对房屋建筑基础不均匀沉降的原因与应对策略分析

(整期优先)网络出版时间:2018-02-12
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对房屋建筑基础不均匀沉降的原因与应对策略分析

赵天虎

中铁二十一局集团第四工程有限公司青海西宁810000

摘要:建筑结构基础不均匀沉降对整个建筑物的质量有着十分重要的影响,在我国现阶段的建筑工程中,建筑物的施工必须加强对建筑结构基础不均匀沉降的控制,努力研究不均匀沉降产生的原因,然后采取科学合理的措施进行控制,进一步的提高建筑工程的质量。

关键词:房屋建筑;建筑基础;不均匀沉降

一、房屋建筑基础不均匀沉降的危害

一般在土建工程中,建筑的天然地基是土层或者岩层等土体时,本身都会具有一定程度的压缩性。另外,就是由于所施工建筑物的载荷分布差异较大,各部分基础的尺寸类型也各不相同,一旦地基土比较软弱、土层的硬度分布不均匀,就极易导致基础产生过量的不均匀沉降,造成地基沉陷。地基发生沉陷会使得建筑上部结构产生新的附加应力并重新分布,同时增大原有的附加应力,在这种影响下轻则造成建筑物略微的倾斜,而当基础的不均匀沉降程度较大并超过上部结构所能承受的极限时,建筑墙体就会出现裂缝,严重影响其安全及使用功能。

二、房屋建筑基础不均匀沉降的原因

1、建筑物的地基方面

建筑工程在进行地基处理时,由于地基所在的土体中存在较多的空隙,所以当地基所处的土体受到较大强度的载荷压缩时,地基所在的土体就会相应的下降,进而造成建筑物的沉降。众所周知,地基土是由多种类型的土质组成的,同时其形式一般也是不规则的,所以地基土相对来说不规则性比较强,当地基出现沉降时便会容易出现建筑结构的不均匀沉降。周边环境的影响也会造成建筑结构基础不均匀沉降,比如说在建筑工程施工过程中的打桩环节,打桩时产生的强烈震动会严重破坏土的絮状结构,从而导致土壤的强度降低,当建筑物竣工后,由于土壤的强度下降就出导致强承载能力降低,进而出现建筑结构沉降的现象。另外,建筑过程中的加载速度也会对建筑结构基础不均匀沉降造成一定的影响。比如说在地基的处理过程中如果进行加载静力作用,就会严重降低地基的抗剪强度,从而引发建筑物出现倾斜。最后,建筑物如果在软土地基上建设,那么在某些情况下就会因为软土地基处理不当出现建筑不均匀沉降的现象。

2、设计漏洞

在进行房屋建筑设计时,低估结构的承重能力,在设计时,所用的材料刚度无法抵抗整个建筑物重量。没有选择恰当的基础结构,在进行计算时,由于涉及的计算参数和相关尺寸太过繁琐,及时其中出现错误,也会导致整个计算出现较大的漏洞,以及具体的测量尺寸误差过大,从而造成设计失败,最终使得施工过程中发生各种问题。设计是将所有建筑物变成现实基础,如果设计出现偏差,那么隐患将不可估量。

3、勘察失误

在设计和施工前,地勘单位要积极组织相关人员勘察施工现场和周围的土质情况,以此避免存在地下隐患,导致基础发生不均匀沉降。在掌握工程地质勘查资料时,不仅要关注土质情况,还要十分注意地下水情况,主要是指地下水位和地下水质。地下水位的升降会改变地基持力层的附加应力,地下水渗流会发生流土、侵蚀和管涌等现象,很容易导致地下室发生渗水,或使地下空心结构物浮起等。

4、施工过程中出现的问题

施工地区的地下水位置比较高,在施工过程中就需要在基坑周边设置排水沟和降水井,做好排水工作,并在基础结构底部做好防水。还有,一些施工企业为了施工方便,不按地勘单位和设计单位的要求施工,简化施工步骤,这不仅会给建筑物在使用中造成极大的安全隐患,还会对施工人员的生命财产安全造成威胁。在基础部分墙体砌筑的过程中,施工单位偷工减料,砂浆的强度等级过低、灰缝不饱满、不设拉结筋、没有按照规定要求布置圈梁等都会引起地基的不均匀沉降。

