建筑地基不均匀沉降的预防与防治措施控制

摘要：建筑地基的不均匀沉降会导致建筑物的开裂、塌陷并严重影响建筑物的使用和结构安全。故对此应引起足够的重视，采取预防措施，减少和防止影响结构安全和使用。本文针对目前在工程施工中地基不均匀沉降普遍存在的问题进行了分析，并对地基不均匀沉降原因提出了预防和控制措施。

关键词：地基；不均匀沉降；措施

ˎ ̥ abstract: the uneven settlement of building foundation will cause cracking and collapse of buildings and seriously affect the use of the building and structure safety. Therefore, should cause enough attention to this, take preventive measures to reduce and prevent affect the structural safety and use. In this paper, based on the current foundation uneven settlement in the engineering construction common problems were analyzed, and the uneven settlement of foundation with reasons for the prevention and control measures are put forward.

Key words: foundation; Uneven settlement; measures

中图分类号：TU433文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

地基沉降是指地基土层在附加应力的作用下压密而引起的地基表面的整直变形。然而一般情况下，建筑物都会产生一定的沉降，而过多的不均匀沉降会使上部结构开裂及破坏，这样造成了建筑物的墙体裂缝、各处渗水、下水道堵塞等等，严重还会影响建筑物的使用。因此，为减少建筑物的不均匀沉降，应就沉降原因，深入研究防治措施，从而达到有效预防、控制不均匀沉降的产生。

1建筑物地基不均匀沉降的产生原因

1.1地质方面

由于不同土质的物理力学性质差别巨大，其承载力、压缩性以及稳定性都相差悬殊，因此当以上性质存在较大差异时则造成建筑地基产生不均匀沉降，尤其是遇到软土、冻土、膨胀土等特殊土型地基时，建筑会更容易产生不均匀沉降。例如：建筑地基含有软土层但其厚度不均，造成建筑地基内不同位置压缩量不同也会导致不均匀沉降；建筑物坐落在地形倾斜地段，由于建筑自重导致下部地基滑动或所在地段滑坡而导致不均匀沉降产生。

1．2在设计方面。地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同的，未在适应部位设置沉降缝。基础刚度或整体刚度不足，不均匀沉降量大，造成下层开裂。设计马虎，计算不认真，有的不作计算，照抄别的建筑物的基础和主体设计。

1．3地面高差悬殊很大。大量的平整场地工作往往使同一建筑物的部分基础置于挖方区，而另一部分基础置于填方区，或一部分基础置于河道上，而另一部分基础置于硬土层上。如果处理不当，很容易使地基产生不均匀沉降。

1．4由于基岩起伏，上覆土层的厚度不同，常常使建筑物一部分基础置于坚硬的基岩上，另一部分基础置于土层上，使建筑物地基产生不均匀沉降。

1．5施工方面上的原因。墙体砌筑时，砂浆强度偏低，灰缝不饱满。砌砖组砌不当，通缝多，断砖集中使用。拉结筋不按规定标准设置。墙体留槎违反规范要求。

2、我国建筑地基不均匀沉降现象的研究现状

为了控制不均匀沉降的不利因素，我国《建筑地基基础设计规范》在建筑上采用概念设计法，对于控制不均匀沉降来说这是一条有效的途径，但是其影响建筑物的美观和功能。结构上，一方面增强和调整上部结构的刚度，这无论从技术角度、还是从经济角度考虑都不是最佳选择。另一方面增强和调整基础的刚度。

3、地基不均匀沉降的危害

在实际工程中，天然地基土具有一定的压缩性，因此，在自重应力和附加应力的作用下，地基将产生一定的沉降。一般来说，地基产生均匀沉降，对建筑物本身影响不大，可以预留沉降标高加以解决。但是由于地基软弱、土层厚度变化大，土层在水平方向软硬不一、建筑物荷载相差较大或基础类型、尺寸的差异等原因，容易使地基产生过量的不均匀沉降，造成建筑物倾斜，引起上部结构产生附加应力或上部结构附加应力增加，当不均匀沉降超过建筑物承受的限度时，即造成墙体或楼面开裂等事故，甚至使整个结构严重倾斜，影响建筑物使用，危及人类安全。总体来说，不均匀沉降对工程的危害主要表现在两个方面：一是使上部结构产生过大附加应力；二是使建筑物底层层高减小，建筑物总高度减小。因此，采取有效措施防止或减轻不均匀沉降，在建筑设计中至关重要。

4防治建筑地基不均匀沉降的技术应用与实践

4.1 针对性的地基处理技术

4.1.1 软地基的处理办法

软弱地基上的建筑物总会产生一定的不均匀沉降，不同软弱地基有不同的沉降原因及危害。以软弱土层为持力层时一般遵照下列规定：淤泥和淤泥质土，宜利用其上覆较好土层作为持力层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施；充填土，建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均可利用作为持力层；对于有机质较多的生活垃圾和对基础有侵蚀作用的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层，具体可以采用以下几种方法进行处理 ：

