对建筑物倾斜现象的探讨

伍柏丞

摘要：通过对建筑物倾斜现象的分析，从建设过程的可研、地勘、设计、施工和监理各环节找出倾斜形成的原因，从而针对性的提出相应的预防和处理措施，减少和消除倾斜隐患，达到要求的垂直度，保证建筑物的安全。

关键词：倾斜 分析 预防 处理

随着国家经济和住房的发展，城市建设中的建筑物如雨后春笋拔地而起，高层建筑也在不断的向上刷清。与此同时，建筑物的倾斜现象也愈来愈多地呈现在我们面前。电视、网络等媒体隔三茬五的报道：“市，工地房屋倾斜多少度，影响电梯安装；县，住宅楼发生倾斜后坍塌，造成人员伤亡……。”轻者留下安全隐患影响使用，重则造成人员伤亡及重大经济损失。可见，建筑物的倾斜现象已成为我们建设者必须考虑和重视的课题，怎样来预防和处理该问题，下面就针对此进行探讨。

一、倾斜现象

（一）倾斜的相关知识

1.倾斜的概念

所谓倾斜，既建筑物顶部及底部中心不在一边直线，俗称不垂直。建筑物的垂直度用倾斜率表示，倾斜率就是建筑物顶部和底面中心水平投影距离与建筑物高度之比。通俗点说就是：“基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。”

2.建筑物垂直偏差和倾斜率的规定

现行国家验收规范规定：建筑物的垂直偏差不得超过其总高度的1/1000，同时不得大于50mm，相对来讲建筑物越高，垂直偏差要求越严格。国标规定：建筑物倾斜率不大于3，如超过7就属于危房。

3.不均匀沉降

不均匀沉降就是在上部荷载或外力作用下，地基基础的沉降不同步而引起的不均衡沉降。大部分倾斜的产生都是不均匀沉降的结果，轻者形成裂缝，重者发生较大倾斜而断裂，甚至垮塌。建筑物几乎都有一定沉降，如是均匀沉降且沉降的幅度不大，则不影响建筑物安全。

（二）建筑物倾斜的种类

建筑物的倾斜从产生的原因主要分成以下四种：

1.自然灾害引起的倾斜

地震、地陷、泥石流、洪水、台风等自然灾害，以及年久失修都会引起建筑物的倾斜。

2.位移形成的倾斜

建筑物受四周外力作用产生位移而形成的倾斜，如：地下水的侵蚀，旁边高层建筑荷载的影响，周边大型坑洞、水塘或地基相邻地块高差过大，都易发生位移而造成建筑物的倾斜。

3.偏心形成的倾斜

建筑物上部荷载不均匀，基础受力偏心而形成的倾斜。如建筑物一侧或一端存放大量重物；在一侧或一端增加楼层、水池、水塔等构筑物，以及设计偏心和裝修偏心等。

4.建设环节引起的倾斜

从勘察、设计、施工等环节而引起的倾斜。如：勘察资料不准确出现地下坑道、岩溶洞、软地基；设计偏心，未留沉降缝、基础形式不当，基础和主体的整体性及刚度不够；以及不熟悉施工技术，施工方法错误，工程质量不合格都会导致倾斜现象的发生。

二、建筑物倾斜的原因分析

下面我们就以建设环节为主进行分析和探讨：

（一）可研环节

一个工程的建设，首先从可行性研究报告开始，它通过现有的地形、地貌及地质条件来考察论证建设项目的选址、建设规模及建筑高度。错误的将一大型高层建筑物论证在易滑坡山体下、山洪沟旁、流砂河滩、常年水侵蚀软地基、低洼的沼泽地上，那么从理论上就埋下了隐患，将来出现倾斜、断裂、甚至坍塌的可能性就很大。

（二）勘察环节

选定建设项目的建设地址后，就要由专业的勘察队对该地点及周边的地下地质情况进行钻探检测，结合地形地貌形成完整的勘察报告。

在这一环节，勘测点布置过少或钻探深度不够，甚至只借鉴相邻建筑物的地质资料，对建筑物场地未进行认真勘察评价；岩溶洞、墓穴等没被发现，废弃地下人防道和沟墼以及暗河等被忽视；这些都是造成地勘报告不准确，结论不正确，建议不合理的原因。从而留下倾斜、开裂和下陷的安全隐患，同时影响设计人员对地基、荷载等的正确计算和判断。

