建筑物基础不均匀沉降的处理办法及控制
摘要:建筑结构基础不均匀沉降往往引起建筑上部结构的过大变形、开裂、倾斜甚至破坏。现实中这样的例子比比皆是。本文对建筑不均匀沉降的原因、处理方法以及怎么控制建筑不均匀沉降发生进行研讨。
关键词:建筑物不均匀沉降处理办法控制
建筑物在施工和使用的过程中总产生一些沉降。当沉降均匀时,对建筑物不致带来危害,应当沉降不均匀时,往往会给建筑物带来影响。特别是软土地基,由于沉降大、不均匀、稳定期长,处理不好,极易造成工程事故。所以通过一定的途径采取适当措施,以减少建筑的不均匀沉降是十分必要的。
建筑物不均匀沉降产生原因
引起建筑物不均匀沉降的原因主要有以下四个方面:
(1)、地基土本身的不均匀性,地基土并不是但一定匀质材料吗,但在设计中对其做了简化设定,使其单一化理想化。因此尽管设计时计算所得很认真,也并不能保证建筑物能够完全均匀沉降。(2)施工中出现的问题。由于施工时地基处理不好,或因地质勘探不细,没有发现地下某些不良地质现象,如暗洪、坑洞等,因而未作处理,从而引起地基的不均匀沉降。(3)建成使用过程中的意外影响。由于地下水位的大量漏水引起地基局部下沉,或因为临时的大量的地面堆载引起而引起局部下沉。(4)建筑物的立面存在高差,另外还有相邻新建筑物产生的影响等。一般建筑物下部,由上往下发展,呈“八”字、倒“八”字、水平及竖缝。当长条形的建筑物中部沉降过大,则在房屋两端由下而上形成“八”字缝,也首先在窗对角突破,还可在地层中部窗户处突破形成由上至下竖逢,当某一端下沉过大时,则在某端形成沉降端高的斜裂缝。
2、建筑物不均匀沉降处理方法
不均匀沉降一般发生在建筑物的中央处并呈弯曲形状。裂缝成八字型,产生在建筑物的两端处。而开裂发生的部位不论是上层或下层均有可能发生。工具墙体裂缝的位置和状态分析可以大致判断地基应力分析情况,从而针对发生在地基不均匀沉降的位置进行重点整治处理。
在调查、检测的基础上,可以针对地基、基础结构和上部以正结构等采取相应措施,到达修补和补强的目的。一般处理方法如下:
(1)、地基加固措施主要有地基压缩、脱水、固结和置换等。具体应根据建筑物规模、损坏程度以及地基土性质的差异而决定。对于应用的技术细节还有相应要求,应通过技术、工艺、经济三者的比较在确定。(2)基础结构加固措施多采用另设支承结构,选择较坚硬的持力层,通过桩、支墩或者其他新增基础结
构,将上部结构的荷载传到地基上。施工中应注意土体支护、还可以采用整体结构加固,但这种方法是比较困难的。
3 、控制建筑物不均匀沉降措施
3.1建筑措施
3.1.1建筑体型力求简单
在满足使用和其他要求的前提下,建筑体型应力求简单,避免凹凸转角,因为这些部位与基础交叉,地基中附加应力重叠,易产生较大沉降。当建筑物体型较复杂时,宜根据平面形状和高度差异情况,在适当部位用沉降缝将其划分若干个刚度较好的单元;当高度差异(或荷载差异)较大时,可将两者隔开一定距离,如拉开距离后的两个单元必须连接时,应用能够自由沉降的连接结构,如在两端用悬挂结构或用连接廊将建筑物单元连接起来。
3.1.2设置沉降缝
设置沉降缝是减少不均匀沉降对建筑物危害的有效方法之一。沉降缝应从房顶到基础把建筑物全部分开,分成若干个长高比较小、整体刚度较好、体型简单、自沉降体系的单元,避免由于沉降差异引起结构附加应力而导致破坏。
3.1.3控制相邻建筑物的间距
根据土中应力扩散现象分析可知:如两建筑物基础间距过近,将可能出现地基中附加应力重叠并产生附加沉降,使建筑物发生倾斜或开裂为此,相邻建筑物基础间净距必须加以控制。相邻高耸结构(或结构倾斜要求严格的构筑物)的外墙间隔距离,应根据倾斜允许值计算确定。
3.2结构措施
3.2.1减轻建筑物自重
(1)、选用轻质高强度墙体材料,减轻墙体自重;
(2)、采用架空地板代替室内后填土;
(3)、设置地下室或半地下室,采用覆土少、自重轻的基础型式;
(4)、选用轻型结构,减轻结构自重。
3.2.2对于砌体承重结构的房屋,加强建筑物的刚度和强度
(1)、对于3层以上的房屋,控制建筑物长度长高比 L/Hf≤2.5l;当房
屋的长高比为2.5≤L/H≤3.0时,宜做到纵墙不转折或少转折。其内横墙间距不宜过大,必要时可适当增强基础刚度和强度。(2)、在砌体承重结构的房屋中,当地基发生不均匀变形时,墙身是主要受力构件,它应具有相当的能力以调整地基不均匀变形,墙身是主要受力结构,它应具有相当的能力以调整地基不均匀变形。因此,合理布置纵横墙的问题也就显得十分重要。由于建筑物的纵墙刚度一般较弱,地基不均匀变形表现为建筑物的纵向挠曲,所以应尽量避免纵墙的转折、中断以及高度变化。横墙在建筑物的整体刚度中主要起加强作用,横墙间距越小,建筑物整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力也就越强。(3)、在加强建筑物整体刚度和强度方面,合理地设置圈梁和构造柱是砌体承重结构中较常用的办法。墙体设置的圈梁和构造柱可使抗剪、抗拉、能力均较低的砌体较好地成为一个整体,在相当程度上可以防止或减少墙体裂缝,即使出现裂缝,也能起到防止其发展的作用。(4)、在墙体上开洞过大时,宜在开洞部位适当配钢筋或采用构造柱及圈梁加强。(5)、对于建筑物体系复杂、荷载差异较大的框架结构,可加强基础整体刚度,如采用箱基、桩基、厚筏等,以减少不均匀沉降。
3.3施工措施
(1)、对于淤泥质及淤泥等软土地基,以及高灵敏度的粘土,均要注意施工时不要扰动其原状结构。开挖基坑时,可暂时保留一定厚度的原土,待基础施工时才挖除。如坑底已被扰动,应挖去被扰动部分,或在其上先铺中砂,然后再铺碎砖(或碎石)等夯实处理。基坑完成后要及时回填土。(2)、软弱地基上建造房屋时,通常将重、高房屋先施工待有一定的沉降后在施工轻、低房屋,然后再施工附属房屋,均能减少部分沉降差。荷载较大的构筑物群(如料仓、油罐等)使用前期应根据沉降情况控制加载速度,掌握加载时间或调整荷载分布,避免过大倾斜。
4.结语
建筑施工是百年大计,应当预防不均匀沉降的发生。尤其遇有不良建筑物或工程为高、重、体型复杂的情况时,更需要结合具体工程特点和地质条件,精心勘察、精心设计,以保证建筑工程的安全。
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