劉彩虹 劉鳳山
摘 要:近年來(lái)因地基基礎(chǔ)沉降不均勻所導(dǎo)致房屋出現(xiàn)問(wèn)題的事故不斷發(fā)生,作為工程技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)此引起高度重視,本文對(duì)產(chǎn)生地基基礎(chǔ)不均勻沉降的原因做了簡(jiǎn)要的分析并從工程地質(zhì),設(shè)計(jì),施工三個(gè)方面提出了相關(guān)的防治措施。
關(guān)健詞:地基基礎(chǔ);不均勻沉降;防治措施;凍土處理
近年來(lái)在我們的實(shí)際工程中,由于沒(méi)有足夠重視地基的沉降,以至出現(xiàn)過(guò)工程事故,這樣的例子屢見(jiàn)不鮮。一些慘痛的教訓(xùn)不得不引起我們的思考。我國(guó)的面積遼闊,地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。各地區(qū)的地質(zhì)不盡相同,就是同一個(gè)地區(qū)的地質(zhì)也不盡相同。因此作為一名工程技術(shù)人員,應(yīng)該對(duì)此引起高度的重視。建筑物應(yīng)該坐落在穩(wěn)定,堅(jiān)實(shí)的土層上,而避免有軟弱的土層,由于軟弱的地基土往往呈現(xiàn)凹陷形不均勻沉降,當(dāng)沉降超過(guò)一定限度時(shí),在建筑物底層門(mén)窗洞口角部出現(xiàn)斜裂縫或八字型裂縫。此類(lèi)裂縫大多數(shù)在房屋建成后不久出現(xiàn),并隨著時(shí)間的推移而繼續(xù)加以擴(kuò)展,直至地基沉降穩(wěn)定后,便不再發(fā)生變化。少數(shù)結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)槌两挡町愡^(guò)大,而導(dǎo)致房屋的嚴(yán)重變形,甚至倒塌。地基基礎(chǔ)不均勻沉降造成的危害應(yīng)引起工程技術(shù)人員的高度重視。
1 地基基礎(chǔ)不均勻沉降的原因
1.1 工程勘察地質(zhì)報(bào)告的因素
一般情況下,工程勘察地質(zhì)報(bào)告能夠正確反映土壤類(lèi)別,土層性質(zhì),水文地質(zhì)等情況。
結(jié)合設(shè)計(jì)要求,對(duì)地基作出評(píng)價(jià),對(duì)設(shè)計(jì)和施工提出合理建議。如果地質(zhì)報(bào)告不真實(shí),就容易給設(shè)計(jì)人員造成分析,判斷上設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤;以至造成重大經(jīng)濟(jì)損失。
1.2 工程設(shè)計(jì)方面的因素
由于某些建筑型體復(fù)雜,或有建筑高度高差較大及荷載顯著不同的,地基上的壓縮性有顯著不同處或地基處理方法不同的,以及沒(méi)有在適當(dāng)位置設(shè)置沉降縫的,基礎(chǔ)剛度或整體剛度不足的,都將導(dǎo)致地基基礎(chǔ)的不均勻沉降量增大,造成墻體出現(xiàn)裂縫。另外設(shè)計(jì)中各部位基礎(chǔ)相對(duì)沉降量過(guò)大,也是造成墻體開(kāi)裂的因素之一。
1.3 工程施工方面上的因素
由于墻體砌筑時(shí),砂漿強(qiáng)度偏低,灰縫不飽滿(mǎn),砌筑組砌不當(dāng),通逢多,斷磚集中使用,拉結(jié)筋不按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,墻體留槎違反規(guī)范要求等等。
2 基基礎(chǔ)不均勻沉降的防治措施
2.1 從工程勘察地質(zhì)報(bào)告入手
地質(zhì)鉆探報(bào)告是一門(mén)專(zhuān)門(mén)的學(xué)科,來(lái)不得半點(diǎn)虛假??辈斓刭|(zhì)報(bào)告是設(shè)計(jì)人員的主要設(shè)計(jì)依據(jù),必須提高地質(zhì)勘測(cè)人員的業(yè)務(wù)水平,政治素質(zhì)和職業(yè)道德素質(zhì),加強(qiáng)責(zé)任感,這樣才能使地質(zhì)報(bào)告具有真實(shí)性和可靠性。作為設(shè)計(jì)者應(yīng)該認(rèn)真的閱讀理解報(bào)告的內(nèi)容,應(yīng)該對(duì)工程所在地的地質(zhì)情況做到心中有數(shù);如發(fā)現(xiàn)與報(bào)告所述不同,應(yīng)及時(shí)采取措施。
