1 引起地基不均勻沉降的原因
1.1地質勘探報告的原因
工程地質勘察報告反映土層性質、地下水和土工試驗情況,并結合設計要求,對地基出具評價,對設計和施工提出某些建議。實際施工中,有些工程不進行地質勘察盲目施工;有的勘察不按規定進行都會給設計人員造成分析、判斷或設計錯誤,使建筑物可能產生不均勻沉降,甚至發生結構破壞。
1.2設計方面的原因
建筑結構設計不合理,平面體形復雜、層高高差和房屋長度太大導致整體剛度差;結構荷載明顯不同;基礎選型不合理,同一建筑采用不同的基礎結構;對不同的地基土質未作相應的處理;不按規范規定設置沉降縫;基礎剛度或住宅整體剛度不強;設計計算粗糙;相鄰建筑物之間的距離不夠,以致地基中附加應力擴散后重疊,導致不均勻沉降。
1.3 外部因素的原因
在已有建筑附近開挖基坑,影響了地基的穩定;鄰近建筑物施工時的機械振動;大面積堆載;地下水大量浸泡等等,造成地基滑移或沉陷。
1.4 施工方面的原因
施工方案制定不合理;墻體砌筑時,砌筑質量不滿足要求,砂漿強度低、灰縫不飽滿、通縫多、拉結筋不按規定設置;沒有認真進行驗槽;基礎施工前擾動了地基土;在已建成的建筑物周圍堆放大量的建筑材料或土方增大了地基的附加應力;也會引起建筑物建成后的不均勻沉降。
2 地基不均勻沉降的危害
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。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。
3 對地基不均勻沉降的處理措施
3.1 從設計上采取多種措施,增強基礎剛度和整體剛度
3.1.1 建筑措施
建筑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、建筑物有顯著的高差或荷載差異。在軟土地區建筑物的裂縫事故,往往是在高度或荷載有差異的建筑物為多見,尤其是高、低或輕、重單元連成一體未設置沉降縫時易發生。
3.1.2 設置沉降縫
多層住宅的長度應控制在55m以內;長度較大的住宅,應在適應部位設置沉降縫;對于平面圖形復雜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也需設置沉降縫。
3.1.3 減輕建筑物自重
減輕建筑物自重可以減少基底壓力,是防止和減輕不均勻沉降很重要的途徑。實際中可采用輕質材料,如多孔磚墻或其他輕質墻體;選用輕型結構,如預應力鋼筋混凝土結構、輕鋼結構以及各種輕型空間結構;選用自重較輕、覆土較少的基礎形式,如淺埋的寬基礎、有半地下室或地下室的基礎,或者室內地面架空地坪等。建筑物荷載不僅使建筑物地基土產生壓縮變形,而且由于基底壓力擴散的影響,在相鄰范圍內的土層也將產生壓縮變形。
3.1.4 控制建筑物的長高比
長高比是保證磚石承重結構建筑物剛度的主要因素。長高比大的建筑物,調整地基不均勻變形的能力就差,相反,如將建筑物長高比限制在一定范圍內,它就具有較大的調整地基不均勻變形的能力。實踐證明,建筑物的長高比控制在 2.5~3 之間時,可減少建筑物的相對彎曲,房屋不易出現裂縫。
3.1.5 合理布置縱橫墻
承重結構的墻身是房屋抗扭曲的主要受力構件,它具有調整地基不均勻變形的能力。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,猶如空間多肋深梁,剛度很大,能使基礎沉降比較均勻。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。
3.1.6 設置圈梁
在建筑物的基礎和頂層處,宜各設置一道鋼筋混凝土圈梁,其他各層可隔層設置,其主要作用是增強建筑物的整體性。它在一定程度上能防止或減少裂縫的出現,即使出現了裂縫也能阻止其發展。
3.2 提高地質勘探報告的質量
地質勘探報告是一門專門的科學,是設計人員設計的主要依據。必須提高地質勘測人員的業務水平、政治素質、職業道德素質及加強責任感,這樣才能使鉆探報告具有真實性和可靠性。因此從鉆探報告入手,確保其真實性和可靠性。
3.3 施工中切實提高施工質量
3.3.1 加強原材料的進場驗收,嚴禁將不合格的材料用于建筑工程上。砌體組砌形式要根據所砌部位的受力性質和磚的規格來確定,一般采用一順一丁,上下順磚錯縫的砌筑法,以提高砌筑墻體的整體性;當利用半磚時,應將半磚分散砌于墻中,同時也要滿足搭接 1/4 磚長的要求。砂漿的品種、強度等級必須符合設計要求,計量器具要進行檢測,并派專人對計量工作進行監控。
3.3.2 當建筑物存在有高、低和重、輕不同部分時,應先施工高、重部分,使其有一定的沉降后再施工低、輕部分,或先施工主體房屋,再施工附屬房屋,能減少一部分沉降差;如高低層使用連接件時,應最后修建連接件,以調整部分沉降差異。活載大的建筑物(如料倉、油罐、水塔等),在施工前,有條件時可先堆載預壓;在使用期間,應控制加載速率和加載范圍,避免量大、迅速和集中堆載。
3.3.3 磚墻筑前,應對操作工人進行技術交底,并事先按標準加工好拉結筋。一般拉結筋按三個0.5m,即埋入墻內 0.5m,伸出墻外 0.5m,上下間距0.5m。抗震構造柱埋入長 1m。半磚墻放 1 根,一磚墻放 2 根。考慮到水平灰縫為 8~12mm,為保證水平灰縫飽滿度,拉結筋選用直徑為 6.5mm的Ⅰ級鋼筋。 3.3.4 構造柱馬牙槎不標準,會直接影響到墻體整體性和抗震性。為保證構造柱馬牙槎高度,不宜超過標準磚五皮,多孔磚三皮。轉角及抗震設防地區臨時間斷處不得留直槎;嚴禁在任何情況下留陰槎。
3.3.5 施工期間,施工單位必須按設計要求及規范標準埋設專用水準點和沉降觀測點。主體結構施工階段,每結構層沉降觀測不少于一次;主體結構封頂后,沉降觀測兩個月不少于一次。監理單位必須進行檢查復測,并將資料列入工程質量評估內容中。
結束語
總之,地基產生不均勻沉降的原因是多方面的,帶給建筑物的影響較大,對建筑物的破壞是難以修復的。但是能在設計、施工等各方面采取一定的措施,就可以有效地預防和控制不均勻沉降的產生。
參考文獻:
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