防止建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的措施
摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與技術(shù)的不斷進(jìn)步,高層建筑也越來(lái)越多,但由于荷載差和結(jié)構(gòu)剛度差,容易使基礎(chǔ)過(guò)大而產(chǎn)生沉降,從而對(duì)地面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響,本文首先分析了高層建筑不均勻沉降的原因,進(jìn)而提出了高層建筑不均勻沉降的處理方法,為相關(guān)施工人員提供一些參考。
關(guān)鍵詞:高層建筑,不均勻沉降,地基,措施
1.引言
現(xiàn)階段,導(dǎo)致建筑工程事故頻發(fā)的主要原因是地基不均勻沉降。不均勻沉降的發(fā)生,在土質(zhì)松軟的地區(qū)表現(xiàn)尤為明顯。地基的不均勻沉降對(duì)高層建筑的危害很大,輕者開(kāi)裂,重者傾斜、倒塌,嚴(yán)重影響了建筑物的使用安全,在實(shí)際的施工過(guò)程中,施工方需對(duì)中高層建筑的基礎(chǔ)沉降進(jìn)行密切監(jiān)控監(jiān)測(cè),若發(fā)現(xiàn)有不均勻沉降現(xiàn)象,則應(yīng)及時(shí)地采取科學(xué)合理地措施,防止對(duì)建筑物造成無(wú)法彌補(bǔ)的損害,保證周圍人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
2.不均勻建筑地基的特點(diǎn)
。1)地面高差懸殊很大。
大量的平整場(chǎng)地工作往往使同一建筑物的部分基礎(chǔ)置于挖方區(qū),而另一部分基礎(chǔ)置于填方區(qū),或一部分基礎(chǔ)置于河道上,而另一部分基礎(chǔ)置于硬土層上,如果處理不當(dāng),很容易使地基產(chǎn)生不均勻沉降。
。2)土層復(fù)雜。
地基由于土層在平面與豎向分布上有很大的差異,不但層次多,且各種土層的物理力學(xué)指標(biāo)相差懸殊,在平面上土層厚度變化較大。
。3)局部軟弱土層。
遇到有河道溝渠的淤泥細(xì)砂、軟塑狀粘性土層等局部軟弱土層,一般面積不大,對(duì)一個(gè)建筑物地基的影響也是局部的,但如果處理不當(dāng),容易產(chǎn)生基礎(chǔ)不均勻沉降。
3.高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生的原因
基礎(chǔ)不均勻沉降不僅與地表的垂直變形值有關(guān),而且還與地基的性質(zhì)、基礎(chǔ)形狀、建筑物的大小和體型、上部結(jié)構(gòu)的剛度、建筑材料、施工質(zhì)量、荷載等因素有關(guān)。
3.1地基處理不當(dāng),基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理。
地基處理控制難度較大且基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理,施工質(zhì)量無(wú)損普查技術(shù)又相對(duì)滯后,難以有效地全面檢測(cè)施工質(zhì)量,要提高地基承載能力,對(duì)變形大的軟弱地基,應(yīng)進(jìn)行加固處理;A(chǔ)設(shè)計(jì)要根據(jù)上部荷載與地基土質(zhì)情況,考慮地基的樁基礎(chǔ)。一些施工隊(duì)伍技術(shù)錯(cuò)誤地認(rèn)為局部堅(jiān)實(shí)土體的允許承載力超過(guò)周圍土體可以不作處理,容易埋下質(zhì)量隱患。
3.2在設(shè)計(jì)方面,建筑物體型布置不合理。
為了追求建筑造型,建筑平面開(kāi)頭復(fù)雜,轉(zhuǎn)折多變,房屋體形復(fù)雜過(guò)大,相鄰建筑物太近,建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)。部分房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商盲目節(jié)省投資,不尊重科學(xué)設(shè)計(jì),往往提出諸如大幅度放大懸挑陽(yáng)臺(tái)、取消墻體甚至取消原設(shè)計(jì)要求的地基加固措施等不合理要求,建筑立面高低起伏,荷載差異較大,開(kāi)設(shè)大門大窗,墻體被削弱。
3.3施工或竣工后對(duì)沉降觀測(cè)不重視。
一些施工單位在施工或竣工后,對(duì)沉降的觀測(cè)不重視,一些觀測(cè)點(diǎn)的選擇和預(yù)留缺少防護(hù)措施,致使觀測(cè)數(shù)據(jù)不可靠,觀測(cè)儀器精度不夠,或在觀測(cè)過(guò)程中隨意更換觀測(cè)儀器和觀測(cè)人員,致使觀測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。竣工后的觀測(cè)工作有名無(wú)實(shí),當(dāng)出現(xiàn)較大的質(zhì)量事故后才進(jìn)行分析、鑒定和處理,不但增加了處理難度,還影響了社會(huì)信譽(yù)。
4.不均勻沉降對(duì)高層建筑物的危害
在高層房屋建筑施工過(guò)程中,由于地基軟弱,土層在水平方向軟硬不一,厚度變化大,建筑物荷載相差較大等原因,容易使地基產(chǎn)生過(guò)量的不均勻沉降?偟膩(lái)說(shuō),建筑基礎(chǔ)不均勻沉降對(duì)工程的危害主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
。1)由于地基沉降而致使地表產(chǎn)生凹凸不平,因此建筑物地基的承載力將重新分布,容易造成建筑物傾斜。
