建筑工程结构基础沉降的防治措施

建筑工程结构基础沉降的 防治措施

李海燕

山东永福建设集团有限公司

摘要：天然地基具有一定的压缩性,当建筑物的上部结构形式、荷载变化、地基自身承载能力、地基地质及水文,以及建筑选材等等因素的存在,随着建筑物的自重应力与附加应力的产生,建筑工程结构基础必然会产生一定的沉降。如果建筑工程结构基础沉降过大,就会引发上部结构倾斜、开裂、失去使用功能等等事故,甚至会让整个建筑结构发生倒塌,危及安全。因此,做好建筑工程结构基础沉降的预防和处置具有积极的现实意义。

关键词：建筑工程结构；基础沉降；处理措施

1高层建筑基础产生不均匀沉降的原因

1.1勘探资料不齐全

近年来，由于城市的不断的扩张，大多数新建建筑物均位于城乡结合部，勘探资料积累较少，特别是一些住宅小区的建设，由于项目多，范围广，以及对勘探工作不够重视，这就导致地质勘探报告中勘探点位间距过大或没有足够的勘探点地质剖面图作依据，从而造成地质剖面图的连续性不可靠，软弱土层的埋深、厚度变化情况及分布范围反映不全面、不准确。少数勘探单位选用的取土器不规范或取土不当，致使原状土样扰动较大，室内试验得出的土样指标不可靠。对暗塘、流砂层等不良地基土的范围确定不准确。

1.2地基处理施工质量较差

地基处理一般采用的方法有压密注浆、粉喷桩、深层搅拌桩、旋喷桩和振冲成孔灌注桩等，这些方法有一定的缺陷，施工质量控制难度较大，施工质量无损普查技术又相对滞后，难以有效地全面检测施工质量，加固效果达不到设计要求。一些施工队伍技术力最薄弱，责任心不强，单纯追求进度，或错误地认为局部坚实土体的允许承载力超过周围土体可以不作处理，施工中发现基槽与地质勘探报告有出入时，也不通知勘察设计人员及时采取相应技术措施，因而埋下质量隐患。

1.3施工中及竣工后对沉降观测不重视

一些施工单位将水准点埋设在沉降影响范围之内的建筑物、电线杆或其它物体上，并缺乏必要的防护措施，不按规定定期进行复测，致使观测数据不可靠，观测点不按规定方法和间距设置或点位布置不当，不做层层观测，观测仪器精度不够，或在观测过程中随意更换观测仪器和观测人员，致使观测误差大。目前，由于建筑物竣工后的观测没有明确的责任单位，造成竣工后沉降观测工作有名无实，当出现较大的质量事故后才进行分析、鉴定和处理，已经产生了不良的影响。

2高层建筑基础不均匀沉降的防治措施

2.1强化质量控制力度

1）材料的规格是是否符合要求。为了更好的确保钢材的质量，需要保证砂浆、商砼，砌体等方面符合强度标准。2）确保施工工序。在进行操作的时候需要合理的进行工序划分，从而能够降低建筑物所带来的不好影响，例如什么时候停止地下室结构排水，地下室顶板的覆土何时完成，上部建筑砌体何时完成浆砌，桩基的打桩顺序等，需要严格的按照相关要其进行工序制定。3）检测验收是否符合要求。对于各个规定需要严格的按照要求进行，在操作过程中及时发现问题，并采取措施进行优化，从而确保建筑物安全。

2.2加强对结构的设计

首先，建筑物体型应力求简单。建筑物立面的高差不宜悬殊,所受荷载差异不宜太大;在平面上开头应力求简单,尽量避免转角,同时平面上的转折和弯曲也不宜过多,否则会使其整体性和抗变形能力降低。另外,适当控制建筑物的长高比越小,整体刚度越好,调整不均匀沉降的能力越强,一般控制在2.5～3之间。对于砌体承重结构,为保证其整体刚度,应合理布置纵横墙。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倍为宜。其次，设置沉降缝。沉降缝将建筑物分成各自独立的单元,各单元的沉降不相互影响。一般在建筑平面的转折部位,高度差异处,长高比嘉宾大的砌体承重结构或钢筋混凝土西式体承重结构或钢筋混凝土框架结构的适当部位,地基土的压缩有显著差异处,建筑结构或基础类型不同处,分批建造房屋的临界处等设置沉降缝。沉降缝应有足够的宽度,建筑物越高,缝就越宽。最后，可以选择在建筑结构中添加圈梁，从而能够进一步提高整体的抗剪强度和抗震效果，更好的确保建筑工程的整体稳定性。其次需要提高整体的刚度，例如可以采取交叉梁、箱型基础等方法。

