高層房屋建築基礎不均勻沉降的原因及措施

隨著我國社會經濟的發展，城市建設的步伐加快，建築物功能也逐漸多樣化和複雜化。國內城市中湧現出一些由高層主樓與多層裙樓組成的高低不同的住宅樓小區及地下車庫或者商住綜合樓等建築物，且由於使用功能的需要，一般不要求在主樓、裙樓與地下車庫之間設永久性沉降縫，以確保主樓與裙樓、地下車庫連成整體。由於它們之間的高度相差甚大，上部結構的荷載和剛度極不均勻，往往造成不同部位的地基反力與基礎內力存在很大的差異，導致基礎發生過大的不均勻沉降，輕則引起房屋牆體開裂，重則引起房屋結構整體或局部傾斜甚至倒塌，嚴重影響建築物的安全使用。因此，在高層建築施工中要正確認識不均勻沉降對房屋結構造成的危害，採取有效的預防控制措施，並提出有效的對策。　　一　高層房屋建築基礎不均勻沉降的危害　　在高層房屋建築施工過程中，由於地基軟弱，土層在水平方向軟硬不一，厚度變化大，建築物荷載相差較大等原因，容易使地基產生過量的不均勻沉降。而地基的不均勻沉降容易造成建築物傾斜，引起建築物上部結構產生附加應力，當不均勻沉降超過建築物承受的限度時，會造成樓面或牆體開裂，嚴重時會使整個建築物結構嚴重傾斜，危及安全。總的來說，建築基礎不均勻沉降對工程的危害主要表現在以下兩個方面：一是使建築物底層層高減小，建築物總高度減小；二是使上部結構產生過大附加應力。　　二　高層房屋建築基礎不均勻沉降的成因分析　　（１）地質勘察不到位　　許多開發商對勘察工作不夠重視，勘察人員在地質鑽探中勘探點位間距過大或勘探點深度不到位，從而造成地質剖面圖的連續性不可靠，工程地質報告未能正確反映土層性質、土工試驗以及地下水情況，導致設計人員分析錯誤。　　（2）地基處理方法不當　　地基處理方法很多，一般有粉噴樁、旋噴樁、壓密注漿、振沖成孔灌注樁及深層攪拌樁等，但同一種地基處理方法對於不同的工程要求處理的效果也不同。在實際工程中，往往採用同一種地基方法來處理不同軟弱地基，這為地基差異沉降埋下了隱患。　　（3）施工質量較差　　由於地基處理方法施工質量控制難度較大，再加上施工隊伍技術薄弱、責任心不強，施工中發現基槽與地質勘查報告有出入時，既不通知勘查人員，也不採取相應措施，或錯誤的認為局部堅實土體的允許承載力超過周圍土體可以不做處理等，造成施工時地基處理的不好，因而埋下質量隱患。　　三　高層房屋建築基礎不均勻沉降的預防措施　　（1）確保地質勘察報告的真實性　　提高地質勘察人員的職業道德素質、業務水平，加強其責任感，確保勘察報告具有可靠性、真實性，從而為工程設計人員提供設計依據。　　（2）地基和基礎設計方面措施　　當天然地基不能滿足高層房屋建築沉降變形控制要求時，要採用深層攪拌樁、砂井真空預壓等方法對地基進行處理；地基基礎設計要以控制變形值為主，設計單位應對基礎最終沉降量和偏心距離進行正確處理，將基礎最終沉降量控制在規定限值以內；同一建築物應盡量採用同一類型的基礎，若採用不同的基礎形式時上部結構必須斷開；在基礎設計時可採用肋筏基礎、筏形基礎或鋼筋混凝土十字交叉條形基礎等加強基礎的強度和剛度。　　（3）建築設計方面措施　　建築平面簡單、高度一致的建築物，基礎底部應力較均勻，整體剛度好，即使沉降較大，建築物也不易產生損壞和裂縫，因此設計時要力求建築平面簡單，高度一致；對其磚石承重的高層房屋建築，當其高度與長度比較小時，建築物剛度較好，合理布置縱橫牆及控制建築物的長高比能有效防止建築物開裂；設計時用多個沉降縫可將建築物分割成多個獨立的沉降單元，這樣可以使建築物的平面變得簡單、減小建築物的長高比，從而有效減輕地基的不均勻沉降；設計時應考慮相鄰建築物的影響，盡量使建築物之間相隔的距離滿足規範要求　　（4）施工措施　　在軟地基上進行工程建設，合理安排施工程序，注意施工方法，可以達到調整或減少不均勻沉降的目的。　　當相鄰建築物之間輕重或低高差異較大時，一般應按照先重後輕、先低後高的程序進行施工；重建築物竣工後需間歇一段時間，然後再進行相連或鄰近輕建築物的建造，同時不宜在已建成的輕型建築周圍堆放大量的土方或建築材料等重物；在密集建築群內如有採用樁基礎的建築物，樁的設置應首先進行，然後再進行井點排水降低地下水位及挖深坑修建地下室時，應密切注意到對鄰近建築物可能產生的不良影響。在淤泥質土及淤泥的地基上開挖基坑時，要注意儘可能不擾動土的原狀結構，通常可在坑底保留200mm左右厚的原土層，待施工墊層時再臨時剷除，如發現坑底軟土已被擾動，可挖去擾動部分，用砂、碎石等回填處理。　　四　結論　　地基的不均勻沉降是引起高層房屋建築結構裂縫的主要原因，嚴重威脅著高層房屋建築的安全。筆者在多年的工程施工實踐中不斷分析高層房屋建築地基不均勻沉降的主要原因，並努力鑽研防止高層房屋建築發生不均勻沉降的措施，歸納了主、裙樓不均勻沉降基礎處理的一些方法，以供參考。
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