2.2 從設(shè)計(jì)上入手
建筑的平面形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單,規(guī)則整齊,盡量避免形狀復(fù)雜,陰角太多;避免建筑物有顯著的高差或荷載差異。在軟土地區(qū)建筑物的裂縫事故,往往以有高度差異或苛載差異的建筑物為多見(jiàn),尤其是高低或輕重單元連成一體未設(shè)置沉降縫時(shí)最易發(fā)生。
控制建筑物的單位整體長(zhǎng)度,長(zhǎng)度較大的建筑,考慮在適應(yīng)部位設(shè)置沉降縫,對(duì)于平面圖形復(fù)雜的,或有層高高差及荷載顯著不同的,要在其轉(zhuǎn)折處,層高高差處或荷載顯著不同的部位設(shè)置沉降縫,在地基土的壓縮性有顯著有同處或在地基處理方法不同處設(shè)置沉降縫。
考慮相鄰建筑物的影響。建筑物荷載不僅使建筑物地基土產(chǎn)生壓縮變形,而且由于基底壓力擴(kuò)散的影響,在相鄰范圍內(nèi)的土層,也將產(chǎn)生壓縮變形,這種變形隨著相鄰建筑物距離的增加而逐漸減少,由于軟弱地基的壓縮性很高,當(dāng)兩建筑物之間距離較近時(shí),常常會(huì)造成鄰近建筑的傾斜或開(kāi)裂損壞,為了避免相鄰建筑物影響的損害,軟弱地基上的建筑物基礎(chǔ)之間要有一定的距離。
控制建筑物的長(zhǎng)高比。長(zhǎng)高比是保證磚石承重結(jié)構(gòu)建筑物剛度的主要因素。長(zhǎng)高比大的建筑物,調(diào)整地基不均勻變形的能力就差;相反,如將建筑物長(zhǎng)高比限制在一定的范圍內(nèi),它就具有較大的調(diào)整地基不均勻變形的能力。
一般房屋的縱向剛度較弱,地基不均勻沉降的損害主要表現(xiàn)為縱墻的撓曲破壞。內(nèi)外縱墻的中斷,轉(zhuǎn)折,都會(huì)削弱建筑物的縱向剛度。地基不良時(shí),應(yīng)盡量使內(nèi)外縱墻都貫通??v,橫墻的聯(lián)結(jié)形成了空間剛度??s小橫墻的間距,可有效地改善房屋整體性,從而增強(qiáng)了調(diào)整不均勻沉降的能力。
合理布置縱橫墻及設(shè)置圈梁。在建筑物的墻體設(shè)置鋼筋混凝土圈梁的主要作用是增強(qiáng)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(xiàn),即使出現(xiàn)了裂縫也能阻止裂縫的發(fā)展。
采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)增加結(jié)構(gòu)的整體性。
地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須經(jīng)控制變形值為主,設(shè)計(jì)單位必須嚴(yán)格按著規(guī)范驗(yàn)算。基礎(chǔ)最終沉降量應(yīng)當(dāng)控制在《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的限值以?xún)?nèi)。
當(dāng)然地基不能滿(mǎn)足建筑物沉降變形控制要求的,必須采取技術(shù)措施加以處理。
2.3 從施工中入手
