高層建筑地基不均勻沉降研究

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摘要:就某高層建筑地基基礎(chǔ)沉降不均的狀況，研究其問題出現(xiàn)的原由以及可能帶來的災(zāi)害，給出了地基沉降不均的處理辦法。

關(guān)鍵詞:高層建筑;地基;不均勻沉降;技術(shù)

0前言

在現(xiàn)代高層建筑當(dāng)中，因?yàn)榈鼗陨碣|(zhì)量較差、荷載設(shè)置不均勻等因素，會(huì)使得建筑出現(xiàn)下沉或者是沉降不均的情況，譬如:部分墻體發(fā)現(xiàn)有斜裂縫、水平裂縫以及垂直裂縫等，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目本身造成了很大程度上的危害。在高層建筑的建設(shè)過程中，不均勻沉降因素假若處理不當(dāng)，將會(huì)為投資商以及承建單位帶來極大的影響。所以防治高層建筑地基沉降有著非常重要的意義。

1引起地基不均勻沉降的原因

1．1地質(zhì)勘探報(bào)告的原因

項(xiàng)目地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告反映出現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)狀況、地下水位以及土工檢驗(yàn)的狀況，要求依照對(duì)應(yīng)的規(guī)劃需求，就地基狀況給出客觀真實(shí)的評(píng)定，就其設(shè)計(jì)以及作業(yè)給出對(duì)應(yīng)的要求與意見。在作業(yè)過程當(dāng)中，部分項(xiàng)目不開展相應(yīng)的地質(zhì)勘測(cè)工作，而是盲目的進(jìn)行作業(yè);部分勘測(cè)沒有依照相關(guān)的制度要求開展工作，這樣的狀況都會(huì)為相關(guān)的設(shè)計(jì)人員帶來影響與干擾，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)沉降不均的情況，甚至是出現(xiàn)建筑自身結(jié)構(gòu)體系層面上的損壞［1］。

1．2設(shè)計(jì)方面的原因

建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃不符合標(biāo)準(zhǔn)，平面形態(tài)繁瑣、建筑層高高度差以及房屋尺寸過大會(huì)使得其整體的強(qiáng)度較低，體系荷載不均，基礎(chǔ)架構(gòu)不科學(xué)，沒有依照相關(guān)的要求配置對(duì)應(yīng)的施工縫，地基的強(qiáng)度或者建筑的整體強(qiáng)度沒有達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，土質(zhì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行得不細(xì)致，相鄰的兩個(gè)建筑之間的間距不足，使得地基當(dāng)中附加應(yīng)力擴(kuò)張之后出現(xiàn)交叉重疊的情況，可能導(dǎo)致沉降不均的情況。

1．3外部因素的原因

在現(xiàn)有建筑周邊挖掘基坑，可能使得地基自身在穩(wěn)定性層面上出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，相鄰的建筑物作業(yè)過程中機(jī)械振動(dòng)的幅度較大，大面積擠壓荷載，地下水不斷侵蝕的作用等，會(huì)使得地基出現(xiàn)挪移或者是塌陷的狀況。

1．4施工方面的原因

建設(shè)規(guī)劃編制得不科學(xué)，墻體修砌的質(zhì)量安全沒能滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與需求，灰縫配置得不夠飽滿、通縫太多、拉結(jié)鋼筋沒有依照對(duì)應(yīng)的要求進(jìn)行配置，作業(yè)開展之前沒有驗(yàn)槽;基礎(chǔ)作業(yè)工作開展之前破壞了地基的土質(zhì)，在既有建筑物周邊堆放大量的建材或是因?yàn)橥练搅康脑龆?，使得地基自重提升，也?huì)使得建筑在建成之后出現(xiàn)沉降不均的情況。

