孫嘉興
【摘 要】房屋地基基礎只有在沉降均勻的情況下才能有效保證房屋框架結構的安全,包括外墻完好平整,房屋結構方正不歪斜等,才能有效延長房屋的整體使用壽命。據(jù)此,本文針對此類問題分析了地基不均勻沉降的形成原因及危害,并簡要探討了房屋地基不均勻沉降的對策。
【關鍵詞】不均勻沉降;房屋地基;對策
1.不均勻沉降概述
不均勻沉降,一般是指同一結構體中,相鄰的兩個基礎沉降量的差值。如果差異沉降過大,就會使相應的上部結構產(chǎn)生額外應力;當超過一定的限度時,將會產(chǎn)生裂縫、傾斜甚至破壞。沉降主要成因為泥受壓增加,如加建建筑物,泥中水分流出,令泥體積減少,引致下陷,主要發(fā)生在污泥、粉粒、粘粒的泥層。另一原因為泥層中包含腐植質,當腐植質被分解,令泥體積減少,引致下陷。因土層結構和土面施力情況不同,不同部份的沉降皆不相同,引致不平均沉降。
2.不均勻沉降的原因
建筑物的結構對于地基的影響較為明顯,如果建筑的長度太長,或建筑的結構較為復雜,未在適當位置設置沉降縫,建筑層高相差大、荷載差異大等問題,會造成地基的不均勻沉降。在建筑施工過程中,對于地基土的保護不足,導致基礎施工前擾動地基土,而且所進行的襯砌不滿足質量要求,導致砌筑的通縫多、強度低、拉結筋設置不嚴格等,會引發(fā)地基上的建筑的荷載不均勻,從而引發(fā)地基的不均勻沉降。軟土地基具有強度低、壓縮性大以及明顯的觸變性等等不良特性,在軟土地基上生成的建筑,因為體質特點對于建筑物造成了比較大的危害。為了確保軟土地基符合建筑需求,需要對軟土地基進行加固,減少其壓縮性,提升地基強度,從而確保軟土地基的穩(wěn)定。但是因為地質勘查報告不準確,對于地基施工處理的指導性不足,軟土地基的處理方式不嚴格,導致地基發(fā)展不均勻沉降。
3.地基不均勻沉降危害
建筑物通過基礎把豎向體系傳來的荷載傳遞給地基,地基產(chǎn)生的反力作用在基礎底面上。只有當其與軸向力平衡時,才能保證建筑物結構的穩(wěn)定與完整性。如果因某些原因造成基礎下局部地基土發(fā)生剪切、下沉、土層滑移等變位,破壞了軸向力與地基反力的平衡,地基與基礎之間就成松散接觸或不接觸,建筑物將出現(xiàn)不均勻沉降,結構內部將產(chǎn)生附加應力。此時,基礎的附加應力可近似于懸臂端。附加應力為剪切應力和負彎矩。松散接觸的一側將受到建筑物荷載產(chǎn)生的剪切應力作用,從而造成局部結構體系產(chǎn)生豎向相對位移,結構受到意外的應力。當結構抵抗不住應力時,將會出現(xiàn)剪切破壞,常見的如墻體產(chǎn)生的剪切裂縫;緊密接觸的一側受到旋轉力矩作用,對建筑物豎向結構體系產(chǎn)生附如斜拉應力。不均勻沉降引起的墻體裂縫,系結構性破壞裂縫,所造成的危害,輕者影響建筑物的美觀,重者墻體滲水和灌風,影響建筑物的使用功能,造成房屋使用者心理上的不安;嚴重的會引起墻倒屋塌,出現(xiàn)傷人事故和財產(chǎn)損失。這些事故和財產(chǎn)損失也是不可估量的。
4.減輕地基不均勻沉降的方法
合理設置沉降縫。在房屋體型復雜,特別是高度相差較大時,應設沉降縫,沉降縫應從基礎分開,縫寬不得少于10cm,最好是三縫合一,施工中應保持縫內清潔,應防止碎磚、砂漿等雜物落入縫內;加強上部的剛度和整體性,提高墻體的抗剪能力,調整地基的不均勻沉降。不宜將建筑物設置在不同剛度的地基上,如同一區(qū)段建筑,一部分用天然地基,一部分用樁基等。必須采用不同地基時。要妥善處理,進行必要的計算分析;加強地基驗槽工作,發(fā)現(xiàn)有不良地基應及時妥善處理,然后才可進行基礎施工。增強結構整體剛度的一個重要方法是有效設置長邊方向的墻和短邊方向的墻。通常而言,磚混結構的建筑,其長邊方向剛度較小,地基不均勻沉降導致的危害主要是長邊方向墻的變形損壞。所以,對于地基土質不佳的情況,在其上面建造磚混結構時,應盡可能使長邊方向的墻與短邊方向的墻相互貫通,這樣可以顯著提高結構的整體性能,從而增強其抵抗不均勻沉降的能力。另外,建筑物的長高比是衡量結構剛度的一個重要指標。長高比越大,結構的整體剛度就越弱,抵抗彎曲變形和減輕不均勻沉降的能力就越不好;反之,如果控制建筑物的長高比在規(guī)范規(guī)定的范圍內,就能夠明顯地減輕地基的不均勻沉降。實踐表明,將建筑物的長高比進行適度控制,可相對減小建筑物的變形,建筑不易出現(xiàn)裂縫。沉降縫是施工中設置的垂直縫,是為了防止組成建筑物的各部分由于地基不均勻沉降導致建筑破壞而設置的施工縫。在施工中,一般做法是從屋面開始直到基礎處,把建筑物斷開,分割為若干個規(guī)則的獨立單元。通過合理設置沉降縫,可有效地減少不均勻沉降的危害。在實際施工中,沉降縫通常設置在建筑結構的以下位置:地基土質和地基處理方法明顯不同部位;過長建筑的合理部位;高度和荷載變化較大部位;分期建造房屋的交接處;復雜的體型或平面轉折部位。
5.結語
地基的不均勻沉降的危害對建筑物有很大的影響,當然這也是建筑行業(yè)的相關技術人員在建筑設計之前就需要考慮的問題,需要在勘查階段、設計階段和施工階段都采取相應的措施,確保建筑物的安全性和適用性。
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