（三）设计环节

设计是建筑物形成的灵魂阶段，它通过业主可研报告中对建筑文化、建设规模和建筑物功能等的要求，以地勘报告为依据，融合建筑师的设计理念创作出的一件复合型作品。

在这份作品的设计中，以下几点的不足是该阶段造成倾斜隐患的主要原因：

1.设计人员不熟悉或未掌握国家现行有关技术标准；

2.不认真计算、设计马虎、甚至盲目抄袭别人的设计作品；

3.未认真阅读地勘报告，没掌握地基性质，采用了不当的地基处理方法和基础形式。如：在深厚淤泥软地基上错误选用沉管灌注桩、沉管夯扩桩；在软土或湿陷性黄土等厚薄不均地基上采用条形或筏板基础等；

4.将基础置于刚度不同的地基土层或同一栋建筑采用两个以上基础形式

5.对软土地基或形体复杂、高度变化较大的建筑物，未按变形与强度进行双控设计；

6.未设或未按规范设置沉降缝，未合理布置墙、柱、梁结构以及建筑物长高比的控制等；

7.对地基基础问题的重要性认识不足，把地基问题简单化，未注重地基的不均匀沉降。

（四）施工监理环节

施工是建筑物的成型过程，也称实施阶段。因为前面的各环节只属于论证和孕育作品的理论阶段，真正形式实物在于施工环节，所以该过程也称定型阶段，是建设过程中最重要的一环。

施工监理阶段产生倾斜的原因很多，但主要表现于以下几个方面：

1.技术方面：不熟悉地勘资料和图纸设计要求，未能掌握规范的施工技术。比如：选派不懂施工技术的管理人员和施工人员，瞎指挥和蛮干把沉降缝浇筑在一起，把标高和尺寸以及配筋弄错等等，这要肯定要出问题。

2.施工方法：采用错误的施工方法，不按规范施工，不按操作规程和步骤盲目施工。如：深基坑不支护不排水、换填不夯实、混凝土浇筑满了再振动、基坑积水浇筑混泥土、钢筋接头在同一断面、门窗洞口不留槎、墙体通缝等，这样的方法显然不能保证建筑物的安全。

3.工程质量：质量是产品灵魂，工程质量直接影响产品的好坏，使用不合格的原材料和不符合标准的半成品或成品材料，使建筑物出现裂缝、倾斜和断裂，造成工程质量不合格。比如：不合格的砂、石、砖和钢筋水泥等；不符合标准的砼、砂浆和构件，以及施工不规范而引起的质量问题。

4.施工放线和过程监测：施工放线出错，施工过程中未对建筑物的倾斜度和沉降差进行监督。

5.环境条件：自然环境、地下水、配套和附属工程以及相邻施工对建筑物的影响也不容忽视。

6.责任感：施工及监理人员在施工过程中不善于发现隐患，甚至在地勘报告以实际地质不符，设计图纸有明显错误或不足的情况下，未急时上报整改将隐患消除在未发生之前。

三、倾斜的预防及处理

通过上述的原因分析，我们得知建设过程中的地勘、设计、施工是倾斜产生的三个主要阶段，而施工是最终环节，地基又是各环节的重点。因此，建筑物倾斜的预防就从三个阶段一个重点进行探讨。

（一）倾斜的预防措施

1.地勘阶段

地勘资料中的钻探报告，是设计人员的主要设计依据。所以，提高地质勘测人员的业务水平、政治素质和职业道德，加强责任感，保证钻探报告的真实性和可靠性，确保地勘资料正确、完整、齐全。这是预防建筑物倾斜的第一关。

2.设计阶段

设计时要掌握规范把握要点：建筑物的平面形状应力求简单、规则整齐，尽量避免形状复杂、阴角太多，尽量避免显著高差或荷载差异。对于复杂的标志性建筑物，要从力学、美学以及地基和整体的刚度等多方面，精确计算，精心设计。

设计方面预防倾斜的重点主要放在：

（1）设计人员必须具备专业的理论知识和实践经验，掌握现行技术标准，认真阅读地勘资料，在计算和设计过程中做到仔细、认真、负责、不抄袭，不以大概和差不多之类来作估计。保证设计不出差错。

（2）设计前要考虑当地的地质条件、抗震要求，周边地质情况以及相邻建筑物的影响。根据具体情况采取相应的技术措施，把可能发生的问题事先考虑好。

（3）地基和基础：以控制变形值为主，设计必须进行基础最终沉降量和偏心距的验算。同时，一栋建筑物尽量采用同一类型的基础并置于同一土层中，当天然地基不能满足建筑物沉降变形控制要求时，必须采取相应的技术措施。比如：地基换填固化以及桩基础等。另外，设计时地基的处理方法、基础形式、桩基类型以及对施工顺序和方法的选择都必须正确，要按变形与强度双控条件进行地基设计。

