高層建筑地基不均勻沉降研究

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摘要:就某高層建筑地基基礎沉降不均的狀況，研究其問題出現(xiàn)的原由以及可能帶來的災害，給出了地基沉降不均的處理辦法。

關鍵詞:高層建筑;地基;不均勻沉降;技術

0前言

在現(xiàn)代高層建筑當中，因為地基自身質量較差、荷載設置不均勻等因素，會使得建筑出現(xiàn)下沉或者是沉降不均的情況，譬如:部分墻體發(fā)現(xiàn)有斜裂縫、水平裂縫以及垂直裂縫等，對建設項目本身造成了很大程度上的危害。在高層建筑的建設過程中，不均勻沉降因素假若處理不當，將會為投資商以及承建單位帶來極大的影響。所以防治高層建筑地基沉降有著非常重要的意義。

1引起地基不均勻沉降的原因

1．1地質勘探報告的原因

項目地質勘測報告反映出現(xiàn)場土質狀況、地下水位以及土工檢驗的狀況，要求依照對應的規(guī)劃需求，就地基狀況給出客觀真實的評定，就其設計以及作業(yè)給出對應的要求與意見。在作業(yè)過程當中，部分項目不開展相應的地質勘測工作，而是盲目的進行作業(yè);部分勘測沒有依照相關的制度要求開展工作，這樣的狀況都會為相關的設計人員帶來影響與干擾，導致建筑物出現(xiàn)沉降不均的情況，甚至是出現(xiàn)建筑自身結構體系層面上的損壞［1］。

1．2設計方面的原因

建筑結構規(guī)劃不符合標準，平面形態(tài)繁瑣、建筑層高高度差以及房屋尺寸過大會使得其整體的強度較低，體系荷載不均，基礎架構不科學，沒有依照相關的要求配置對應的施工縫，地基的強度或者建筑的整體強度沒有達到相關的標準，土質設計過程進行得不細致，相鄰的兩個建筑之間的間距不足，使得地基當中附加應力擴張之后出現(xiàn)交叉重疊的情況，可能導致沉降不均的情況。

1．3外部因素的原因

在現(xiàn)有建筑周邊挖掘基坑，可能使得地基自身在穩(wěn)定性層面上出現(xiàn)轉變，相鄰的建筑物作業(yè)過程中機械振動的幅度較大，大面積擠壓荷載，地下水不斷侵蝕的作用等，會使得地基出現(xiàn)挪移或者是塌陷的狀況。

1．4施工方面的原因

建設規(guī)劃編制得不科學，墻體修砌的質量安全沒能滿足相關的標準與需求，灰縫配置得不夠飽滿、通縫太多、拉結鋼筋沒有依照對應的要求進行配置，作業(yè)開展之前沒有驗槽;基礎作業(yè)工作開展之前破壞了地基的土質，在既有建筑物周邊堆放大量的建材或是因為土方量的增多，使得地基自重提升，也會使得建筑在建成之后出現(xiàn)沉降不均的情況。

2地基不均勻沉降的危害

在施工作業(yè)的環(huán)節(jié)當中，天然的地基土質有一定的壓縮性，因此，在自重應力與附加應力的共同作用之下，自身影響相對較小的地基會出現(xiàn)一定程度的下沉。一般來說，地基發(fā)生的下沉是相對較為均勻的，建筑物可以預留一定的高度面對沉降的問題。但是由于地基自身相對較為軟弱，土體的厚度變化相對較小，土層在水平方向上的軟硬程度有所差異、建筑物載荷之間的差異或是地基的種類、規(guī)格層面上的差距等因素，容易使地基出現(xiàn)過量的沉降不均的情況，使得建筑物出現(xiàn)傾斜，造成上層體系出現(xiàn)附加應力或者上層結構出現(xiàn)附加應力提升，當不均勻沉降超出建筑物自身的承受范圍時，就使得墻體或者是樓面出現(xiàn)裂縫，甚至會讓整個體系出現(xiàn)嚴重傾斜，使得整個建筑無法繼續(xù)使用，危及到使用者的生命安全。總的來說，不均勻沉降對項目的危害大致體現(xiàn)在以下幾個層面:首先是使上層結構出現(xiàn)過大附加應力，其次是使整個建筑物底層的高度降低，從而使建筑物整體高度不斷降低。所以，借助有效手段規(guī)避或者是降低不均勻沉降的幅度，在建筑規(guī)劃的過程中顯得非常關鍵。

