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【转载】地基不均匀沉降的原因及防治措施  

2012-10-30 20:39:34|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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建筑物一般总会产生一定的沉降,软弱地基上的建筑物更容易产生不均匀沉降。过大的不均匀沉降易使上部结构开裂与破坏,造成建筑物各处渗水、下水道堵塞不畅等,严重影响建筑物的使用。对于多层砌体结构,由于砌体的抗拉、抗剪强度较低,在地基沉降时,很易在墙体上产生斜裂缝或踏步式裂缝,窗洞的四角部位尤其厉害。

    引起地基不均匀沉降的原因:

    首先是地质勘察报告的准确性差、真实性不高。实际施工中,有些工程不进行地质勘察盲目施工;有的勘察不按规定进行,如钻探中布孔不准确或孔深不到位;有的抄袭相邻建筑物的资料等,都会给设计人员造成分析、判断或设计错误,使建筑物可能产生沉降或不均匀沉降,甚至发生结构破坏。

    其次是设计方面存在问题。建筑物长度太长;建筑体型比较复杂凹凸转角多;未在适当部位设置沉降缝;基础及建筑物整体刚度不足;建筑物层高相差大所受荷载差异大;地基土的压缩性显著不同、地基处理方法不同;以及设计方面的错误等都会引起建筑物产生过大的不均匀沉降。

    最后是施工方面存在问题。没有认真进行验槽;基础施工前扰动了地基土;在已建成的建筑物周围推放大量的建筑材料或土方;对于砖砌体结构,砌筑质量不满足要求,砂浆强度低、灰缝不饱满、砌砖组砌不当、通缝多、拉结筋不按规定设置等,也会引起建筑物建成后产生不均匀沉降。

    针对以上问题,防止地基产生不均匀沉降的措施主要有:

    一、保证勘察报告的真实性和可靠性。

    1. 建筑物体型应力求简单。建筑物立面的高差不宜悬殊,所受荷载差异不宜太大;在平面上开头应力求简单,尽量避免凹凸转角,同时平面上的转折和弯曲也不宜过多,否则会使其整体性和抗变形能力降低。另外,适当控制建筑物的长高比(建筑物在平面上的长度和从基底算起的高度之比),其越小,整体刚度越好,调整不均匀沉降的能力越强,一般控制在 2.5~3 之间。对于砌体承重结构,为保证其整体刚度,应合理布置纵横墙。纵横墙应尽量贯通,横隔墙的间距不宜过大,一般不大于建筑物宽度的 1.5 倍为宜。

    2. 设置沉降缝。沉降缝将建筑物分成各自独立的单元,各单元的沉降不相互影响。一般在建筑平面的转折部位,高度差异(或荷载差异)处,长高比嘉宾大的砌体承重结构或钢筋混凝土西式体承重结构或钢筋混凝土框架结构的适当部位,地基土的压缩性有显著差异处,建筑结构或基础类型不同处,分期建造房屋的交界处等设置沉降缝。沉降缝应有足够的宽度,建筑物越高(层数越多),缝就越宽。具体缝宽和构造见规范及有关资料。

3.相邻建筑物之间应保持一定的距离。地基土中的附加应力会扩散到基础外的一定宽度和深度,如果两相邻建筑物距离过近,就会产生应力叠加,而引起过大的不均匀沉降;特别是在原有建筑物旁新建重高建筑物时更应注意。
    4.适当调整建筑物标高。各建筑单元、地下管线、工业设备等原有标高,会随着地基的不断沉降而改变。国契约,预先可采取一定措施给以提高。如(1)室内地坪和地下设施的标高高,可根据预做沉降量予以提高。建筑物各部分(或设备之间)有联系时,可将沉降较大者标高提高。(2)建筑物与设备之间,应留有足够的净空。当建筑物有管道穿过时,应预留足够尺寸的孔洞,或采用柔性管道接头等。

    三、结构设计方面:

    1.减轻建筑物自重。减轻建筑物自重可以减少基底压力,是防止和减轻不均匀沉降很重要的途径。实际中可采用轻质材料,如多孔砖墙或其他轻质墙体;选用轻型结构,如预应力钢筋混凝土结、轻钢结构以及各种轻型空间结构;选用自重较轻、覆土较少的基础形式,如浅埋的宽基础、有半地下室或地下室的基础,或者室内地面架空地坪等。

    2.设置圈梁和钢筋混凝土构造柱。在建筑物的墙体里设置圈梁和构造柱能增强建筑物的整体性,提高其抗弯刚度,在一定程度上能防止或减少裂缝的出现,即使出现了裂缝也能阻止裂缝的发展。

    3.减少或调整基础底面的附加压力。采用较大的基础底面积,减少基底附加压力,可以减小沉降量。对同一地基上建筑物的相邻部分,可采用不同的基底附加压力,荷载大的宜采用增大基底尺寸,来减少基底附加压力、降低沉降差异。某些时候可采用静定结构体系,当发生不均匀沉降时,不至于引起很大的附加内力,能较好地适应不均匀沉降。

    4.地基基础设计应控制变形值,必须进行基础最终沉降量和偏心距的验算,基础最终沉降量应当控制在《地基基础设计规范》规定的限值以内。当天然地基不能满足建筑物沉降变形控制要求时,必须采取技术措施,如打预制钢筋混凝土短桩等。同一建筑物尽量采用同一类型的基础并埋置于同一土层中。在软弱地基上的砌体承重结构,可采用钢筋混凝土梁板式基础,其支承面积和整体刚度大,抗弯能力强,能有效地调整不均匀沉降。

    四、施工方面:

    1.在基坑开挖时,不要扰动地基土,通常坑底保留200mm左右的土,待垫层施工时,再人工挖除。如坑底土补扰动,应挖去,用砂、碎石回填夯实。要注意打桩、井点降水及深基开挖对附近建筑物的影响。
    2.当建筑物存在有高、低和重、轻不同部分时,应先施工高、重部分,使其有一定的沉降后再施工低、轻部分,或先施工主体房屋,再施工附属房屋,能减少一部分沉降差;如高低层使用连接件时,应最后修建连接件,以调整部分沉降差异。活载大的建筑物(如料仓、油罐、水塔等),在施工前,有条件时可先堆载预压;在使用期间,应控制加载速率和加载范围,避免量大、迅速和集中堆载。

    3.在已建成的小、轻型建筑物周围,不宜堆放大量的建筑材料和土方等重物,以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降。

    4由于地基分布的复杂性和勘探点的有限性,应认真重视基础验槽,尽可能在基础施工前,发现并根除地基土会产生不均匀沉降的隐患,弥补工程勘探工作的不足。

    5.保证施工质量。对于常用的砖砌体结构,必须根据施工要求严格施工。

    五、对于比较重要的建筑物和建在软弱地基上的建筑物应进行沉降观测。

    施工单位必须按设计要求及规范标准埋设专用水准点和观测点。如民用建筑每建完一层(包括地下部分)应观测一次;工业建筑按不同荷载阶段分次观测,施工期间观测不少于4次;建筑物竣工后,第一年观测不少于3~6次,第二年少少于2次,以后每年1次,直至下沉稳定为止。

    总之,地基产生不均匀没降的原因是多方面的,带给建筑物的影响较大,对建筑物的破坏是难以修复的。但是能在设计、施工等各方面采取一定的措施,就可以有效地预防和控制不均匀沉降的产生。


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