砂漿的品種,強(qiáng)度等級(jí)必須符合設(shè)計(jì)要求。影響砂漿強(qiáng)度的因素計(jì)量不準(zhǔn),原材料質(zhì)量的變動(dòng),塑化材料(如石灰膏)的稠度不準(zhǔn)而影響到滲入量;砂漿試塊的制作和養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)。解決的辦法是: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),并對(duì)計(jì)量工作派專(zhuān)人監(jiān)控。將石灰膏調(diào)成12CM的標(biāo)準(zhǔn)稠度后稱(chēng)量,或測(cè)出其實(shí)際稠度后進(jìn)行換算。砂漿試塊應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)看管及養(yǎng)護(hù)。磚的品種,強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求,砌體組砌形式一定要根據(jù)所砌部位的受力性質(zhì)和磚的規(guī)格來(lái)確定。一般采用一順一丁,上下順磚錯(cuò)縫的砌筑法,以大大提高砌筑墻體的整體性,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(mǎn)足搭接1/4磚長(zhǎng)的要求。
加強(qiáng)沉降檢測(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(zhuān)用水準(zhǔn)點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)。主體結(jié)構(gòu)施工階段,第結(jié)構(gòu)層沉降觀測(cè)不少于一次,主體結(jié)構(gòu)封頂后,沉降觀測(cè)2個(gè)月不少于一次。監(jiān)理單位必須進(jìn)行檢查復(fù)測(cè),并將資料列入工程質(zhì)量評(píng)估內(nèi)容。
3 寒冷地區(qū)永凍土及季節(jié)性?xún)鐾恋奶幚?/p>
凍土主要分布在我國(guó)的嚴(yán)寒地區(qū),分為季節(jié)性?xún)鐾良坝谰眯詢(xún)鐾?。季?jié)性?xún)鐾劣址Q(chēng)為融凍層,只在冬季氣溫降至零度以下時(shí)才凍結(jié),春季氣溫上升而融化,因此凍土的深度不大。而永久性?xún)鐾脸D瓴蝗诨?,凍土很厚,具有特殊的性質(zhì)。當(dāng)溫度改變時(shí),其物理力學(xué)性能也隨之改變,并產(chǎn)生凍脹,融陷熱融滑塌等現(xiàn)象。一般采用以個(gè)幾種方法加以處理。
換填法
用粗砂,礫石等不凍脹材料填筑在基底下。對(duì)不采暖的建筑填土深度為當(dāng)?shù)貎錾畹?0%,采暖建筑的填土深度為當(dāng)?shù)貎鐾辽疃鹊?0%,寬度為基礎(chǔ)每邊外伸150-200MM。
物理化學(xué)法
人工鹽優(yōu)化改良土:加入氧化鈉,氧化鈣和氧化鉀等;以降低冰點(diǎn)的溫度,減輕凍害。用憎水物質(zhì)改良土:如柴油等加化學(xué)表面活性劑,以減少地基的含水量。使土顆粒聚集成或分散改良土:如用順丁烯聚合物,使土粒聚集,降低凍脹。
保溫法
在建筑物基礎(chǔ)底部或四周設(shè)置隔熱層,增大熱阻,推遲土的凍結(jié),提高土的溫度,降低凍脹。
排水隔水法
建筑物周?chē)O(shè)置排水溝,防止雨水滲入地基,同時(shí)在基礎(chǔ)的兩側(cè)與底部填砂石料,并設(shè)置排水管將滲透過(guò)來(lái)的水排除。
凍土地基處理是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜,難度大的非常規(guī)的工程,我們必須精心施工,做好技術(shù)交底與質(zhì)量監(jiān)督及監(jiān)測(cè)工作。
總之,基礎(chǔ)的沉降問(wèn)題必須引起我們高度的重視。勘察設(shè)計(jì)的合理與否,決定勘察報(bào)告的準(zhǔn)確度和可靠性?;A(chǔ)設(shè)計(jì)人員對(duì)勘察報(bào)告中提出的建議要充分重視,我們必須從頭到尾嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),杜絕問(wèn)題的發(fā)生,將風(fēng)險(xiǎn)降到最低點(diǎn)。在今后的工作中利用先進(jìn)的工藝技術(shù),以及先進(jìn)的理論方法,使我們?cè)诒WC建筑物安全正常使用前提下,降低工程成本,更好的服務(wù)于社會(huì),服務(wù)于人民大眾。