论文部分内容阅读
摘要：建筑物地基的不均匀沉降会影响建筑物的使用，造成资源浪费。本文首先对地基不均匀沉降产生的原因进行了分析，然后提出了防治措施。结果显示，前期工程地质勘查的不准确、设计和施工中的问题缺陷都可能引起地基不均匀沉降，而可以通过规范工程地质勘查、保证建筑设计和结构设计的合理、规范化施工等措施来做好地基不均匀沉降的防治工作。
关键词：地基；不均匀沉降；原因；防治
基于一些原因建筑物一般都存在一定的沉降，尤其是在软弱地基之上，若是建筑物上部荷载分布不均匀，导致持力层上的附加应力不均匀；或者地基土的厚度不一，在上部荷载的作用下就会出现不均匀的变形，以及若是软弱地基跨越不同的土层的时候，就有可能出现不均匀沉降。不均匀沉降容易引起上部建筑物的结构开裂，形成墙体裂缝，引起建筑物各处漏水渗水等问题，影响建筑物的性能发挥。而对于分布较广的多层砖砌体结构建筑来说，因为砖块之间抗拉抗剪强度都比较低，所以一旦出现地基不均匀沉降，就会使墙体上出现斜裂纹等，墙体开裂现象尤为严重，所以在建筑工程领域对于地极不均匀沉降的机理和防治措施研究极为重要。
一、地基不均匀沉降产生的原因
1.前期地质勘查
工程地质勘查是开展建筑工程施工的基础，旨在查明所见场地所存在的工程地质问题，查明场地地层岩性、水文地质条件、地基持力层结构、地基土性能，是一项极为重要的前期工作。但是目前来看很多单位对于工程地质勘查都不按规定进行，查明工程地质情况而布设的钻孔没有布设在地质情况复杂的地方，或者孔深设计不合理，无法查明基础地层和基岩的情况，甚至有的单位为了节省成本，不进行前期勘察，或者直接用临近的建筑物勘察资料，这样投机取巧的行为给设计人员带来很大的困难，导致低于地质条件的分析错误，错误的设计在未来极有可能引起建筑物的不均匀沉降，并最终导致建筑物破坏。
2.设计缺陷
建筑设计的缺陷可以引起地基的不均匀沉降，主要表现在建筑物太长，则有机会跨越不同类型的地基土；建筑物结构复杂，转角多的话也有更大的机会产生不均匀沉降，适当的位置没有设定沉降缝；相邻建筑物如果楼层相差太多，则荷载也有较大的差别，对于地基土的作用不同，容易引起沉降不均；对于同一块地基土使用了不同的处理方法，导致土的压缩性不同等等设计缺陷都可以引起地基的不均匀沉降。
3.施工问题
建筑施工不规范容易引起地基的不均匀沉降。组槽不规范；或者地基基础施工准备阶段破坏了地基土的原始性；在已经完成的建筑物旁边堆放大量的建筑物材料或者土方，就会给地基土施加额外荷载，容易引起地基的不均匀沉降；砖砌体结构中，砖块质量不一，而砖筑不符合规范，砖块之间的砂浆强度不够，灰缝不饱和，预留通缝较多，拉结筋的置放不符合规定，这些都会产生地基土的不均匀沉降。
二、地基不均匀沉降的防治措施
针对地基不均匀现象产生的原因，笔者结合多年工作经验，对防治地基不均匀沉降的措施简述如下。
1.工程地质勘查阶段
一定要谨记工程地质勘查是建筑设计的基础，只有准确的工程地质勘察报告才能发展为准确的建筑设计。在进行地质勘查的时候要严格按照踏勘、初勘、详勘的步骤进行，踏勘和初勘可以适当省略，但是详勘一定要进行。要查明在建场地的地质结构和地质构造，包括地貌、地层岩性、水文地质条件、土石物理力学性质、自然地质现象等，在查明了工程地质条件之后，还要就设计的建筑物结构和特点，预测建筑物和地质环境之间可能存在的问题，对问题进行正确评价，并最终汇成地质勘查报告。在勘察的过程中还应该采取诸如钻孔、探槽等地质手段来更清楚地查明地质条件。