(1)夯实水泥土桩复合地基。夯实水泥土桩是用人工或机械成孔，选用相对单一的土质材料，与水泥按一定配比，在孔外充分拌和均匀制成水泥土，分层向孑L内回填并强力夯实，制成均匀的水泥土桩。通过在基础和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层，使桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。与搅拌水泥土桩相比，夯实水泥土桩桩体有较高强度。夯实水泥土桩复合地基具有桩身强度均匀、施工速度快、不受场地的影响、造价低、无污染等特点。根据工程实际情况，夯实水泥土桩成孔可采用机械成孔(挤土、不挤土)或人工成孔，混合料夯填可采用人工夯填和机械夯填。此方法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。处理深度不宜超过10m。(2)水泥粉煤灰碎石柱(CFG桩)复合地基。复合地基成套技术水泥粉煤灰碎石桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度桩(简称CFG桩)，通过在基础和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层保证桩、同承担荷载，使桩、桩问土和褥垫层一起构成复合地基。桩端持力层应选择承载力相对较高的土层。水泥粉煤灰碎石桩复合地基具有承载力提高幅度大，地基变形小等特点，并有较大的使用范围 根据工程实际情况，水泥粉煤灰碎石桩常用的施工 工艺包括长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩、振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔灌注成桩。此方法适用于处理粘性土、粉土、砂和已白重固结的素填土等地基。就基础形式而言，既可用于条形基础、独立基础，也可用于箱形基础、筏形基础。在地基处理工程中有着广泛的应用，经济效益显著。另外还有传统的预压处理法、砂井和塑料排水板加固法、强夯法等。

4.1.2湿陷性黄土地基的处理

(1)在湿陷性黄土厚度较小的建设场地，一般采用单一的地基处理方法。如湿陷性土层下的地层为较厚、且承载力较高的砂砾石等地层时，可以采用换填法，挖除上部湿陷土层，用砂石或碎石回填进行地基处理，可以达到满意的效果。当湿陷性土层以下的地层承载力较低时，则可以采用桩基础穿透湿陷性土层，将桩端支承在可靠的地层中；当湿陷性土层较薄，而地层中存在埋深不大且承载力较高的砂层或砂卵石等地层时，可以采用预制桩穿透湿陷性土层，将桩端支承在砂层或砂卵石等地层上。

(2)在湿陷性黄土厚度较大建设场地，一般采用复合型的地基处理方法。先用挤密桩预处理以消除

湿陷性，再施工桩基础。当建筑物荷载较大时，可采用素混凝土挤密桩和钢筋混凝土灌注桩复合型地基处理方法。在岩土工程条件具备时，也可采用素混凝土挤密桩和钢筋混凝土灌注桩后注浆复合型地基处理方法、素混凝土挤密桩和预制桩等复合型地基处理方法。当建筑物荷载不大时，也可采用素混凝土挤密桩和CFG桩复合型地基处理方法；同样根据工程条件也可采用灰土桩和粉喷桩复合型等地基处理方法。此外，在条件具备时，也可采用灰土挤密桩(DDC法)复合地基等地基处理方法。

4．2从设计入手，采取多种措施，增强多层住宅的基础刚度和整体刚度。建筑措施。多层住宅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，避免建筑物有显著的高差或荷载差异。在软土地区建筑物的裂缝事故，往往以有高度差异或荷载差异的建筑物为多见，尤其是高、低或轻；重单元连成一体未设置沉降缝时易发生。

设置沉降缝。多层住宅的学位体长度应控制在55m以内：长度较大的住宅，考虑在适应部位设置沉降缝：对于平面图形复杂的，或有层高高差及荷载显著不同的，要在其转折处；层高高差处或荷载显著不同的部位设置沉降缝；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设置沉降缝。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。结构措施。控制建筑物的长高比。长高比是保证砖石承重结构建筑物刚度的主要因素。长高比大的建筑物，调整地基不均匀变形的能力就差，相反，如将建筑物长高比限制在一定范围内，它就具有较大的调整地基不均匀变形的能力。设置圈梁。在建筑物的墙体设置钢筋混凝土圈梁的主要作用是增强建筑物的整体性，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。多层住宅的楼面板。屋面板必须一律采用现浇钢筋砼结构，多层住宅的基础及主体结构必须用商品砼浇捣。

术措施，一般可采用打预制钢筋砼短桩。

4．3从施工入手，切实提高施工质量。砂浆的品种、强度等级必须符合设计。影响砂浆强度的因素是计量不准，原材料质量主变动；塑化材料(如石灰膏)的稠度不准而影响到渗入量；砂浆试块的制作和养护方法不当。解决的办法是：加强原材料的进场验收，严禁将不合格的材料用于建筑工程上。砖的品种，强度必须符合设计要求，砌体组砌形式一定要根据所砌部位的受力性质和砖的规格来确定。一般采用一顺一丁，上下顺砖错缝的砌筑法，以大大提高砌筑墙体的整体性，当利用半砖时，应将半砖分散砌于墙中，同时也要满足搭接1／4砖长的要求。正确设置拉结筋。砖墙砌筑前，应事先按标准加工好拉结筋，省得工人稳来乱拿钢筋；使用前地操作工人进行技术交底；一般拉结筋按三个0．5m，即埋入墙内0．5m，伸出墙外0．5m，上下间距0．5m，抗震构造柱埋入长lm。半砖墙放1根，一砖墙放2根，考虑到水平灰缝为8-12ram，为保证水平灰缝饱满度，拉结筋选用φ6．5ram。不准任意留直槎甚至阴槎，构造柱马牙槎不标准，将直接影响到墙体整体性和抗震性。为此要加强对操作工人的教育，不能图省事影响质量，为保证构造柱马牙槎高度不宜超过标准砖五皮，多孔砖三皮，转角及抗震设防地区临时间断处不得留直槎，严禁在任何情况下留阴槎。加强多层住宅的沉降检测。施工期，施工单位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，主体结构封顶后，沉降观测2个月不少于一次。监理单位必须进行检查复测，并将资料列入工程质量评估内容。

总之 ，一般地基基础费用约占工程总造价的20%~25%，对高层建筑或需地基处理时，则所需费用更大。地基一旦发生质量事故，带给建筑物的影响较大，其修补工作要比上部结构困难得多，甚至难以修复。但是如果能够在设计、施工等各方面引起足够重视，从实际出发采取一定措施，就可以有效地预防和控制不均匀沉降的产生，确保建设工程的质量安全。