賴小麗

（廣西威龍建筑工程有限公司，廣西 北流 537400）

1 高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的原因分析

1.1 地基土本身的不均勻性

地基土并不是單一的勻質(zhì)材料，但在設(shè)計(jì)中對(duì)其作了簡化假定，使其單一化理想化，表達(dá)為土的容重、壓縮模量、密實(shí)度等，這樣就使計(jì)算與實(shí)際有一定的誤差。因此，盡管設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算得很認(rèn)真，也并不能保證建筑物能夠完全均勻沉降。

1.2 施工中問題

由于施工時(shí)地基處理的不好，或因地質(zhì)勘探不細(xì)，沒有發(fā)現(xiàn)地下的某些不良地質(zhì)現(xiàn)象，如暗浜、坑洞等，因而未作處理或處理不善，從而引起地基的不均勻沉降。

1.3 建成后使用過程中的意外影響

由于地下水管的大量漏水引起地基局部下沉，或因?yàn)榕R時(shí)的大量的地面堆載而引起局部下沉，另外還有相鄰新建筑產(chǎn)生的影響等。

1.4 計(jì)算過程中的不正確因素的影響

主要是計(jì)算過程中，沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的取值及一些人為的計(jì)算方法選擇的影響。

1.5 地基處理方法不當(dāng)

地基處理方法多種多樣，每種處理方法都有各自適用的范圍，并且對(duì)不同的工程要求處理的效果也不相同。有可能需要同時(shí)運(yùn)用多種地基處理方法，但為了施工方便，實(shí)際工程中有可能會(huì)使用同一方法處理不同軟弱地基，而這往往是造成差異沉降的隱蔽因素。

2 高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的控制措施

2.1 建筑設(shè)計(jì)方面控制措施

2.1.1 建筑物體型力求簡單

應(yīng)盡量采用長高比較小的“一”字形建筑，如果因建筑設(shè)計(jì)需要，建筑平面及體型復(fù)雜，就應(yīng)采取工程措施，避免不均勻沉降危害建筑物。

2.1.2 建筑物的長高比控制

建筑物的長高比是決定結(jié)構(gòu)整體剛度的主要因素。過長的建筑物，縱墻將會(huì)因較大撓曲出現(xiàn)開裂。有調(diào)查資料表明，若將建筑物的長高比控制在2.5左右，再對(duì)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)采取一些加強(qiáng)剛度的措施，基本上可以控制不均勻沉降。

2.1.3 合理布置縱橫墻

地基不均勻沉降最易產(chǎn)生在縱向撓曲上，因此要避免縱墻開洞、轉(zhuǎn)折、中斷而削弱縱墻剛度；應(yīng)使縱墻盡可能與橫墻聯(lián)結(jié)，縮小橫墻間距，以增加房屋整體剛度，提高抵御不均勻沉降的能力。

2.1.4 設(shè)置沉降縫

用沉降縫將建筑物分割成若干獨(dú)立的沉降單元，這些單元體型簡單、長高比小、整體剛度大、荷載變化小、地基相對(duì)均勻、自成沉降體系，因此可有效地避免不均勻沉降帶來的危害。

2.1.5 控制與調(diào)整建筑物各部分標(biāo)高

基礎(chǔ)變形會(huì)改變建筑物各組成部分的標(biāo)高，影響正常使用。為減輕不均勻沉降對(duì)使用上的影響，可采取下列措施控制：適當(dāng)提高室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高；對(duì)結(jié)構(gòu)或設(shè)備之間的聯(lián)結(jié)部分，適當(dāng)將沉降大者的標(biāo)高提高：在結(jié)構(gòu)物與設(shè)備之間預(yù)留足夠的凈空；有管道穿過建筑物時(shí)，預(yù)留足夠尺寸的孔洞或采用柔性管道接頭。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面控制措施

2.2.1 減輕建筑物的自重

一般建筑的自重占總荷載的50-70%，因此在軟土地基建造建筑物時(shí)，應(yīng)盡量減小建筑物自重，有如下措施：采用輕質(zhì)材料或構(gòu)件，如加氣磚、多孔磚、空心樓板、輕質(zhì)隔墻等；采用輕型結(jié)構(gòu)，例如預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)、輕型空間結(jié)構(gòu)；采用自重輕、覆土少的基礎(chǔ)型式，例如空心基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)、淺埋基礎(chǔ)等。

2.2.2 減小或調(diào)整基底的附加壓力

設(shè)置地下室或半地下室，利用挖除的土重去補(bǔ)償一部分、甚至全部建筑物的重量，有效地減少基底的附加壓力，起到均勻與減小沉降的目的。此外，也可通過調(diào)整建筑與設(shè)備荷載的部位以及改變基底的尺寸，來達(dá)到控制與調(diào)整基底壓力，改變不均勻沉降量。

2.2.3 增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度

在軟弱和不均勻的地基上采用整體剛度較大的交叉梁、筏形和箱形基礎(chǔ)，提高基礎(chǔ)的抗變形能力，以調(diào)整不均勻沉降。

2.2.4 采用對(duì)不均勻沉降不敏感的結(jié)構(gòu)