2地基不均勻沉降的危害

在施工作業(yè)的環(huán)節(jié)當(dāng)中，天然的地基土質(zhì)有一定的壓縮性，因此，在自重應(yīng)力與附加應(yīng)力的共同作用之下，自身影響相對(duì)較小的地基會(huì)出現(xiàn)一定程度的下沉。一般來說，地基發(fā)生的下沉是相對(duì)較為均勻的，建筑物可以預(yù)留一定的高度面對(duì)沉降的問題。但是由于地基自身相對(duì)較為軟弱，土體的厚度變化相對(duì)較小，土層在水平方向上的軟硬程度有所差異、建筑物載荷之間的差異或是地基的種類、規(guī)格層面上的差距等因素，容易使地基出現(xiàn)過量的沉降不均的情況，使得建筑物出現(xiàn)傾斜，造成上層體系出現(xiàn)附加應(yīng)力或者上層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)附加應(yīng)力提升，當(dāng)不均勻沉降超出建筑物自身的承受范圍時(shí)，就使得墻體或者是樓面出現(xiàn)裂縫，甚至?xí)屨麄€(gè)體系出現(xiàn)嚴(yán)重傾斜，使得整個(gè)建筑無法繼續(xù)使用，危及到使用者的生命安全。總的來說，不均勻沉降對(duì)項(xiàng)目的危害大致體現(xiàn)在以下幾個(gè)層面:首先是使上層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過大附加應(yīng)力，其次是使整個(gè)建筑物底層的高度降低，從而使建筑物整體高度不斷降低。所以，借助有效手段規(guī)避或者是降低不均勻沉降的幅度，在建筑規(guī)劃的過程中顯得非常關(guān)鍵。

3對(duì)地基不均勻沉降的技術(shù)措施

3．1增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度和整體剛度

1)建筑措施。建筑的整體布置應(yīng)規(guī)則、整潔，盡可能防止其出現(xiàn)形狀繁雜、陰暗角過多、建筑物有非常明顯的高差或者是載荷層面上差距大的情況［2］。2)設(shè)置沉降縫。多層建筑的長度要求控制在50m的范圍之內(nèi)，長度相對(duì)較大的建筑，要求在對(duì)應(yīng)的區(qū)域配置沉降縫。平面相對(duì)繁瑣或是有層高差異以及載荷有明顯差異的建筑，在其轉(zhuǎn)彎的區(qū)域、層高高差區(qū)域或者是荷載有明顯差異的區(qū)域應(yīng)配置對(duì)應(yīng)的沉降縫。在地基土的壓縮性質(zhì)上有著明顯的差異、在地基處置形式層面上應(yīng)配置對(duì)應(yīng)的沉降縫。3)減輕建筑物自重。降低建筑物自身重量能夠降低基底壓力，可采用多孔磚墻或者是其他種類的輕質(zhì)墻面，選取相對(duì)較輕的結(jié)構(gòu)，譬如預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土體系、輕鋼結(jié)構(gòu)與各種輕型空間體系;選取自身重量相對(duì)較小且覆土少的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，譬如淺埋的寬基礎(chǔ)、有半地下室與整個(gè)地下室的地基，或是室內(nèi)地表架空地坪等。建筑物荷載不但會(huì)讓建筑物的基地出現(xiàn)一定程度上的形變，并且因?yàn)榛鬃陨韷毫U(kuò)張的作用，在相鄰區(qū)域當(dāng)中的土體也會(huì)出現(xiàn)一定的形變［3］。4)控制建筑物的長高比。長高比是確保承重體系建筑物自身強(qiáng)度的一個(gè)關(guān)鍵因素。長高比相對(duì)較大的建筑物，調(diào)節(jié)地基不均勻形變的性能就差，反過來說，假若把建筑物長度與高度的比重限定在一定的區(qū)間范圍中，其就有較強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)能力。實(shí)踐表明，建筑物自身的長高比在2．5～3是最為合理的，能夠降低建筑物之間對(duì)應(yīng)的彎矩，使得其自身不容易出現(xiàn)裂縫。5)設(shè)置圈梁。在建筑物的基地以及其頂層區(qū)域，可以分別配置一個(gè)鋼筋混凝土圈梁，其余各層可以每隔一層配置一個(gè)，其主要作用就是強(qiáng)化建筑自身的整體性質(zhì)，它在一定層面上可以避免或是降低裂縫的發(fā)生概率，即便是出現(xiàn)裂縫也可以防止其繼續(xù)發(fā)展。

