浅谈建筑地基沉降问题

摘 要地基沉降是指地基土层在自重及附加应力作用下压密而引起的地基表面及内部下沉。过大的沉降，特别是不均匀沉降，会使建筑物发生倾斜、开裂以致不能正常使用。如何解决地基不均匀沉降对上部结构产生的过大变形、裂缝、倾斜甚至倒塌等不利影响是工程建设和地基基础科学面临的重大问题。本文研究建筑地基不均匀沉降的成因、问题及控制措施。具有重要的科学理论意义和重大的工程应用价值。

关键词不均匀沉降 沉降阶段 沉降速率 防治

1、 引言

地基产生不均匀沉降的原因是多方面的，但是能在设计、施工等各方面采取一定的措施就可以有效地预防和控制不均匀沉降的产生。建筑物总会产生一定的沉降，软弱地基上的建筑物更容易产生不均匀沉降；过大的不均匀沉降易使上部结构开裂与破坏，严重影响建筑物的使用。对地基产生不均匀沉降影响的主要因素有（1）地质勘察报告的准确性、真实性。（2）设计方面问题；建筑物类型如长度较大、体型复杂、凹凸转角、沉降缝、伸缩缝设置等。（3）地基土的类型。地基处理方法的合理性等。如何分析和正确处理地基土与建筑物类型之间协调关系，避免产生过大不均匀沉降是工程建设面临的重大问题。

2、 地基沉降不均匀的原因

2.1地质条件。土层极其软弱会引起地基较大的沉降和差异沉降；土层不均匀，压缩模量差异较大，会引起地基较大的不均匀沉降。2.2上部结构荷载的不均匀，建筑物结构布置不合理。2.3邻近建筑物的影响（建筑物的一侧有较大的附加应力）。2.4地基处理不合理（只处理了表层，下部没处理活处理不到位）。2.5其他原因（建筑物一侧大面积堆载或深基坑开挖；湿陷性土浸水湿陷；膨胀土的浸水、失水 冻胀与融陷；局部地质缺陷：溶洞、土洞、古坟墓等）

3、 沉降类型

建筑地基在长期荷载作用下产生的沉降，其最终沉降量可划分为三个部分：初始沉降（或称瞬时沉降）、主固结沉降（简称固结沉降）及次固结沉降。3.1初始沉降又称瞬时沉降，是指外荷加上的瞬间，饱和软土中孔隙水尚来不及排出时所发生的沉降，此时土体只发生形变而没有体变，一般情况下把这种变形称之为剪切变形，按弹性变形计算。在饱和软粘土地基上施加荷载，尤其如临时或活荷载占很大比重的仓库、油罐和受风荷载的高耸建筑物等，由此而引起的初始沉降量将占总沉降量的相当部分，应给以估算。3.2主固结沉降是指荷载作用在地基上后，随着时间的延续，外荷不变而地基土中的孔隙水不断排除过程中所发生的沉降，它起于荷载施加之时，止于荷载引起的孔隙水压力完全消散之后，是地基沉降的主要部分。次固结沉降在固结沉降稳定之前就可以开始，一般计算时可认为在主固结完成（固结度达到100%）时才出现。3.3次固结沉降量常比主固结沉降量小得多，大都可以忽略。但对极软的粘性土，如淤泥、淤泥质土，尤其是含有腐殖质等有机质时，或当深厚的高压缩性土层受到较小的压力增量比作用时，次固结沉降会成为总沉降量的一个主要组成部分，应给以重视。

4、选择设计节点

根据土的类型、不同的建筑类型选择设计节点，如涉及交通的项目需等路堤做完，做路面是起算，而油箱、油罐及仓储等需要等存放物品后开始，料场则需要对每次堆料做记录，建筑地基一般在做基础前开始计算。

5、 沉降阶段

主要包括施工期沉降和工后沉降；施工期沉降就是建筑物施工期间发生的沉降；所谓“工后沉降”，就是指从施工完毕直到沉降稳定（例如，要求固结度达到95%）这段时间内的沉降量；有些工程由于变形过大影响使用功能，甚至导致工程失事。如，基坑和隧道支护结构因水平位移过大（并未超出挡土结构稳定的位移极限值）而产生的周围建筑物开裂或管线拉裂等环境影响事故；地基不均匀沉降导致建筑物倾斜或结构内有害内力、道路不平整和桥头跳车等。工程实践表明，深厚软土地基经过处理后，其变形尤其是工后沉降过大，常导致工程发生质量事故，这就使得工程实践中对变形的要求不断提高。

6、 沉降速率和差异沉降率

沉降速率体现了沉降与时间的关系；这里主要考虑工后沉降量与时间的关系，例如高速公路软土地区是通车后15年内的总沉降量，对一般路段的工后沉降量不大于30cm，涵洞、箱涵、通道处不大于20cm，桥台和路堤相邻不大于10cm。差异沉降率体现了不同点之间的沉降差异，尤其对旧路改造工程影响很大。

7、 防止不均匀沉降措施

7.1建筑措施：（1）建筑物体型力求简单（2）控制长高比（3）合理布置纵横墙（4）相邻建筑物距离 （5）设置沉降缝，控制调整各部分标高。7.2结构措施 （1）减轻建筑物自重：轻质高强，轻型结构 （2）减少、调整基底的附加压力（地下室、空心合壳体基础、架空地板···） （3）增加基础刚度 （4）采用对不均匀沉降不敏感的结构 （5）设置圈梁 （6）调整改变基础尺寸，使形心与重心重合。7.3防止不均匀沉降的施工措施 （1）施工：先高重，后低轻； （2）施工开挖、排水、堆载预压； （3）保护坑底原状土结构：灵敏度高粘性土 （4）沉桩、降水、开挖不良影响。7.4从施工入手切实提高施工质量 监理单位必须进行检查复测。

综上所述，我们需要通过前期勘察对岩土的性质有准确的了解，也需要对建筑物的特点类型进行分析和把握，更需要对施工进行严格要求以及做好各个环节的沟通和监督，只有这样才能将沉降所带来的不利影响将到最小，保护国家和人民的财产和生命安全！

参考文献 [1] 工程地质手册（第四版）. 中国建筑工业出版社2007年2月.

[2] 地基处理手册（第三版）. 中国建筑工业出版社2008年6月

[3] 顾小鲁钱鸿缙刘惠珊等. 地基与基础（第二版）中国建筑工业出版社1993.