采用鉸接排架、三鉸拱等結(jié)構(gòu)，對(duì)于地基發(fā)生不均勻沉降時(shí)不會(huì)引起過大的結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力，可避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂等危害。

2.2.5 設(shè)置圈粱

設(shè)置圈梁可增強(qiáng)磚石承重墻房屋的整體性，提高墻體的抗撓、抗拉、抗剪的能力，是防止墻體裂縫產(chǎn)生與發(fā)展的有效措施，在地震區(qū)還起到抗震作用。因?yàn)閴w可能受到正向或反向的撓曲，一般在建筑物上下各設(shè)置一道圈梁，下面圈梁可設(shè)在基礎(chǔ)頂面處，上面圈梁可設(shè)在頂層門窗以上。更多層的建筑，匿梁數(shù)可相應(yīng)增多。圈梁在平面上應(yīng)成閉合系統(tǒng)，貫通外墻、承重內(nèi)縱墻和內(nèi)橫墻，以增強(qiáng)建筑物的整體性。

2.3 施工技術(shù)方面控制措施

2.3.1 逆作法

逆作法可以減少排土量，并與主體結(jié)構(gòu)重量進(jìn)行平衡，從而使沉降量大幅度降低。逆作法施工的基本原理是沿建筑物的外墻位置旋工地下連續(xù)墻，作為地下室外墻，同時(shí)也作為擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)。在建筑物內(nèi)部的適當(dāng)位置，打下中間支撐樁，若為樁箱基礎(chǔ)，中間樁可選定在相應(yīng)的樁上。

2.3.2 應(yīng)力解除法

應(yīng)力解除法是應(yīng)用土力學(xué)的原理，在建筑物沉降較小的一側(cè)按照一定的角度打斜孔，解除地基中的局部應(yīng)力，從而使地基土中的應(yīng)力發(fā)生重分布，局部沉降量增大，從而達(dá)到控制不均勻沉降的目的。在施工過程中，邊打孔邊用高壓水沖孔，促使泥漿隨水流流出。

鉆孔造成了其有效承載面積的減小，局部應(yīng)力相對(duì)增大，在孔壁附近產(chǎn)生應(yīng)力集中，孔周土側(cè)向擠出。與此同時(shí)，因邊界條件的改變，引起應(yīng)力重分布并形成塑性區(qū)，迫使整個(gè)基礎(chǔ)范圍內(nèi)的土體產(chǎn)生沉降，沉降速率外側(cè)大于內(nèi)側(cè)。由于飽和軟粘土的靈敏度高，觸變性大，鉆孔后嚴(yán)重?cái)_動(dòng)土體，土體的抗剪強(qiáng)度大大降低，鉆孔后在地基土內(nèi)形成空腔，土體在自重作用下沿孔的徑向移動(dòng)，采用降水的輔助措施后孔內(nèi)的水被排走，土體在自重和水的滲透壓力作用下，沿孔徑向的變形明顯加大，促使建筑物局部下沉。

2.3.3 后澆帶法

為解決高層主樓和低層裙房基礎(chǔ)的差異沉降引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，可在高低層相連處留施工后澆帶。此帶設(shè)在裙房一側(cè)，寬度不小于800mm。具體做法是，先把高層主樓和低層裙房分開施工，從基礎(chǔ)到裙房屋頂各構(gòu)件的鋼筋均斷開，到灌后澆帶之前把鋼筋焊接。后澆帶應(yīng)采用澆筑水泥或硫鋁酸鹽水泥等早強(qiáng)快硬無收縮的水泥配置混凝土進(jìn)行澆灌。后澆帶施工措施適用于變形穩(wěn)定快，沉降量較小的地基。如砂類土在施工期間可認(rèn)為其地基變形已基本完成，又如低壓縮性土地基亦可采用后澆帶。對(duì)變形量大、變形延續(xù)時(shí)間長的地基則不宜采用。同時(shí)，設(shè)計(jì)應(yīng)考慮后期沉降差引起的內(nèi)力重分布的不利影響。

2.3.4 通過控制地下水位控制不均勻沉降

通過使地下水位上升控制建筑物的沉降，是在建筑物的施工中，對(duì)下降的地下水位在各施工工序相繼完成中，使其徐徐上升，并同時(shí)采用擋水墻和灌水的綜合方法使水位上升，以便對(duì)沉降進(jìn)行控制，這種做法實(shí)際上是有效利用浮力作用于建筑物的地下結(jié)構(gòu)，使沉降得到控制。

3 結(jié)語

地基基礎(chǔ)作為隱蔽工程，其不均勻沉降危害重大，要引起足夠的重視，必須嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，出現(xiàn)問題及時(shí)解決。不均勻沉降產(chǎn)生不單是地基、基礎(chǔ)或上部結(jié)構(gòu)哪一部分的問題，往往是相互作用的結(jié)果，需整體考慮。將基礎(chǔ)不均勻沉降與上部結(jié)構(gòu)綜合分析是今后研究的主要方法和手段。

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