3對地基不均勻沉降的技術措施

3．1增強基礎剛度和整體剛度

1)建筑措施。建筑的整體布置應規(guī)則、整潔，盡可能防止其出現(xiàn)形狀繁雜、陰暗角過多、建筑物有非常明顯的高差或者是載荷層面上差距大的情況［2］。2)設置沉降縫。多層建筑的長度要求控制在50m的范圍之內，長度相對較大的建筑，要求在對應的區(qū)域配置沉降縫。平面相對繁瑣或是有層高差異以及載荷有明顯差異的建筑，在其轉彎的區(qū)域、層高高差區(qū)域或者是荷載有明顯差異的區(qū)域應配置對應的沉降縫。在地基土的壓縮性質上有著明顯的差異、在地基處置形式層面上應配置對應的沉降縫。3)減輕建筑物自重。降低建筑物自身重量能夠降低基底壓力，可采用多孔磚墻或者是其他種類的輕質墻面，選取相對較輕的結構，譬如預應力鋼筋混凝土體系、輕鋼結構與各種輕型空間體系;選取自身重量相對較小且覆土少的基礎結構，譬如淺埋的寬基礎、有半地下室與整個地下室的地基，或是室內地表架空地坪等。建筑物荷載不但會讓建筑物的基地出現(xiàn)一定程度上的形變，并且因為基底自身壓力擴張的作用，在相鄰區(qū)域當中的土體也會出現(xiàn)一定的形變［3］。4)控制建筑物的長高比。長高比是確保承重體系建筑物自身強度的一個關鍵因素。長高比相對較大的建筑物，調節(jié)地基不均勻形變的性能就差，反過來說，假若把建筑物長度與高度的比重限定在一定的區(qū)間范圍中，其就有較強的自我調節(jié)能力。實踐表明，建筑物自身的長高比在2．5～3是最為合理的，能夠降低建筑物之間對應的彎矩，使得其自身不容易出現(xiàn)裂縫。5)設置圈梁。在建筑物的基地以及其頂層區(qū)域，可以分別配置一個鋼筋混凝土圈梁，其余各層可以每隔一層配置一個，其主要作用就是強化建筑自身的整體性質，它在一定層面上可以避免或是降低裂縫的發(fā)生概率，即便是出現(xiàn)裂縫也可以防止其繼續(xù)發(fā)展。

3．2提高地質勘探報告的質量

地質檢測報告是一個相對較為專業(yè)的報告，是設計人員規(guī)劃過程當中的依照。要提升地質勘測作業(yè)人員自身的業(yè)務水平、政治素養(yǎng)、職業(yè)道德素養(yǎng)以及其自身的責任意識，只有如此，才可以使勘測報告更為真實［4］。所以應從鉆探報告著手，保障其真實性與可觀性。

3．3施工中切實提高施工質量

1)強化原材料的入場檢驗工作，禁止質量不達標的材料使用到建筑項目當中。砌體組砌的手段大致是依據(jù)所砌筑區(qū)域的受力狀態(tài)以及磚的尺寸來確定，通常是“一順一丁”的形式，或是上下順磚錯縫的砌筑方法，以提升砌筑墻體的整體性質。使用半磚時，要將半磚分開且筑在墻體當中，還要求符合搭接1/4磚長的要求。砂漿的種類、強度等級等要符合規(guī)劃設計的需求，計量工具要求開展對應的監(jiān)測，并派遣專業(yè)的人員就計量作業(yè)展開對應的控制工作。2)構造柱的馬牙搓配置不規(guī)范，將會直接影響到墻面的整體性質以及其對應的抗震性質。應確保構造柱馬牙搓的高度達標，轉角以及抗震設防區(qū)域不允許留直搓［5］。3)施工單位要依照相關的設計標準以及規(guī)范預埋好專門的水準點以及其對應的沉降觀測點。主體架構在作業(yè)的環(huán)節(jié)當中，每個結構層都要求進行一次甚至是多次的觀測，主體架構封頂之后的兩個月中，其觀測的次數(shù)不得低于一次。監(jiān)理機構要開展對應的檢驗復核，并將檢測得到的數(shù)據(jù)資料記入項目質量評定的過程當中。

4結論

地基出現(xiàn)不均勻沉降的因素是源自于多個層面的，對建筑物自身的影響相對較大，而且對于建筑物自身的損壞是無法輕易修復的。但是可以在規(guī)劃與建設的過程當中通過采取措施避免與防治沉降不均出現(xiàn)的概率。

參考文獻:

［1］唐旖旎．基于孔隙介質模型的地基沉降分析方法［D］．長沙:湖南大學，2014．

［2］任慶偉．軟土地區(qū)地基不均勻沉降對框架結構影響的反分析研究［D］．天津:天津大學，2009．

［3］張勇．松軟土地基不均勻沉降數(shù)值模擬研究［D］．衡陽:南華大學，2008．

［4］邢紅兵．高層建筑結構施工特點和施工技術研究［J］．住宅與房地產，2016，22(36):232－234．

［5］陳勇．高層建筑結構施工特點和施工技術研究［J］．門窗，2017，11(3):55－57．

作者:黃剛 單位：白山昌泰建工集團有限公司