三、防治房屋建筑基础不均匀沉降的有效对策

(一)建筑措施

1.设置沉降缝

用沉降缝将建筑物分割成独立单元,其体型简单、整体刚度大、荷载变化小、地基均匀、自成沉降体系,所以能够有效避免不均匀沉降的危害。

2.合理布置纵横墙

房屋建筑基础不均匀沉降很容易发生在纵向挠曲上,要避免纵墙开洞、转折、中断降低纵墙刚度。同时应该使纵墙尽量和横墙向连接,缩小横墙之间的间距,以此提高房屋的整体刚度,提高抵抗不均匀沉降的能力。

3.控制与调整建筑物各部分标高

基础变形会造成房屋建筑的组成部分标高发生改变,导致无法正常使用。为了减轻不均匀沉降的使用影响,可以适当提高室内地坪和地下设施的标高,或对结构和设备间的连接部分适当提高沉降标高,在结构物和设备间预留足够的空间。在有管道穿过建筑物时,预留足够尺寸的孔洞,或者采用柔性管道接头。

(二)结构措施

1.设置圈梁

设置圈梁,能够增强砖石承重墙房屋的整体性,提高墙体的抗剪和抗拉能力,从而有效防止墙体裂缝产生,在地震区还能够起到良好的抗震作用。房屋建筑的楼层越多,圈梁数可以适当增加。圈梁在平面上应该成闭合系统,贯通外墙、称重内纵墙和内横墙,由此提高房屋建筑的整体性。

2.增强基础刚度

在软弱和不均匀基础上,采用整体刚度较大的交叉梁、筏形和箱形基础,提高基础抗变形能力,以此调整不均匀沉降。

3.减小或调整基底的附加压力

在进行地下室或半地下室设置时,利用挖除的土重进行部分或全部补偿,以此减少基底的附加压力,实现均匀沉降或减小沉降的目的。而且也可以通过调整建筑与设备荷载的部位,以及改变基底尺寸,实现对基底压力的有效控制和调整,改变不均匀沉降量。

(三)施工措施

1.逆作法

逆作法能够减少排土量,和主体结构重量平衡,促使沉降量大大降低。逆作法施工主要是沿建筑物的外墙位置施工地下连续墙,作为地下室外墙,同时也作为挡土围护结构。在建筑物的内部选取合适的位置,打下中间支撑桩,如果是桩箱基础,中间桩可以选定在相应的桩上。

2.后浇带法

为了解决高层建筑主楼和低层裙房基础之间的差异沉降引起的结构内力,可以在高低层相连的位置留有施工后浇带。后浇带应该设置在裙房一侧。先将高层建筑主楼和低层裙房分开进行施工,从基础到裙房屋顶各构件的钢筋断开,到灌后浇带前将钢筋焊接。后浇带应该采用浇筑水泥或硫铝酸盐水泥等早强快硬无收缩的水泥配置混凝土进行浇灌。后浇带施工措施比较适合在变形稳定快和沉降量小的建筑基础应用。

结束语

高层建筑一旦发生基础不均匀沉降,会给建筑的使用及安全带来严重的后果,因此,在建筑的建设过程中应该高度重视这一问题,从勘测、设计、施工等各个环节着手,提高建筑的设计质量,主要是从结构方面减小对基础的影响,同时要重视施工质量,抓好施工中每一个环节,尽量减小或避免基础产生不均匀沉降,从而提高高层建筑的工程质量及安全性能。

参考文献:

[1]罗超.关于建筑地基不均匀沉降的施工技术的研究[J].低碳世界,2016,(22):204-205.

[2]刘仕茂.浅析地基不均匀沉降的原因及预防措施[J].四川水泥,2016,(07):278.