防止高层建筑基础不均匀沉降的措施

防止高层建筑基础不均匀沉降的措施

许立静

摘要:分析了引发高层建筑基础不均匀沉降的原因和危害，提出了防止其不均匀沉降的措施，介绍常用方法。

关键词:高层建筑;基础;不均匀沉降

引言：由于土地面积有限，而人口数量却在急剧增加，高层建筑日渐增多起来，在施工过程中，由于存在勘察、设计、施工等众多变量因素，导致基础发生过大的不均匀沉降，轻则引起房屋墙体开裂，重则引起房屋结构整体或局部倾斜甚至倒塌，严重影响建筑物的安全使用。

1引发高层建筑基础不均匀沉降的主要原因

1.1地质勘察报告的准确性差、真实性不高

实际施工中，有些工程不进行地质勘察或不按规定进行，都会给设计人员造成分析、判断或设计错误，使建筑物可能产生沉降或不均匀沉降，甚至发生结构破坏。

1.2 设计方面存在问题

建筑物长度太长;建筑体型比较复杂凹凸转角多;未在适当部位设置沉降缝;建筑物层高相差大所受荷载差异大;以及设计方面的错误等都会引起建筑物产生过大的不均匀沉降。

1.3 地基土质软弱不均

建筑地基局部土质不均匀，受压后必然产生过量的不均匀沉降。

1.4地基处理不当，基础设计不合理

建筑荷载必然对地基产生较大的附加应力，对承载能力低，变形大的软弱地基，应进行加固处理，提高地基承载能力。基础设计要根据上部荷载与地基土质情况，考虑地基的浅基或桩基础。

1.5 建筑体型布置不合理

为了追求建筑造型，建筑平面开头复杂，转折多变;房屋过长，长高比较大，建筑立面高低起伏荷载差异较大。开设大广大窗，墙体被削弱。

1.6地基含水量不正常变化

因周围某些条件变化，使建筑地地下水位升高，或上下管道渗漏地表水渗人建筑地基，长期浸泡，土质软化甚至冲刷淘空，导致不均匀沉降。

1.7建筑物使用不当

随着改变房屋用途，增大荷载，在室内地面堆放超过设计要求的活荷载，使地基附加应力剧增，导致建筑物不均匀沉降，墙体开裂。

2不均匀沉降对建筑物的危害

2.1导致建筑物倾斜

例如闻名于世的意大利比萨斜塔，马来西亚的安顺斜塔，中国苏州的云岩寺塔等等，都是由于地基产生不均与沉降而导致建筑物主体倾斜。

2.2导致建筑物严重下沉

最著名的下沉建筑物当属上海锦江饭店了，20世纪30年代，建在软土地基上，建筑物绝对沉降达2.6m，使原底层陷入地下，成了半地下室，严重影响使用。

2.3导致房屋墙体开裂

南沙国际美术馆从开馆到闭馆只有三年时间，由于建筑物多发墙体开裂，最终因为安全隐患导致不能使用。其主要原因也是因为该美术馆建在藕塘之上，该地区地下多为泥沙，土基松软，从而导致建筑物沉降开裂。

3防止高层建筑基础不均匀沉降的措施

3.1房屋建筑工程应先勘察后设计

在进行建筑设计之前，应对工程地质进行详细勘察，查明地基土质情况、分布范围、承载力大小、地下水位等水文地质条件然后确定合理的建筑布局和结构类型。

3.2减轻建筑结构自重，地基压缩变形大小与上部荷载值成正比因此，减轻结构自重是降低基底附加应力，减少沉降的有效措施。

3.3合理布置建筑体型，建筑平面形状应力求简单，纵墙拉通，避免转折多变，凹凸复杂。

3.4增强建筑物的整体刚度

增强房屋纵向刚度;控制建筑物的长高;设置沉降缝;在基础和楼盖下的墙顶上设置平面闭合的钢筋混凝土圈梁，或采用现浇楼盖，以增强房屋建筑的整体性;加强基础的刚度。

3.5调整各部分荷载分布

合理布置重高部分的荷载;采用纵横墙混合承重形式和不同的基底宽度，以合理调整建筑物各部分不均匀沉降。

3.6对于大面积堆载的单层库房，宜采用静定结构，防止墙体开裂。

3.7新老或相邻两建筑物之间应保持一定距离，避免对地基产生新的附加应力和应力叠加，引起不均匀沉降。

3.8增强门窗洞口强度

在门窗洞口两边设置钢筋砼门框。为防止底层窗台墙反向弯曲变形开裂，可在窗台墙上部砌体内配置适量钢筋。

3.9合理安排施工顺序

一般应先建荷载较重的高层，后建较轻的低层;先建深基础，后建浅基础，避免增加新的附加应力。

3.10按设要求正确使用房屋

房屋竣工后不宜随意改变房屋的使用功能，增大使用荷载或任意加大地面厚度，防止地表水渗人地基。

4防止高层建筑基础不均匀沉降的常用方法

4.1沉降缝的设置

按建筑地基基础规范在建筑高度和荷载差异部位、结构或基础类型不同的部位，宜设沉降缝。当地基压缩性高，厚度较大，主楼与裙楼之间差异沉降很大时，应该将两者基础之间用沉降缝完全断开。

4.2整体基础的采用

当基础在岩石层或卵石层上，或采用桩基深墩，主楼与裙楼之间差异沉降很小时，一般可以将主、裙楼的基础做成整体，不必设缝。一是同置于刚度很大的箱基或厚筏基础上，以抵抗差异沉降引起的内力;二是通过桩基支撑在基岩或承载力较大的持力层上;三是地基土软弱，后期沉降量大时，也可将裙房放在悬挑基础上，但悬挑基础不能太长。

4.3主楼与裙楼基础的联合设计

主楼与裙楼基础的联合设计，是指主楼与裙楼采取不同的基础形式，但中间不设沉降缝。其一考虑裙房的高层建筑基础设计的关键是选择合适的沉降计算方法与确定合理的差异沉降，观察地区性持久的沉降数据。其二，基本设计原则是尽可能碱少主楼的重量和沉降量，同时在不导致破裂的前提下提高裙房基础的柔性，甚至可能采用独立柱基。其三，考虑施工的先后顺序。主楼应先行施工，让沉降尽可能预先发生，设计良好的后浇带。

4.4防止高层建筑基础不均匀沉降的质量检验

对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级，选择代表性场地进行相应的现场试验，并进行必要的测试，以检验设计参数和加固效果，按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时，基础宽度的地基承载力修正系数取零，基础埋深的地基承载力修正系数取1.0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时，应验算软弱下卧层的地基承载力。随着科学技术的进步，会涌现出更多更好的方法，我们要勇于在技术方面有所创新，有所突破，这样才能保证工程的质量。

5结束语:

为了保障高层建筑基础施工质量，不均匀沉降作为最突出的问题，在实际施工中，必须不均匀沉降出现的原因以及具体情况，正确处理裙楼和主楼之间的基础性连接，从根本上增强防止措施，控制不均匀沉降造成的不利影响。

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