。2)地基的不均勻沉降引起建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力,當(dāng)不均勻沉降超過(guò)建筑物承受的限度時(shí),不僅使基礎(chǔ)出現(xiàn)裂縫,而且使上部建筑結(jié)構(gòu)開(kāi)裂,甚至房屋整體傾斜,危及安全。
5.防止高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的措施
地基的過(guò)量變形將使建筑物損壞或影響其使用功能,特別是高壓縮土、膨脹土、濕陷性黃土以及軟硬不均等不良地基上的建筑物,如果設(shè)計(jì)和施工考慮不周,就容易因不均勻沉降而開(kāi)裂損壞。因此,如何防止或減輕不均勻沉降的損害,可以從以下方面來(lái)考慮:
5.1先勘察后設(shè)計(jì)
在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)之前,應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘察,查明地基土質(zhì)情況、分布范圍、承載力大小,地下水位等水文地質(zhì)條件,然后按照安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、方便施工等要求,進(jìn)行全面分析,權(quán)衡利弊,確定合理的建筑布局和結(jié)構(gòu)類型,以便使上部結(jié)構(gòu),與地基相互影響。
5.2在設(shè)計(jì)方面
。1)建筑平面應(yīng)力求簡(jiǎn)單,高度不宜過(guò)大,建筑平面簡(jiǎn)單、高度一致的建筑物,基底應(yīng)力較均勻,圈梁容易拉通,整體剛度好,即使沉降較大,建筑物也不易產(chǎn)生裂縫和損壞,而對(duì)于荷載性差的建筑物,常會(huì)有建筑物輕度傾斜或開(kāi)裂破壞。
。2)控制建筑物的長(zhǎng)高比,合理地布置縱橫墻。磚石承重的建筑物,當(dāng)其長(zhǎng)度與高度之比較小時(shí),建筑物的剛度好,能有效防止建筑物開(kāi)裂。
5.3從施工入手,切實(shí)提高施工質(zhì)量
在軟弱的地基上進(jìn)行工程建設(shè),合理地安排施工程序,注意某些施工方法,也能收到減少或調(diào)整部分不均勻沉降的效果。
。1)對(duì)原材料質(zhì)量要加強(qiáng)控制。砂漿和磚的品種,強(qiáng)度都必須符合設(shè)計(jì)要求,加強(qiáng)原材料的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收,嚴(yán)禁將不合格的材料用于建筑工程上,對(duì)計(jì)量器具進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)利用半磚時(shí),應(yīng)將半磚分散砌于墻中,同時(shí)也要滿足搭接1/4磚長(zhǎng)的要求。
。2)在相鄰建筑物之間高低懸殊時(shí),一般應(yīng)按照先高后低的程序進(jìn)行施工;在已建成的較低建筑周圍,不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物;在淤泥及淤泥質(zhì)土的地基上開(kāi)挖基坑時(shí),要注意盡可能不擾動(dòng)土的原狀結(jié)構(gòu),通?稍诳拥妆A200mm左右厚的原土層,待施工墊層時(shí)再臨時(shí)鏟除,如發(fā)現(xiàn)坑底軟土已被擾動(dòng),可挖去擾動(dòng)部分,用砂、碎石等回填處理。
(3)加強(qiáng)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,監(jiān)理單位必須檢查復(fù)測(cè)。施工沉降觀測(cè)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,保證高層建筑的正常使用壽命和安全性,就應(yīng)該進(jìn)行正確的施工沉降觀測(cè),這樣可以為以后的勘察設(shè)計(jì)施工提供可靠的資料及相應(yīng)的沉降參數(shù),以指導(dǎo)合理的施工工序,預(yù)防在施工過(guò)程中出現(xiàn)不均勻沉降,所以,進(jìn)行施工沉降觀測(cè)也是預(yù)防建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的措施之一。
5.4減輕建筑物的自重
為了減輕建筑物的自重,最好使用輕質(zhì)高強(qiáng)墻體材料,可用輕質(zhì)隔墻代替非承重墻,可采用預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu),選用自重輕;靥钔辽俚幕A(chǔ)形式。房屋竣工后,不宜隨意改變房屋的使用功能,增大使用荷載或任意加大地面厚度,防止地表水滲入地基。
減少地基不均勻沉降采取的防治措施就要從地基、上部結(jié)構(gòu)相互作用的觀點(diǎn)出發(fā),從勘察、設(shè)計(jì)、施工等方面綜合采取措施,減少建筑物的總沉降量,相應(yīng)地減少不均勻沉降量,增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)對(duì)沉降和不均勻沉降的適應(yīng)能力。
結(jié)語(yǔ)
建筑物基礎(chǔ)不均勻沉降是一個(gè)復(fù)雜的工程問(wèn)題,在施工中應(yīng)盡可能考慮上部結(jié)構(gòu)、地基的相互影響,使不均勻沉降控制在允許范圍內(nèi),使建筑物能夠正常使用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,會(huì)涌現(xiàn)出更多更好的方法,在技術(shù)方面我們要勇于創(chuàng)新,有所突破,這樣才能保證工程的質(zhì)量。
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