浅析基础不均匀沉降的控制措施

李秀江

摘要：采取必要的技术措施，避免或减轻不均匀沉降的危害，一直是建筑设计中的重要课题。沉降控制技术是要根据建筑物的规模、用途、结构形式以及有关地基条件等，采用一些有效和经济的方法以降低沉降量和差异沉降量或是提高结构的抗沉降变形能力。目前减少基础不均匀沉降主要从结构设计、建筑设计、施工措施等方面来控制。

关键词：基础；沉降；控制措施

1、基础不均匀沉降的控制结构措施

1.1减小或调整基底的附加压力

设置地下室或半地下室，利用挖除的土重去补偿一部分、甚至全部建筑物的重量，有效地减少基底的附加压力，起到均匀与减小沉降的目的。此外，也可通过调整建筑与设备荷载的部位以及改变基底的尺寸，来达到控制与调整基底压力，改变不均匀沉降量。

1.2减轻建筑物的自重

一般建筑的自重占总荷载的50%-70%，因此在软土地基建造建筑物时，应尽量减小建筑物自重，有如下措施：1）采用轻型结构，例如预应力钢筋混凝土结构、轻型钢结构、轻型空间结构（如悬索结构、充气结构等）；2）采用轻质材料或构件，如加气砖、多孔砖、空心楼板、轻质隔墙等；3）采用自重轻、覆土少的基础型式，例如空心基础、壳体基础、浅埋基础等。

1.3增强基础刚度

在软弱和不均匀的地基上采用整体刚度较大的交叉梁、筏形和箱形基础，提高基础的抗变形能力，以调整不均匀沉降。

1.4采用对不均匀沉降不敏感的结构

采用铰接排架、三铰拱等结构，对于地基发生不均匀沉降时不会引起过大的结构附加应力，可避免结构产生开裂等危害。

1.5设置圈梁

对于砌体结构设置圈梁可增强砖石承重墙房屋的整体性，提高墙体的抗挠、抗拉、抗剪的能力，是防止墙体裂缝产生与发展的有效措施，在地震区还起到抗震作用。

2、基础不均匀沉降的控制建筑措施

2.1合理安排相邻建筑物之间的距离

由于邻近建筑物或地面堆载作用，会使建筑物地基的附加应力增加而产生附加沉降。为减相邻建筑物的影响，应合理安排相邻建筑物之间的距离。

2.2控制建筑物的长高比

建筑物的长高比是决定结构整体刚度的主要因素。过长的建筑物，纵墙将会因较大挠曲出现开裂。有关资料表明，若将建筑物的长高比控制在2.5左右，再对上部结构和基础采取一些加强刚度的措施，基本上可以控制不均匀沉降。

2.3合理布置纵横墙

地基不均匀沉降最易产生在纵向挠曲上，因此一方面要避免纵墙开洞、转折、中断而削弱纵墙刚度；另一方面应使纵墙尽可能与横墙联结，缩小横墙间距，以增加房屋整体刚度，提高抵御不均匀沉降的能力。

2.4设置沉降缝

用沉降缝将建筑物分割成若干独立的沉降单元，这些单元体型简单、长高比小、整体刚度大、荷载变化小、地基相对均匀、自成沉降体系，因此可有效地避免不均匀沉降带来的危害。

3、基础不均匀沉降的控制施工措施

3.1顶升法

顶升法就是先在基础部位用千斤顶或高压水袋把结构倾斜下沉的部位顶回原来的位置，然后对其进行加固或密封高压水袋以稳固结构。该方法不仅仅是一种控制不均匀沉降的措施，也是一种有效的结构纠倾方法。

3.2逆作法

逆作法可以减少排土量，并与主体结构重量进行平衡，从而使沉降量大幅度降低。逆作法施工的基本原理是沿建筑物的外墙（必要时包括内墙）位置施工地下连续墙，作为地下室外墙，同时也作为挡土围护结构。在建筑物内部的适当位置，打下中间支撑桩，若为桩箱基础，中间桩可选定在相应的桩上。

3.3后浇带法

为解决高层主楼和低层裙房基础的差异沉降引起的结构内力，可在高低层相连处留施工后浇带。此带设在裙房一侧，宽度不小于800mm。具体做法是，先把高层主楼和低层裙房分开施工，从基础到裙房屋顶各构件的钢筋均断开，到灌后浇带之前把钢筋焊接。后浇带应采用浇筑水泥或硫铝酸盐水泥等早强快硬无收缩的水泥配置混凝土进行浇灌。后浇带施工措施适用于变形稳定快，沉降量较小的地基。

3.4应力解除法

应力解除法是应用土力学的原理，在建筑物沉降较小的一侧按照一定的角度打斜孔，解除地基中的局部应力，从而使地基土中的应力发生重分布，局部沉降量增大，从而达到控制不均匀沉降的目的。在施工过程中，边打孔边用高压水冲孔，促使泥浆随水流流出。钻孔造成了其有效承载面积的减小，局部应力相对增大，在孔壁附近产生应力集中，孔周土侧向挤出；与此同时，因边界条件的改变，引起应力重分布并形成塑性区，迫使整个基础范围内的土体产生沉降，沉降速率外侧大于内侧。由于饱和软粘土的灵敏度高，触变性大，钻孔后严重扰动土体，土体的抗剪强度大大降低，钻孔后在地基土内形成空腔，土体在自重作用下沿孔的径向移动，采用降水的辅助措施后孔内的水被排走，土体在自重和水的渗透压力作用下，沿孔径向的变形明显加大，促使建筑物局部下沉。

4、其它措施

4.1复合基础法

将直接基础与桩基础两者结合起来形成种复合基础形式，也是一种安全经济的基础形式，它可以使不同沉降量降低，分别发挥了直接基础与桩基础的不同作用，而桩的长度、直径和数量均可相应减小或减少。

4.2地基处理措施

通过地基处理措施可提高地基土的强度，保证地基稳定，并降低地基压缩性，减少基础的沉降及不均匀沉降。常见的地基处理措施有挖除软弱地基的置换法，人工增大土密度的强夯法、碾压法及振动法：减少孔隙水压力，加速土固结的排水法及挤密法使土固化，改变颗粒组成，使土体达到稳定的注入掺合料或添加物法等。

5、结束语

實践证明，建筑结构基础不均匀沉降其控制措施可以解决建筑结构基础在设计上的工艺缺陷，改善建筑结构质量、减少沉降，提高建筑结构承载力和节约基础造价，这具有较好的技术经济应用前景。因此，如何采用必要的建筑、结构及施工方面的措施来减轻不均匀沉降的危害，是建筑基础设计应考虑的重要内容。

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