（4）结构措施：从防止地基不均匀沉降方面来考虑，结构上要求注意以下几点：

a.设置沉降缝：长度较大的建筑物，要在适当部位设置沉降缝；图形复杂且层高高差或荷载显著不同的部位的转折处，以及地基土层压缩性不同或基础处理方法不同处都应设置沉降缝。

b.控制建筑物的长高比，是保证承重结构建筑物刚度的主要因素，且又具有调整地基不均匀变形的能力。实践证明，建筑物的高度比控制在2.5至3之间时，可减少建筑物的相对弯曲，房屋不易出现裂缝和倾斜。

c.合理布理纵横墙，具有调整地基不均匀变形的能力，如纵墙贯通而横墙密布犹如多肋深梁，则刚度大，基础沉降比较均匀。为了建筑物的整体刚度，纵横墙应尽量贯通，横隔墙的间距不宜过大，一般不大于宽度的1.5倍。

d.设置圈梁是为了增强建筑物的整体性，能防止或减少裂缝，同时减少倾斜现象的发生。

3.施工阶段

施工就是让图形变成实物，所以本环节是建筑物的定型阶段，也是预防的重点。

（1）人的因素：施工技术人员必须熟悉相关的施工规范和标准，掌握正确的施工顺序和施工方法，充分理解地勘资料和设计图纸的内容，善于发现各环节中的错误和不当之处，以认真负责的态度参于施工建设。

（2）工程质量：施工前注意基础放线的准确性，施工中掌握正确的施工方法和技术措施；不使用不合格材料，不偷工减料，不弄虚作假，不随意减少钢筋和降低混泥土强度；不缩小基础、梁、柱等的尺寸，不减少基础埋深、不擅自改变基础类型，从保证工程质量的角度来控制建筑物的倾斜。

（3）沉降检测：施工期间，必须按设计要求及规范标准埋设专用水准点和沉降观测点。主体结构施工阶段，每结构层沉降观测不少于一次；主体结构完工后，沉降观测2个月不少于一次，监理单位必须进行检查复测，并将检查资料列入工程质量评估内容存档保留。

（4）其它因素：施工后期的装饰装修和水电安装不能改变主体结构，更不能私搭乱建造成上部中心偏移；附属工程施工时要防止给排水漏水对地基基础的侵蚀；相邻深基坑和建筑物施工时，要注意观测对已有建筑的影响；注意周边相邻山体、河流，地下工程对建筑物的影响等。

4.基础的重点控制

“万丈高楼平地起”，基础是整个建筑物的根基，基础的稳定性直接影响建筑物的安全，所以有必要将基础的控制单独列出。

综合来讲笔者认为，建筑结构的倾斜主要原因是：（1）基础埋置深度不够，中心不稳导致建筑物稳定性不足；（2）地基承载力不够，在建筑物垂直荷载下发生不均匀沉降或局部沉降时而倾斜；（3）地下桩或基础发生破坏而使建筑物发生倾斜；（4）上部结构受力不均产生扭矩，从而出现扭转倾斜；（5）上部结构部分构件破坏而倾斜；（6）施工中构件位稳形成累计偏差导致重心偏移而倾斜；（7）地基土质差或地下水位高等造成基底土蠕动而倾斜。（8）周围构筑物和相邻施工外力作用，引起基础位移或沉降而倾斜。

上述八个原因就有五个设计地基问题，所以对地基及基础的控制是预防建筑物倾斜的最大重点。我们从钻探报告开始，经过设计，最后到施工，每个环节都必须以仔细、認真、负责的态度，从建筑物的工程质量和安全的角度，严格控制并加强防范措施，从而消除或减少建筑物倾斜现象的发生。

（二）倾斜的处理方法

上述谈到建筑物倾斜的预防，下面来讨论倾斜发生后的处理，也就是纠倾和防复倾加固。

1.纠倾的技术要点

纠倾主要分两大类，一是抬升，二是迫降。二者都应根据建筑物的特点和功能的不同，以及地质条件、周边环境条件等进行综合考虑，从而编制纠倾施工方案。

（1）施工前对相邻建筑物及地下设施进行检查和测量，并采取相应的保护措施。

（2）纠倾前要进行现场试验性施工，以便选定施工参数验证设计方案。

（3）对整体刚度较差的建筑物，纠倾前要进行破损部位或整体的加固处理，以防建筑物纠倾时发生倒塌。

（4）要考虑到纠倾时地基可能产生附加沉降，以及纠倾后地基可能持续的变形，因此应加强现场观察，并采取有效的处理措施。

（5）安排具體的现场监测方式，监测内容和方法，设置回倾率的控制装置，以便通过监测控制回倾速度，调整施工进度和方法，掌握变形情况（即预留滞后回倾量）；密切观测建筑物裂缝变化的规律，从而调整纠倾速率并采取相应技术措施。

