刘仕茂
(重庆交通大学 土木工程学院 重庆 400074)
浅析地基不均匀沉降的原因及预防措施
刘仕茂
(重庆交通大学 土木工程学院 重庆 400074)
在某种程度上,建筑物都存在沉降现象,而过大的地基不均匀沉降容易使上部结构开裂和破坏,从而严重影响建筑物的正常使用。文章主要分析了地基不均匀沉降原因、危害,并给出了相应的预防措施,分析结果对于对预防地基不均匀沉降等研究具有重要意义。
地基;不均匀沉降;危害;原因;预防措施
由于建筑物存在地基土质软弱、上部结构荷载分布不均匀等现象,引起了建筑物下沉或者地基不均匀下沉问题的出现,对建筑工程产生了极大的危害。特别是在高层建筑物和重大建筑物的建设中,不均匀沉降问题如果处理不好,必定会给投资方和施工方带来庞大的经济损失和非常恶劣的影响。本文主要介绍了地基不均匀沉降的危害,地基不均匀沉降的原因及其预防措施,最后总结了处理好地基不均匀沉降后对建筑物施工及其工程的重大意义。
因为建筑地基在建筑物施工过程中存在一定的收缩性,所以当建筑地基在自重和外在的附加力两者的共同影响下,地基会产生一定的均匀沉降。一般来说,均匀沉降的存在对建筑物并不会有太大的影响,但是如果由于地质的介质不均匀性,土层个层面的差异性等原因存在,致使建筑物地基的均匀沉降变成了不均匀沉降。
地基不均匀沉降的危害主要有两个方面:第一,导致建筑物上端承受更大的附加应力;第二,导致建筑物下端高度减少,从而建筑物总体高度减少。
上述危害直接影响建筑物的施工质量,轻的话影响建筑物的美观性,严重的话会直接影响建筑物的使用质量,造成建筑物的倒塌。所以,采取有效的措施预防地基不均匀沉降的发生,在建筑物的施工过程中是有重大意义的。
3.1 设计方面的原因
建筑物整体结构设计不符合规范,层高太低或者整体长高不协调,不是过长就是过高;建筑物的基础结构不统一,同一建筑物采用了不同的基础类型;在建筑物地基处理过程中,没有分析不同的地质情况并对其做相应的处理;在对建筑物地基处理时,没有按照规定设置合理的沉降缝。
3.2 外部因素的原因
在新的建筑物施工过程中,如果在已有建筑物附近进行地基施工,会在一定程度上对整个地基的稳定性能产生一定的影响;在建筑物地基施工旁,大面积堆载土质等其他物质;建筑物施工过程中,打桩振动力度过大会对临近的建筑物地基产生影响。
3.3 施工方面的原因
施工过程中,没有按照高低层荷载要求规范,依照一定的顺序开展施工程序;各楼层之间先后施工时没有设置预留沉降缝;水灰比过低,砂浆强度太低,造成建筑物的施工质量较差;建筑物基础施工过程中扰动了地基土;建筑物地基的不良地质情况没有完全处理好等。
3.4 地质勘探报告的原因
地质勘探报告的准确性直接决定着建筑物地基的设计质量。
地质勘测报告的数据必须如实的反映建筑物地基土层的性质,并在相关规范的要求下对地基进行分析和处理。如果存在报告的不合理,记录数据存在弄虚作假现象,就会对设计结果造成错误的分析和判断,从而影响建筑物地基的施工合理性能。
4.1 建筑措施[3]
1)建筑物结构的平面设计应简单清晰,整体结构使人一目了然,不存在复杂多变现象;建筑物整体结构高差必须在一定的规定范围内,尽量比较小,防止出现同一层面高低起伏现象;
2)建筑物在设置沉降缝的过程中,必须按照不同的刚度单元进行不同的设置,而且建筑物平面设计要力求简单明了;如果不可避免存在建筑物基础高差问题时,要在个高差分界位置设置独立的连接物,调整结构物的整体性能;
3)建筑物在施工过程中,对于确定和不确定设备配置与否时,应该在建筑物与设备间应留有合适的距离;建筑物各组成部分的标高应根据预估沉降量,应当提高其沉降量中的较大者。
4.2 结构措施[4]
1)减少基础底面的附加应力值大小。由于建筑物地基底部的应力对地基的变形量影响非常大,从而对地基的不均匀沉降也造成了很大的影响;
2)如果建筑物地基的不均匀沉降量在一定程度范围内超过了容许范围,应当调整其荷载分布情况、建筑物地基的宽度,力使各土质层面的厚度一致,避免不均匀沉降的产生;
3)当建筑物的地基对其不均匀沉降要求较高的时候,选择较小的建筑地基应力可以提高建筑地基的可靠性能,从而确保了建筑物的安全性和正常使用性;
4)当建筑物整体结构性能较复杂,其框架结构承受的荷载较大的情况下,应该提高建筑物地基的整体刚度值,以减少地基的不均匀沉降。
4.3 地基处理措施
1)当建筑物地基的土质属于软弱土层时,应该采用上部承载能力较好的土层为持力层;而且如果建筑物地基的土质中含有较多的生活垃圾的时候,应该预先对其地基土质进行处理;
2)在建筑物地基施工过程中,如果地基的承载力和变形无法满足设计要求时,需要对地基进行处理。
4.4 施工措施
1)合理安排施工时的施工顺序。比如当地基土质较差时,应该先施工结构较重的部分,隔一段时间,待沉降量稳定之后,再施加结构较轻的部分;当施工的建筑物属于同一建筑物时,应该先施工基础开挖深度较深的部分,再施工较浅的部分;
2)建筑物在施工过程中,要保证基础底部土层的原来形状和结构,注意防止其改变;基础开挖后应该及时对基础进行施工,不应长时间暴露的在外,以免其受到雨水、雪、地表水和地下水等物质的侵蚀;
3)如果建筑物基础的基槽或基坑开挖过程中,出现了超挖或者扰动现象时,要根据具体的砂浆比和水灰比进行夯实,其间还不能降低原来建筑物地基的承载能力;
4)当活载在建筑物所承受的荷载中占有较大的比重时,应该及时调整活载的分布情况,均匀缓慢地进行加载,防止产生较大的不均匀沉降量。
总之,从文章中可知,地基产生不均匀沉降的原因来自于许多方面,给建筑物带来的影响和危害是很大的,给建筑物造成的损伤和破坏是很难恢复以及修复的。但是当我们找到地基不均匀沉降的原因之后,就可以在设计、施工和地勘报告的精确度等方面采取一些行之有效的措施,从而一定程度上预防和控制地基不均匀沉降的产生,保证一定的施工质量,对建筑物的施工工程有着重大的意义。
(References)
[1]闫伟东.地基不均匀沉降的原因及防治措施[J].民营科技, 2011(6):271.
[2]孙作海.地基不均匀沉降的原因及防治措施研究[J].建筑科学, 2011(13):40.
[3]林俊.建筑物地基不均匀沉降的原因与防治[J].科学之友.2011 (12):96.
[4]王丽萍,李跃新.地基不均匀沉降的原因及防治[J].建筑与工程,2007(30):126.
TU471.4
A
1007-6344(2016)07-0278-01
刘仕茂(1992–),女,硕士研究生,主要从事桥梁结构有限元分析方面的工作。