2.3做好地基处理

建筑物基体的土层中存在孔隙，因此才发生建筑物结构基础不均匀沉降。故此，应做好地基处理，降低土体内孔隙的存在，降低其含水量进而有效提升抗剪切强度，以及地基的整体承载能力。主要对策包括：第一，利用振动或挤压等方式，降低土体孔隙率。如表面压实法、强夯法、振冲挤密法等。即利用外力来提升土地的强度，对于较为疏松的枯性土、松散型、粘性土等较为合适。第二，利用排水固结法降低土地内含水量。如砂井法、真空预压法以及电渗排水法等。可帮助孔隙在短时间内将水排出去，进而提升基土固结能力，增强基地抗剪强度。对于含水率较高的软弱粘性土类较为适用。第三，利用置换法提升地基固结能力，包括利用强度较高的砂石、粉煤、碎石等材料将软土置换下来。包括强夯置换法、石灰桩法等，或利用煤灰碎石桩等方法，将周围软粘性材料与土体进行复合或置换。以此，将有效增加地基的强度，以及承载能力。对于浅层软弱粘性土地基较为适用。第四，通过灌浆法、水泥搅拌法等，将石灰、水泥等材料与土地混合，也能够达到提升地基承载力的目的。

2.4结构措施

首先是减轻建筑物的自重。建筑物的自重直接影响到建筑物结构基础承受的荷载,因此,减少沉降有效的措施之一便是减轻建筑物的自重,选用一些轻质建材,如多孔砖、加气砖等等。其次是减少或调节基础底面附加应力,如在设置地下室,尽量使用已经挖出的土重去对其他部分或是全部建筑物进行补偿;其次是加大基础刚度。尤其是要加强软地基以及不均匀地基的抗变形能力,如选择使用刚度较大的筏形、交叉梁以及箱型基础。再次是设置圈梁。设置圈梁能够有效提升砖石承重墙房屋的整体性,对于墙体抗拉、抗剪等能力的提升具有积极意义,还可以有效防止墙体产生裂缝等等。最后是选用非敏感性结构。实践表明,相同情况下,不同的建筑设计结构对不均匀沉降具有不同的敏感性。例如,选择排架结构和三绞拱结构能够有效减少附加应力的产生。此外,合理布置纵、横墙,可以提升建筑物整体刚度,有效应对地基不均匀沉降。

2.5施工措施

建筑的施工措施是效防止建筑出现沉降现象的重要措施，应当按照建筑设计的规范，围绕着建筑设计的正常顺序组织施工。首先，应当安排合理的施工工序，减少因建筑物不均匀沉降造成的危害，具体可以选择逆作法，将排土量降到最低。为了提高建筑稳定性，还可以选择应力解除法，注重沉降较小一边打斜孔，解除局部应力，让地基中的应力达到均匀分布的效果。在施工的过程中应当保持合理的开挖量，开挖时应当减少地基周围原状土的扰动，在有桩基础建筑施工中应当设桩，在开挖地基的过程中还要注重降水，并且防止对周围建筑地基的影响。

3结语

综上所述,建筑工程结构基础不均匀沉降的发生是由多种因素导致的结果,既有设计的原因,也有施工不当、计算不准确、地基土质较软等因素的存在,这些因素的存在使得建筑物在不均匀沉降过程中,导致上部开裂、变形甚至倾斜和倒塌等后果。因此,要不断总结经验,探索新的解决方法,有效解决建筑工程结构基础不均匀沉降问题。

参考文献

[1]建筑结构基础不均匀沉降的原因及结构设计中的防治对策探讨[J].王平,袁丽梅,王乾.居舍.2020(04)

[2]房屋建筑结构设计中基础设计解析[J].赵保丽.中国住宅设施.2019(12)