（6）建立信息化施工方法：做好建筑物沉降观测、倾斜观测和基础内土体孔隙水压力观测。

2.纠倾的方法

纠倾的方法很多，下面说说以下最常见的几种：

（1）堆载加压法：在建筑物沉降小的一侧施加钢锭等大密度重物，迫使该侧的沉降，从而减小不均匀沉降造成的倾斜。

（2）压桩法：即锚杆静压桩和掏土法的结合，先在建筑物沉降大的一侧压桩，并将桩与基础锚固在一起，迅速制止建筑物的沉降。待达稳定状态后在沉降小的一侧掏土，减少地基土的承压面积增大基底压力，使地基土产生塑性变形缓慢且均匀回倾。同时在掏土一侧设置部分保护桩，以提高回倾后建筑物的稳定性。

（3）浸水与挖沟法：浸水法适用于低含水量而湿陷性较强的黄土地基，一般采用注水孔进行。在沉降较小一侧用洛阳铲成孔（孔径10-50CM，孔深到基底以下1-3M），然后用粗砂或碎石填至基底标高，再从该处注水，通过水的浸蚀使地基沉降。挖沟法适用于软土或砂土地基，且纠偏值不大的情况。它是在沉降小的一侧挖沟，迫使该侧基础沉降加大，直至沉降保持平衡。

（4）顶升法：在建筑物上预先设置顶升设备的，在基础沉降大的部位采用千斤顶顶升，通过调整建筑物各部位的沉降量来达到纠倾。对既有建筑物进行整体顶升的，是在基础框架梁底部设置千斤顶，由原地基提供反力，通过千斤顶的顶升来调整水平位置，顶升后的空隙用砖砌体或楔形铁块填充连接。

（5）注浆法：在建筑物基础沉降大的一侧压浆来提高地基强度，制止建筑物继续沉降。然后再沉降小的一侧掏土，使地基应力在局部范围内得到解除和转移，从而增大该侧的沉降，使基础两侧沉降达平衡状态。

（6）辐射井射水排土法：它属于掏土迫降法的发展。是在建筑物沉降小的一侧筑成辐射井，采用高压水枪在地基主要持力层范围内冲射成均布的孔洞，孔洞中的土随高压水回流到辐射井中，在被排到井外。地基土局部被浸水但能很快排除，不会引起深层土体软化，造成地基土的附加沉降。它通过孔位处地基局部沉降，基底压应力集中，地基土塑性变形，最后引起建筑物该侧整体下沉而实现纠倾。

3.防复倾加固技术

为了防止复倾，在纠倾施工前应预先设计复倾加固方案，纠倾后进行复倾加固处理，常用防复倾加固有以下几种：

（1）抬墙梁法：采用预制钢筋混凝土梁或钢梁，穿过原房屋基础下，置于基础两侧预先做好的钢筋混凝土桩上或支护墩上，达到加固的目的。

（2）锚杆静压桩法：此法适用于条形基础或筏板基础的加固，对地下水位较高不便开挖加固的基础更有效。它是利用房屋自重，在原房屋基础沉降较大一侧（或两侧）凿压桩孔，借锚杆反力通过千斤顶进行压入预制桩加固地基。

（3）静力压入预制桩法：适用于地下水位较低，地基有软弱层且基础具备支托条件的建筑物。施工时在基础下分别开挖压桩坑，以房屋自重和基础底面作为反力，利用千斤顶直接在原房屋基础下将桩压入土中，以此托顶建筑物。

（4）双灰桩或双灰井桩法：双灰桩是在房屋基础外边缘，用特制洛阳铲或成孔机具挖竖直或斜向孔（可单排也可多排布置），在孔中填入粉煤灰和生石灰（按3：7配置拌匀）。这样形成的桩体具有膨胀性、吸水性，发热后产生离子化固结。双灰井桩的直径可选80-100cm，它是在房屋各单元条形基础之间开挖桩孔，夯入双灰料后将条基改为筏基，通过双灰料膨胀挤抬墙下基础，达到加固的目的。

以上只是从常见的角度探讨了建筑物的倾斜原因和纠倾加固措施，实际生活中我们遇到的倾斜现象还不止这些，这就需要根据各自的实际情况加以防范和处理。

总之，建筑物的倾斜是一个多方面原因引起的普遍问题，必须引起建设各方的充分重视。所以，在工程建设中必须坚持地勘、设计和施工相结合，做到地勘、设计阶段的事前控制，施工、监理过程的事中控制。这样才能有效预防倾斜的发生，尽量杜绝事后纠倾加固的被动局面。