林 俊
(廣西裕達(dá)工程有限公司,廣西 來(lái)賓 546100)
建筑物一般都會(huì)產(chǎn)生一定的沉降,過(guò)大的不均勻沉降易使上部結(jié)構(gòu)開裂與破壞,造成建筑物各處滲水、下水道堵塞不暢等,嚴(yán)重影響建筑物的使用。所以針對(duì)這一情況,進(jìn)行深層次的分析及對(duì)相關(guān)防治措施做進(jìn)一步的探究,是當(dāng)前建筑業(yè)亟待解決的問題。
建筑物地基產(chǎn)生不均勻沉降主要是由于上部建筑結(jié)構(gòu)荷載不均勻以及地基土質(zhì)軟弱等因素造成的,從而引起上部結(jié)構(gòu)的過(guò)大變形、開裂、傾斜甚至破壞。究其根本原因主要有以下幾點(diǎn):
地質(zhì)鉆探報(bào)告真實(shí)性如何,對(duì)多層住宅的沉降幅度關(guān)系重大。工程地質(zhì)報(bào)告要正確反映土層性質(zhì)、地下水和土工試驗(yàn)情況,并結(jié)合設(shè)計(jì)要求,對(duì)地基作出評(píng)價(jià),對(duì)設(shè)計(jì)和施工提出某些建議。如果地質(zhì)報(bào)告不真實(shí),就會(huì)給設(shè)計(jì)人員造成分析、判斷的錯(cuò)誤。以前在地質(zhì)鉆探中有的鉆孔或深度不到位;有的抄襲相鄰的地質(zhì)報(bào)告;個(gè)別甚至出具假報(bào)告,不僅給建設(shè)單位造成重大經(jīng)濟(jì)損失,還帶來(lái)巨大的安全隱患。
多層住宅單體太長(zhǎng)的;平面圖形復(fù)雜,或有層高高差及荷載顯著不同的;地基土的壓縮性有顯著不同處或在地基處理方法不同的,未在適應(yīng)部位設(shè)置沉縫都會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降?;A(chǔ)剛度或整體剛度不足,不均勻沉降量大,造成下層開裂。設(shè)計(jì)馬虎,計(jì)算不認(rèn)真,甚至不作計(jì)算,照抄其他建筑物的基礎(chǔ)和主體設(shè)計(jì)也會(huì)造成不均勻沉降。
沒有認(rèn)真進(jìn)行驗(yàn)槽;基礎(chǔ)施工前擾動(dòng)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;對(duì)于磚砌體結(jié)構(gòu),砌筑質(zhì)量不滿足要求,砂漿強(qiáng)度低、灰縫不飽滿、砌磚組砌不當(dāng)、通縫多、斷磚集中使用;拉結(jié)筋不按規(guī)定設(shè)置;墻體留槎違反規(guī)范要求等都會(huì)引起建筑物建成后產(chǎn)生不均勻沉降。
(1)地殼淺部的地層、巖體、構(gòu)造在其形成和存在的整個(gè)歷史時(shí)期中,經(jīng)受過(guò)各種復(fù)雜的地質(zhì)作用,使其工程性質(zhì)變得十分復(fù)雜,主要表現(xiàn)為地質(zhì)體的不連續(xù)性、非均勻性和各向異性,不同的地質(zhì)體其物理力學(xué)性質(zhì)差別很大,壓縮性和承載力相差懸殊,當(dāng)其承載力、壓縮性和穩(wěn)定性不能滿足擬建物設(shè)計(jì)要求時(shí),便會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降、滑動(dòng)失穩(wěn)。
(2)內(nèi)力地質(zhì)作用和外營(yíng)力地質(zhì)作用及人為破壞自然環(huán)境平衡而產(chǎn)生的不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害,如:地震、巖溶、滑坡、泥石流、采空區(qū)的地表塌陷、深基坑開挖的次生效應(yīng),人工過(guò)量采水的地面沉降等,也是產(chǎn)生建筑物基礎(chǔ)不均勻沉降、危及建筑物安全的重要因素。
地質(zhì)鉆探報(bào)告是一門專門的科學(xué),它是設(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)道德修養(yǎng),加強(qiáng)責(zé)任感,這樣才能使鉆探報(bào)告具有真實(shí)性和可靠性。
2.2.1 建筑措施
(1)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荷載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(shè)置沉降縫時(shí)易發(fā)生。
(2)設(shè)置沉降縫。如果主控通信綜合樓的長(zhǎng)度較長(zhǎng),應(yīng)考慮在適宜的部位設(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不同處或在地基處理方法不同處設(shè)置沉降縫。比如,某變電站主控通信綜合樓,主控樓采用框架結(jié)構(gòu),通信綜合樓采用磚混結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)形式不同,層高也不同,沉降縫設(shè)在主控樓與通信綜合樓之間。
