的問題。

控制建筑物的長高比，這是決定一個建筑剛度和強度的最主要因素。事實證明一個建筑的長高比控制好，不僅加強了建筑的剛強度，很大程度上也可以有效地減少建筑物沉降的發生。

3.采用合理的施工措施

建筑施工期間，必須要按照國家和設計的要求規范標準埋設專用的水準點和沉降觀測點。在主要結構施工的階段，每個結構層觀察數不能低于一次，在主結構封頂時的觀察數兩個月不能低于一次，相關的監督單位必須進行嚴格的檢查，并且將檢測結果列入工程質量評估內容。在已經建成的建筑周圍不適宜堆放過多的建筑材料，避免地面的堆載使建筑物產生額外的沉降。在淤泥的位置建立地基時，要注意盡可能不破壞土的原狀結構，通常情況下可以在坑底保留20cm左右厚度的原土層即可。

不合格的材料用于建筑工程中，對計量機具進行檢驗，并派遣專人對機具進行監督控制。合理安排施工作業的程序流程，也可以做到減小建筑地基沉降的作用。另外，如果遇到復雜的建筑體型或者因荷載差異較大導致高層建筑產生沉降，可以根據高層建筑損傷的程度，全方位綜合考慮局部卸荷、增加地基的深度，錨桿靜壓樁、樹根樁或者注漿等加固補救。對于沒有處理好地基土，或者部分藏匿的軟土等不良地質引起的沉降導致高層建筑收到損傷，可以嘗試旋噴樁或者樹根樁來對部分進行加固處理。但對于那些地基荷載較大而引起的沉降，可以嘗試通過卸除部分的荷載，或者加深加大基礎低面積來處理問題。

三、結語

沒有正式設計且進行結構的運算、建筑設計方面的不足、結構與地基的不吻合、技術工作者專業知識的匱乏等等一系列問題都是造成高層建筑地基沉降的主要原因，從而導致建筑美觀直線下降，不僅如此還會威脅到人們的生命和財產安全，使得建筑廠商損失頗大。由于地基是一個高層建筑最為重要的部分，地基處理的好將會為之后的作業工作打下堅實的基礎，因此，要從建筑結構、地基的穩固與否和施工工藝方面著重抓起，減少建筑沉降的概率，保障人們的基本生活安全，加強對地基沉浮方面的意識。要時刻復檢樁位和數量，準確測量地基的深度檢驗基底土性，成莊長度要滿足設計的規范要求，鋼筋及混凝土要滿足設計的強度。回填土質、回填土分層厚度及含水量要符合設計或施工方案要求，不同的部位回填方法及防護和使用機具是否按照施工方案要求實施。清除基底的雜物和淤泥，排凈積水，在建筑安全上提高建設的標準尺度，對建筑工程的建設要嚴格遵守施工方面的相關法律法規。