2.建设设计阶段
（1）简单化建筑物体型设计
建筑物的体型设计要尽可能保证简单，垂直面上的高差不能太大，保证垂直荷载不会相差太大；而水平面上的形状最好简单规则，尽量避免出现过多的凹凸转角，保证平面性，以便来确保建筑的整体性和抗变形能力。还有就是要控制好建筑物的高度，最好让建筑物水平长度和垂直高度的比值不宜太大，通常来说比值越小越好，处于2.5-3之间最好。砖砌体建筑结构，应该布设一定的纵横墙来保证整体的刚度。
（2）设置沉降缝
为了将一个建筑物分成不同的单元，可以利用沉降缝来实现。布设沉降缝可以让每一个单元之间的沉降不会相互影响。在转折部位、高差较大和长高比较大等容易引起不均匀沉降的区域布设沉降缝，或者不同的地基土分界线、不同的建筑物结构和基础类型处、不同的楼层之间布设沉降缝，都可以减少不均匀沉降。一般来说，楼层越高的建筑物，布设的沉降缝宽度越宽，具体取值可参考相关标准。
（3）建筑物之间保持距离
为了防止不同的建筑物荷载不同而产生不同的沉降，相邻建筑物的地基附加应力互相影响，可以适当扩大相邻建筑物的距离，避免应力叠加而产生的不均匀沉降，尤其是对于在已经完成的建筑物旁边再进行建筑物建设的时候。
（4）预设标高
为了防止不均匀沉降带来的影响，可以预先设定一定的标高，比如地下设施的标高可以根据估计的沉降来适当提高，对于管线穿过的位置，可以采用柔性管道或者預设一定的尺寸。
3.结构设计
（1）减轻建筑物荷载
建筑物荷载的减小可以降低地基的基底压力，是减少地基沉降量的重要措施。可以使用新型轻质材料、空心砖和其他轻型的钢材等材料来进行建筑，结构设计也应该合理轻型，可选择预直力钢筋混凝土结构，选择合适的轻型基础，如浅埋宽基础和有地下室的基础等等。
（2）预设圈梁和构造柱
为了提高建筑物整体的抗弯强度，可以在墙体内部设置圈梁和钢筋混凝土构造柱，可以提高墙体抗剪抗弯性能，减少裂缝。
（3）利用合理结构减小基础底面附加应力
采用箱笩结构的基础，扩大面积，减少应力，根据荷载和基础土的性质来选择不同的基础，来调整基底附加应力。对于一些建筑物可以采用静定设计，不存在地基不均匀沉降的时候也就不会产生很大的附加应力，不会产生多余的沉降。
（4）规范化地基基础设计
在进行地基基础设计的时候，要严格按照《地基基础设计规范》来进行，做好最终沉降量和偏心距的估算，如果天然地基不符合要求，要选用合适的方式进行处理，比如预设混凝土短桩、物理化学方法等。一个建筑物最好不要跨越不同的地基土层，软弱地基上的砖砌体建筑，梁板式基础因为支撑面积和整体刚度较好，再预设一定的钢筋混凝土便可以提高抗剪抗弯能力，有效控制沉降量。
4.施工方面
基础施工的时候不要破坏原始地基土层，坑底不要挖到基岩，等到垫层施工的时候再挖掉土层；建筑物高低不同的时候，要先施工重、高的建筑，这样以便于后期施工过程中进行调整；荷载较大的建筑物施工，可以预先用荷载处理地基，实现地基土的快速压实；避免在已经完成的建筑物附近堆放荷载较大的土石；施工前要进行验槽工作，提高施工质量。
综上所述，地基不均匀沉降产生的原因有很多，主要和前期勘察、建筑设计和施工有关，各单位应该从做好工程地质勘查、合理化建筑设计和结构设计以及施工方面来做好地基不均匀沉降的防治工作。
参考文献：
[1] 段光鹏.防止高层建筑基础不均匀沉降的措施[J].民营科技，2013，（1）：228.