(3)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),常常造成鄰近建筑的傾斜或損壞。所以應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況合理地確定建筑間距。
(4)設(shè)置圈粱。在建筑物的墻體設(shè)置鋼筋餛凝土圈粱的主要作用是增強(qiáng)建筑物的整體性,在一定程度上能防止或減少裂縫的出現(xiàn)。
2.2.2 地基和基礎(chǔ)措施
多層住宅的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須以控制變形值為主,設(shè)計(jì)單位必須進(jìn)行基礎(chǔ)最終沉降量和偏心距離的驗(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》(1999年修訂版)規(guī)定的限值以內(nèi)。在建筑物體形復(fù)雜、縱向剛度較差時(shí),基礎(chǔ)的最終沉降量必須在15 mm以內(nèi),偏心距應(yīng)當(dāng)控制在15‰以內(nèi)。當(dāng)天然地基不能滿足建筑物沉降變形控制要求的,必須采取技術(shù)措施,一般可采用打預(yù)制鋼筋砼短樁。同一建筑物盡量采用同一類型的基礎(chǔ)并埋置于同一土層中。
2.2.3 結(jié)構(gòu)措施
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)高比限制在一定范圍內(nèi),它就具有較大的調(diào)整地基不均勻變形的能力。實(shí)踐證明,建筑物的長(zhǎng)高比控制在2.5~3之間時(shí),可減少建筑物的相對(duì)彎曲,房屋不易出現(xiàn)裂縫。合理布置縱橫墻。承重結(jié)構(gòu)的墻身是房屋扭曲的主要受力構(gòu)件,它具有調(diào)整地在不均勻變形的能力。縱、橫墻的布置合理與否,對(duì)建筑物的整體剛度影響很大。為了保證建筑物的整體剛度,對(duì)于磚石承重結(jié)構(gòu)的縱橫墻應(yīng)盡量貫通,橫隔墻的間距不宜過(guò)大,一般不大于建筑物寬度的1.5倍為妥。
(1)在基礎(chǔ)開挖時(shí),不要擾動(dòng)地基土,通常坑底保留200 mm左右的土。待墊層施工時(shí),再人工挖除。如坑底土被擾動(dòng),應(yīng)挖去,用砂、碎石回填夯實(shí)。要注意打樁、井點(diǎn)降水及深基開挖對(duì)附近建筑物的影響。
(2)當(dāng)建筑物存在有高、低和重輕不同部分時(shí),應(yīng)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(shí),應(yīng)最后修建連接件,以調(diào)整部分沉降差異。荷載大的建筑物(如料倉(cāng)、油罐、水塔等),在施工前,有條件時(shí)可先堆載頂壓;在使用期間,應(yīng)控制加載速率和加載范圍,避免量大、迅速和集中堆載。
(3)在已建成的小輕型建筑物周圍,不宜堆放大量的建筑材料和土方等重物,以免地面堆載引起建筑物產(chǎn)生不均勻沉降。
(4)由于地基分布的復(fù)雜性和勘探點(diǎn)的有限性,應(yīng)認(rèn)真重視基礎(chǔ)驗(yàn)槽,盡可能在基礎(chǔ)施工前,發(fā)現(xiàn)并根除地基土?xí)a(chǎn)生不均勻沉降的隱患,彌補(bǔ)工程勘探工作的不足。
(5)保證施工質(zhì)量。對(duì)于常用的磚砌體結(jié)構(gòu),必須根據(jù)施工要求嚴(yán)格施工。
對(duì)于比較重要的建筑物和建在軟弱地基上的建筑物應(yīng)進(jìn)行沉降觀測(cè)。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)和觀測(cè)點(diǎn)。如民用建筑每建完一層(包括地下部分)應(yīng)觀測(cè)一次;工業(yè)建筑按不同荷載階段分次觀測(cè):施工期間觀測(cè)不少于4次;建筑物竣工后,第一年觀測(cè)不少于3~6次,第二年不少于2次,以后每年1次,直至下沉穩(wěn)定為止。
總之,地基產(chǎn)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(duì)建筑物的破壞是難以修復(fù)的。但是能在勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工等各方面采取一定的措施,就可以有效地預(yù)防和控制不均勻沉降的產(chǎn)生。