3．2提高地質(zhì)勘探報(bào)告的質(zhì)量

地質(zhì)檢測(cè)報(bào)告是一個(gè)相對(duì)較為專業(yè)的報(bào)告，是設(shè)計(jì)人員規(guī)劃過程當(dāng)中的依照。要提升地質(zhì)勘測(cè)作業(yè)人員自身的業(yè)務(wù)水平、政治素養(yǎng)、職業(yè)道德素養(yǎng)以及其自身的責(zé)任意識(shí)，只有如此，才可以使勘測(cè)報(bào)告更為真實(shí)［4］。所以應(yīng)從鉆探報(bào)告著手，保障其真實(shí)性與可觀性。

3．3施工中切實(shí)提高施工質(zhì)量

1)強(qiáng)化原材料的入場(chǎng)檢驗(yàn)工作，禁止質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的材料使用到建筑項(xiàng)目當(dāng)中。砌體組砌的手段大致是依據(jù)所砌筑區(qū)域的受力狀態(tài)以及磚的尺寸來確定，通常是“一順一丁”的形式，或是上下順磚錯(cuò)縫的砌筑方法，以提升砌筑墻體的整體性質(zhì)。使用半磚時(shí)，要將半磚分開且筑在墻體當(dāng)中，還要求符合搭接1/4磚長的要求。砂漿的種類、強(qiáng)度等級(jí)等要符合規(guī)劃設(shè)計(jì)的需求，計(jì)量工具要求開展對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)，并派遣專業(yè)的人員就計(jì)量作業(yè)展開對(duì)應(yīng)的控制工作。2)構(gòu)造柱的馬牙搓配置不規(guī)范，將會(huì)直接影響到墻面的整體性質(zhì)以及其對(duì)應(yīng)的抗震性質(zhì)。應(yīng)確保構(gòu)造柱馬牙搓的高度達(dá)標(biāo)，轉(zhuǎn)角以及抗震設(shè)防區(qū)域不允許留直搓［5］。3)施工單位要依照相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范預(yù)埋好專門的水準(zhǔn)點(diǎn)以及其對(duì)應(yīng)的沉降觀測(cè)點(diǎn)。主體架構(gòu)在作業(yè)的環(huán)節(jié)當(dāng)中，每個(gè)結(jié)構(gòu)層都要求進(jìn)行一次甚至是多次的觀測(cè)，主體架構(gòu)封頂之后的兩個(gè)月中，其觀測(cè)的次數(shù)不得低于一次。監(jiān)理機(jī)構(gòu)要開展對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)復(fù)核，并將檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)資料記入項(xiàng)目質(zhì)量評(píng)定的過程當(dāng)中。

4結(jié)論

地基出現(xiàn)不均勻沉降的因素是源自于多個(gè)層面的，對(duì)建筑物自身的影響相對(duì)較大，而且對(duì)于建筑物自身的損壞是無法輕易修復(fù)的。但是可以在規(guī)劃與建設(shè)的過程當(dāng)中通過采取措施避免與防治沉降不均出現(xiàn)的概率。

參考文獻(xiàn):

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［3］張勇．松軟土地基不均勻沉降數(shù)值模擬研究［D］．衡陽:南華大學(xué)，2008．

［4］邢紅兵．高層建筑結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)和施工技術(shù)研究［J］．住宅與房地產(chǎn)，2016，22(36):232－234．

［5］陳勇．高層建筑結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)和施工技術(shù)研究［J］．門窗，2017，11(3):55－57．

作者:黃剛 單位：白山昌泰建工集團(tuán)有限公司