[2] 孙传凯，荆晶.关于高层建筑基础结构设计的一些思考[J].世界家苑，2013，（2）：224.
[3] 陈忠.高层建筑基础不均匀沉降处理研究[J].中小企业管理与科技，2011，（22）：117-118.
关键词：地基；不均匀沉降；原因；防治
基于一些原因建筑物一般都存在一定的沉降，尤其是在软弱地基之上，若是建筑物上部荷载分布不均匀，导致持力层上的附加应力不均匀；或者地基土的厚度不一，在上部荷载的作用下就会出现不均匀的变形，以及若是软弱地基跨越不同的土层的时候，就有可能出现不均匀沉降。不均匀沉降容易引起上部建筑物的结构开裂，形成墙体裂缝，引起建筑物各处漏水渗水等问题，影响建筑物的性能发挥。而对于分布较广的多层砖砌体结构建筑来说，因为砖块之间抗拉抗剪强度都比较低，所以一旦出现地基不均匀沉降，就会使墙体上出现斜裂纹等，墙体开裂现象尤为严重，所以在建筑工程领域对于地极不均匀沉降的机理和防治措施研究极为重要。
一、地基不均匀沉降产生的原因
1.前期地质勘查
工程地质勘查是开展建筑工程施工的基础，旨在查明所见场地所存在的工程地质问题，查明场地地层岩性、水文地质条件、地基持力层结构、地基土性能，是一项极为重要的前期工作。但是目前来看很多单位对于工程地质勘查都不按规定进行，查明工程地质情况而布设的钻孔没有布设在地质情况复杂的地方，或者孔深设计不合理，无法查明基础地层和基岩的情况，甚至有的单位为了节省成本，不进行前期勘察，或者直接用临近的建筑物勘察资料，这样投机取巧的行为给设计人员带来很大的困难，导致低于地质条件的分析错误，错误的设计在未来极有可能引起建筑物的不均匀沉降，并最终导致建筑物破坏。
2.设计缺陷
建筑设计的缺陷可以引起地基的不均匀沉降，主要表现在建筑物太长，则有机会跨越不同类型的地基土；建筑物结构复杂，转角多的话也有更大的机会产生不均匀沉降，适当的位置没有设定沉降缝；相邻建筑物如果楼层相差太多，则荷载也有较大的差别，对于地基土的作用不同，容易引起沉降不均；对于同一块地基土使用了不同的处理方法，导致土的压缩性不同等等设计缺陷都可以引起地基的不均匀沉降。
3.施工问题
建筑施工不规范容易引起地基的不均匀沉降。组槽不规范；或者地基基础施工准备阶段破坏了地基土的原始性；在已经完成的建筑物旁边堆放大量的建筑物材料或者土方，就会给地基土施加额外荷载，容易引起地基的不均匀沉降；砖砌体结构中，砖块质量不一，而砖筑不符合规范，砖块之间的砂浆强度不够，灰缝不饱和，预留通缝较多，拉结筋的置放不符合规定，这些都会产生地基土的不均匀沉降。
二、地基不均匀沉降的防治措施
针对地基不均匀现象产生的原因，笔者结合多年工作经验，对防治地基不均匀沉降的措施简述如下。
1.工程地质勘查阶段
一定要谨记工程地质勘查是建筑设计的基础，只有准确的工程地质勘察报告才能发展为准确的建筑设计。在进行地质勘查的时候要严格按照踏勘、初勘、详勘的步骤进行，踏勘和初勘可以适当省略，但是详勘一定要进行。要查明在建场地的地质结构和地质构造，包括地貌、地层岩性、水文地质条件、土石物理力学性质、自然地质现象等，在查明了工程地质条件之后，还要就设计的建筑物结构和特点，预测建筑物和地质环境之间可能存在的问题，对问题进行正确评价，并最终汇成地质勘查报告。在勘察的过程中还应该采取诸如钻孔、探槽等地质手段来更清楚地查明地质条件。
2.建设设计阶段
（1）简单化建筑物体型设计
