常征
中铁城建集团第一工程有限公司山西省太原市030024
摘要:本文首先对相关内容做了概述,分析了建筑基础不均匀沉降的危害,并结合相关实践经验,分别从加强基础地质勘查、选择适当的地基处理方式,以及设置沉降缝等多方面,研究了防止建筑地基不均匀沉降的施工技术,阐述了建筑地基不均匀沉降的施工技术措施。
关键词:建筑地基;不均匀沉降;施工技术
作为建筑地基施工中的重要工作,不均匀沉降施工的关键地位不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对建筑地基不均匀沉降施工技术的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与方法,进一步优化建筑地基施工的整体效果。
一、建筑基础不均匀沉降的危害
建筑物在建成后并非一成不变,由于自身重力、外界地质等原因,建筑物在建成后会产生一定的沉降,这种沉降通常为均匀沉降,一般不对建筑物造成影响。而建筑由于其载荷分布的较大差异,往往会使建筑物的基础产生不均匀沉降,这种不均匀沉降必须控制在一定范围内,过大的不均匀沉降往往使得建筑物的上部附加应力和上部结构附加应力增加,当建筑物所承受应力达到一定程度后,就会造成建筑物倾斜,引起上部结构产生附加应力或上部结构附加应力增加,当不均匀沉降超过建筑物承受的限度时,即造成墙体或楼面开裂等事故,甚至使整个结构严重倾斜,影响建筑使用,危及安全。总体来说,不均匀沉降对工程的危害主要表现在两个方面一是使上部结构产生过大附加应力,二是使建筑物底层层高减小,建筑物总高度减小。因此,采取有效措施防止或减轻不均匀沉降,在建筑施工中至关重要。
二、建筑地基不均匀沉降的原因
1、地基土质方面的原因
土体中存在空隙,因而具有可压缩性。在实际工程中往往在地质勘察精度不够、试验资料不准的情况下没有充分掌握地质情况就匆忙设计、施工,造成施工时地基承载力不足,使建筑物可能产生沉降或不均匀沉降,甚至发生结构破坏,这是造成地基不均匀沉降的主要原因。以往在地质钻探中有已有孔洞或深度不到位,或抄袭相邻的地质报告,甚至出具假报告,造成桩基检测时承载力不足导致重复设计,从而给建设单位造成过重大经济损失。
2、地基状况改变
地下水位下降将引起较大区域的地基状况发生改变。在地下水过量开采区内,常常出现大批地上或地下建筑开裂的现象。如某城市因地下水开采过量,一些沉降早已稳定的已有建筑物,又突然大幅度沉降。相反,地下水位上升会出现建筑物上抬现象。地下水位变化造成问题的特点是影响面积大,往往是几十幢或上百幢地上或地下建筑物同时出现问题,或者倾斜一致,或开裂情况基本一致。在某些工业区,也有因局部开采地下水过量而造成所谓局部漏斗状缺水区,周围建筑物会发生向漏斗中心倾斜的现象。与地下水开采过量相似的还有地下采掘区,特别是已采空后的塌陷区都会对支承地基造成影响。
3、地基处理不当
建筑荷载必然给地基产生很大的附加应力,地基四季含水量变化无常,若周围使地表水渗入地基,将会使地基长期受到浸泡,承载能力变弱,容易变形软弱地基处理不当,都会导致不均匀下沉。质量检测技术落后,加上施工工人的技术不够专业,责任感不强,都会给建筑物后期的使用质量造成严重影响。
4、施工过程不重视沉降因素
在施工过程中,对沉降的观测如果不重视,观测点和观测时间选择不当,不能进行科学、系统地观测,或者观测仪器不精准,都会导致观测误差,再加上如果没有观测负责单位,那就没有责任承担者,这就加大了后期事故处理的难度。
三、防止建筑地基不均匀沉降的施工技术
1、加强基础地质勘查
作为整个建筑工程基础性的勘查工作,必须保证地质勘探成果的真实性和有效性,这是工程设计人员进行后续设计的依据,和建筑物的沉降之间有很大的关系。工程地质报告要正确地反映地基土层的性质、地下水情况和土工试验情况。结合当地实际的建筑工程设计要求对地基做出有效的评价。所以要加强地质勘探工作,提高勘探人员的责任和意识,强化其技术水平,保证地质勘探报告的真实有效。
2、选择适当的地基处理方式
地基是承载建筑物载荷的基础。对地基处理的好坏直接影响着建筑物的质量。对于以土体为主的软弱地基,应该根据地质勘察结果认真分析,选择合理的地基处理方式,地基基础设计应该控制变形值,进行基础最终沉降量和偏心距的计算,沉降量应该控制在《地基基础设计规范》的限制值以内。对于浅基础,可以采用换土垫层法、碾压夯实法、水泥土桩法等进行地基加固处理,保证地基的稳定性。
3、设置沉降缝
当相邻建筑物之间的高度、载荷、结构差别很大但地基又比较软弱的时候,建筑物可能产生不均匀沉降。应该在建筑物体形转折处、载荷、高度变化处、地基处理方法明显不同的地方设置沉降缝。可以采用挑梁基础,在沉降缝一侧墙的基础按照正常设置,另一侧的纵墙由悬挑的挑梁承担,梁端设基础梁和轻质隔墙。可以采用双墙方案,在沉降缝的两端都设置承重墙,保证每个独立单元都有纵横墙封闭连接,结构的整体性好。
4、合理布置纵横墙
承重结构的墙身是房屋扭曲的主要受力构件,它具有调整地在不均匀变形的能力。纵、横墙的布置合理与否,对建筑物的整体刚度影响很大。如纵墙贯通而横墙密布,则犹如空胀多肋深梁,刚度很大,这时基础沉降比较均匀。为了保证建筑物的整体刚度,对于砖石承重结构的纵横墙应尽量贯通,横隔墙的间距不宜过大,一般不大于建筑物宽度的1.5倍为妥。
5、减轻建筑结构自身的重量
地基产生压缩变形是因为其上面承担了超出本身承重能力的重量,地基压缩变形的程度和地面荷载值是正比关系。因此,减轻建筑物结构自身的重量也是降低基底附加应力从而减少沉降的有力方法。在对基础进行建造时,可以采取覆土少、自重轻的基础形式,比如薄壳基础、宽基浅埋空心基础以及箱型基础。此外,还可以设置半地下室或地下室,采取架空地板来取代室内填土。对于建筑的上部结构,则可以采取轻钢结构、预应力以及单位容量少的轻质墙体材料,从而减轻对地基产生的压力,降低地基基础沉降的可能性。
6、避免对地基做降水处理并考虑基础施工的高度
相关建筑施工实践表明,对地基进行降水处理,会增大建筑物基础进一步下沉的可能性,加剧不均匀沉降。另外,基础施工高度的限制也对基础不均匀沉降的产生有着影响。由于高层建筑的上部结构是一定的,因此层高就成了限制对不均匀沉降进行施工处理的因素之一。因此,施工人员要控制地基基础加固设备的高度,从而避免对施工作业产生不利影
7、加强施工管理
在施工的时候应该加强施工管理,避免破坏地基土体的原有结构。如果坑底的土被扰动,应该挖去,用砂和碎石回填并夯实。在软弱地基地区开挖地基应该注意对周围建筑物和工程设施的影响。当建筑物有高、低和轻、重部分时,应该先施工高和重的部分,使其产生一定的沉降量之后在施工低和轻的部分。先施工房屋的主体部分,再施工房屋的附属部分。
综上所述,加强对建筑地基不均匀沉降施工技术的研究分析,对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的不均匀沉降施工实践中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体施工技术方案的可行性。
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