做好工程设计 防止软地基不均匀沉降

刘艳霞

[摘要]软地基的处理是整个工程的安全基础。就工程的软地基的不均匀沉降，从建筑设计方面，结构设计方面，地基和基础设计方面等三各方进行简要的论述。

[关键词]工程设计防止软地基沉降

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：1671-7597(2009)0610112-01

软土地基一般是指抗剪强度较低、压缩性较高以及具有其它不良性质的地基土。常见的如天然的淤泥与淤泥质土，人类任意堆积的生活垃圾、工业废料形成的杂填土和水力冲填泥砂形成的冲填土等。在这些不良地基上建造建筑物时必须引起高度重视，如果处理不当，就会造成工程事故。下面就从设计方面就如何增强多层住宅的基础刚度和整体刚度谈一谈自己的看法。

一、建筑设计方面措施

(一)建筑平面应力求简单，高差不宜过大

建筑平面简单、高度一致的建筑物，基底应力较均匀，圈梁容易拉通，整体刚度好，即使沉降较大，建筑物也不易产生裂缝和损坏。而对于立面上有高差(或荷载差)的建筑物，由于作用在地基上荷载的突变，使建筑物高低相接触处出现过大的差异沉降，常造成建筑物的轻、低部分倾斜或开裂破坏。软土地区由于层数差引起的损坏想象很为普遍，一般高差二层及二层以上者，常见有轻重不同的裂缝。当地基特别软弱时，即使仅一层之差，也会导致建筑物开裂。

(二)控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙

砖石承重的建筑物，当其长度与高度之比较小时，建筑物的刚度好，能有效防止建筑物开裂。根据建筑实践经验，当基础沉降量大于120mm时建筑物的长高比不宜大于2.5；另外合理布置纵横墙是增强建筑物刚度的重要措施之一，纵横墙布置时砖石承重结构的纵横墙应尽量贯通，横墙间距适当，一般不大于建筑物宽度的1.5倍为妥，纵横墙最好不转折或少转折，可提高建筑物的整体性。

(三)设置沉降缝

用沉降缝将建筑物从屋面到基础分割成若干个独立的沉降单元，则使得建筑物的平面变得简单、长高比减小，从而有效减轻地基的不均匀沉降。因而考虑在对平面图形复杂的转折处；层高高差处或荷载显著不同的部位：在地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同处及分期建筑的交接处设置沉降缝。沉降缝应有足够宽度，缝内一般不填充材料，以便充分发挥其作用。

(四)考虑相邻建筑物的影响

建筑物荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形，而且由于基底压力扩散的影响，在相邻范围内的土层，也将产生压缩变形；这种变形随着相邻建筑物距离的增加而逐渐减少，由于软弱地基的压缩性很高，当两建筑物之间距离较近时，常常造成邻近建筑的倾斜或损坏。为此应使建筑物之间相隔一定距离，距离应满足规范要求。

(五)建筑物标高的控制与调整

确定建筑物各部分的标高，应考虑沉降引起的变化。根据具体情况，可采取相应的措施。例如室内地坪，应根据预估的沉降量予以提高；建筑物各部分(设备之间)有联系时，可将沉降量大者的标高适当提高；建筑物与设备之间，应留有足够的净空：当建筑物有管道通过时，管道上方应预留足够尺寸的空洞，或采用柔性的管道接头。

二、结构设计方面措施

(一)增强建筑物的刚度和强度

如前所述，控制建筑物的长高比和适当加密横墙可增加建筑物的刚度和整体性。此外从结构处理上应在砌体中设置圈梁能增强建筑物的整体性。即使建筑物有较大的沉降，也不致产生过大的挠曲变形，它在一定程度上能防止或减少裂缝的出现，即使出现了裂缝也能阻止裂缝的发展。多层住宅的屋面板必须一律采用现浇钢筋砼结构，多层建筑的基础及主体结构必须用商品砼浇捣。

(二)减轻或调整建筑物的荷载

尽量采用自重轻的结构形式如采用轻钢结构、预应力混凝土结构以及轻型屋面等；对于砖石承重的房屋，墙身重量所占总荷载的比重较大，约55％-65％，故宜选用空心砖、轻质混凝土墙板等轻质墙体材料。设置地下室或半地下室也是减少建筑物沉降的有效措施，通过挖除的土重能抵消一部分作用在地基上的附加压力，从而减少建筑物的沉降：有时，也可通过在建筑物的重、高部分下设置地下室或半地下室以调整建筑物各部分的沉降差异。

(三)上部结构采用静定结构体系

当发生不均匀沉降时，在静定结构体系中，构件不致引起很大的附加应力，故在软弱地基上的公共建筑物、单层工业厂房、仓库等，可考虑采用静定结构体系，以减轻不均匀沉降产生的不利后果。

三、地基和基础设计方面措施

1、地基基础设计应以控制变形值为主，设计单位必须进行基础最终沉降量和偏心距离的验算。基础最终沉降量应当控制在规定的限值以内。在建筑物体形复杂，纵向刚度较差时，基础的最终沉降量必须在15MM以内，偏心距应当控制在15‰以内。

2、对于3-6层民用建筑基础设计时可采用薄筏基础，上部结构采用轻型结构，利用软土上部的“硬壳”层作为基础的持力层，可减少施工期间对软土的扰动。

3、当天然地基不能满足建筑物沉降变形控制要求的，必须采取技术措施。例如可采用打预制钢筋砼短桩、砂井真空预压、深层搅拌桩、新型碎石桩等方法进行技术处理。

4、基础设计时应有意识的加强基础的刚度和强度。基础在建筑物的最下面，对建筑物的整体刚度影响很大，特别是当建筑物产生正向挠曲时，受拉区在其下部，因而必须保证基础有足够的刚度和强度。为此应根据地基软弱程度和上部结构的不同情况，可采用钢筋混凝土十字交叉条形基础或筏形基础、肋筏基础。有时甚至采用箱形基础，采用这类基础形式，可被消除基础的挠曲变形。

5、同一建筑物尽量采用同一类型的基础并理置于同一土层中，当采用不同的基础形式时上部结构必须断开，尤其是地震区，因为地震中软土上各类地基的附加下沉量是不同的。

通过以上三项措施的实施，大大增强了多层住宅的基础刚度和整体刚度，降低了工程存在的安全隐患，提高了工程了质量。当然对于软地基处理的方法，随着工作实践的增加，会有更深刻的认识，到时还是希望和大家共享。