建筑物的体型设计要尽可能保证简单，垂直面上的高差不能太大，保证垂直荷载不会相差太大；而水平面上的形状最好简单规则，尽量避免出现过多的凹凸转角，保证平面性，以便来确保建筑的整体性和抗变形能力。还有就是要控制好建筑物的高度，最好让建筑物水平长度和垂直高度的比值不宜太大，通常来说比值越小越好，处于2.5-3之间最好。砖砌体建筑结构，应该布设一定的纵横墙来保证整体的刚度。
（2）设置沉降缝
为了将一个建筑物分成不同的单元，可以利用沉降缝来实现。布设沉降缝可以让每一个单元之间的沉降不会相互影响。在转折部位、高差较大和长高比较大等容易引起不均匀沉降的区域布设沉降缝，或者不同的地基土分界线、不同的建筑物结构和基础类型处、不同的楼层之间布设沉降缝，都可以减少不均匀沉降。一般来说，楼层越高的建筑物，布设的沉降缝宽度越宽，具体取值可参考相关标准。
（3）建筑物之间保持距离
为了防止不同的建筑物荷载不同而产生不同的沉降，相邻建筑物的地基附加应力互相影响，可以适当扩大相邻建筑物的距离，避免应力叠加而产生的不均匀沉降，尤其是对于在已经完成的建筑物旁边再进行建筑物建设的时候。
（4）预设标高
为了防止不均匀沉降带来的影响，可以预先设定一定的标高，比如地下设施的标高可以根据估计的沉降来适当提高，对于管线穿过的位置，可以采用柔性管道或者預设一定的尺寸。
3.结构设计
（1）减轻建筑物荷载
建筑物荷载的减小可以降低地基的基底压力，是减少地基沉降量的重要措施。可以使用新型轻质材料、空心砖和其他轻型的钢材等材料来进行建筑，结构设计也应该合理轻型，可选择预直力钢筋混凝土结构，选择合适的轻型基础，如浅埋宽基础和有地下室的基础等等。
（2）预设圈梁和构造柱
为了提高建筑物整体的抗弯强度，可以在墙体内部设置圈梁和钢筋混凝土构造柱，可以提高墙体抗剪抗弯性能，减少裂缝。
（3）利用合理结构减小基础底面附加应力
采用箱笩结构的基础，扩大面积，减少应力，根据荷载和基础土的性质来选择不同的基础，来调整基底附加应力。对于一些建筑物可以采用静定设计，不存在地基不均匀沉降的时候也就不会产生很大的附加应力，不会产生多余的沉降。
（4）规范化地基基础设计
在进行地基基础设计的时候，要严格按照《地基基础设计规范》来进行，做好最终沉降量和偏心距的估算，如果天然地基不符合要求，要选用合适的方式进行处理，比如预设混凝土短桩、物理化学方法等。一个建筑物最好不要跨越不同的地基土层，软弱地基上的砖砌体建筑，梁板式基础因为支撑面积和整体刚度较好，再预设一定的钢筋混凝土便可以提高抗剪抗弯能力，有效控制沉降量。
4.施工方面
基础施工的时候不要破坏原始地基土层，坑底不要挖到基岩，等到垫层施工的时候再挖掉土层；建筑物高低不同的时候，要先施工重、高的建筑，这样以便于后期施工过程中进行调整；荷载较大的建筑物施工，可以预先用荷载处理地基，实现地基土的快速压实；避免在已经完成的建筑物附近堆放荷载较大的土石；施工前要进行验槽工作，提高施工质量。
综上所述，地基不均匀沉降产生的原因有很多，主要和前期勘察、建筑设计和施工有关，各单位应该从做好工程地质勘查、合理化建筑设计和结构设计以及施工方面来做好地基不均匀沉降的防治工作。
参考文献：
[1] 段光鹏.防止高层建筑基础不均匀沉降的措施[J].民营科技，2013，（1）：228.
[2] 孙传凯，荆晶.关于高层建筑基础结构设计的一些思考[J].世界家苑，2013，（2）：224.
[3] 陈忠.高层建筑基础不均匀沉降处理研究[J].中小企业管理与科技，2011，（22）：117-118.