减少建筑物沉降及降低其危害性的措施

【摘要】本文分建筑措施和结构措施两个方面进行讨论，这些措施是在总结软土地区大量事故教训与工程经验的基础上得出的，并已在工程实践中广泛应用，获得了非常好的效果。这些措施已经列入了有关的规范。

【关键词】减少；建筑物；沉降；降低；危害性；措施

在设计时，不仅需要验算与控制建筑物的沉降比超过规范规定的容许值，更需要从建筑方案和结构设计上采取工程措施，以防止产生过大的沉降与不均匀沉降，降低沉降与不均匀沉降对工程的影响，防患于未然。特别在软土地区或其它特殊性土地区，在采用天然地基设计方案时，应当着重研究如何减少地基变形，并同时增强建筑物抵抗不均匀变形的能力，以适应软弱地基高压縮性和低承载力的特点或其它特殊性土的变形特点。

1 建筑措施

为了增强建筑物抵抗不均匀变形的能力，首先可以从建筑方案着手，采取如下的一些建筑措施：

1.1 建筑物的体形力求简单

建筑物的体形主要指平面性状和立面高差。从建筑学的角度看，建筑物的体形不宜过于简单单调，应力求高低错落有致，平面形态多样。但从建筑物的力学性状和地基的变形特征来看，体形复杂的建筑物的整体刚度差；在平面转角处，以及建筑物高低变化的部位，基底反力相差大，从而沉降差也大，在这些部位最容易产生裂缝。平面形状简单的等高度建筑物，当具有足够的刚度和强度时，能减少和调整地基的不均匀沉降。有时虽然沉降量很大，也不致引起开裂或损坏。

平面性状复杂的建筑物，在纵、横单元相交处，基础密集，地基中应力重叠，因此该处的沉降往往大于其它部位，建筑物各部分沉降的差异造成建筑物的挠曲、倾斜、开裂等。具有高度差异的建筑物，在高、低相邻处，将产生较大的沉降，会使低的部分产生裂缝或损坏。

1.2 控制建筑物的长高比

建筑物的长高比是决定砖石承重结构建筑物刚度的主要因素。一般认为控制建筑物的长高比着眼于加强建筑物的刚度，因而是一种结构措施。其实，确定建筑物的长高比是建筑方案阶段的任务，实际上是一种建筑措施。长高比小的建筑物，具有较大的调整不均匀沉降的能力，即使建筑物的沉降很大，也不会产生过大的挠曲，结构不会开裂。长高比大的建筑物，调整不均匀沉降的能力差，因而产生的挠曲就大，容易出现裂缝。

1.3 设置沉降缝

在建筑物的某些特定部位设置沉降缝，是减少不均匀沉降对建筑物损害的有效方法之一。沉降缝的作用在于将建筑物分成若干个长高比较小、整体刚度较好、自成沉降体系的单元，这些单元具有调整地基不均匀沉降的能力。为了发挥沉降缝的作用， 在设置沉降缝时，应注意如下问题：

1.3.1 沉降缝应设置在合适的部位，例如地基土性质有明显变化的交界处；建筑物各部分采用不同的基础类型或不同的处理方法，在这些单元的交界处；在建筑物平面转折处或建筑物的高度变化处；建筑物结构类型不同的单元交界处；过长的建筑物划分为长高比较小的单元交界处；建筑物设置地下室的单元与其它单元的交界处。

1.3.2 沉降缝要有足够的宽度，以容许建筑物单元之间具有足够的相对变形的空间。如沉降缝的宽度不够，相邻的建筑单元之间可能会发生挤压而破坏。

1.3.3 沉降缝的构造要满足使用的要求。缝内不宜填塞材料，以免建筑物互倾挤压损坏。在沉降缝的外侧处可布置落水管遮盖，在屋面的沉降缝顶部，也应布置遮盖，以防缝内落下杂物。

1.3.4 处理好相邻建筑物的关系

在软土地区，由于建筑物之间距离过近，造成相邻建筑物的倾斜或损坏的例子很多。相邻建筑物相互影响造成的建筑物损害特征主要有两种类型：1)以裂缝为主要特征发生在高低建筑物相邻时，由于高的建筑物沉降大，低的建筑物受其影响而出现反向挠曲裂缝，裂缝由低斜向高的建筑物；2)以倾斜为主要特征发生在刚度较好的高耸结构物或高层建筑之间，其形态又可分为单倾和对倾。

1.3.5 控制建筑物标高地基变形会引起建筑物各组成部分标高的变化，影响建筑物的正常使用。为了减少和防止建筑物沉降对使用的影响，可针对不同的情况，采取相应的措施：根据预估的沉降量提高室内地坪和地下设施的标高；建筑物各个单元之间或与设备基础之间有联系时，可将沉降较大部位的标高提高；建筑物的墙体有管道通过时，应留足够尺寸的孔洞，或管道采用柔性接头，以适应可能发生的过大沉降。

2 结构措施

除了上述建筑措施外，还可以从结构上采取各种技术措施以增强建筑物的刚度、减少建筑物的沉降及其对工程的危害。

2.1 合理布置荷载

建筑物的荷载越大，沉降量越大，相应的不均匀沉降也越大，减少荷载可以有效地减少地基沉降量；两个单元之间的荷载差别越大，沉降差也越大。因此，减少建筑物的荷载，或减少建筑物单元之间的荷载差，都能减少沉降和不均匀沉降。为了减少沉降量，应尽量减少结构自重，由于室内地坪标高大于室外地坪标高，如采用回填土提高室内地坪标高，则填土的自重会引起很大的沉降，采用架空钢筋混凝土板的方法，可以有效地减少沉降。

2.2 设置圈梁

圈梁是增强建筑物的刚度和强度的一种结构措施，能提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，在一定程度上可以防止或减少裂缝的出现，即使产生了裂缝，也能阻止裂缝的发展。除了外墙和内纵墙必须设置圈梁外，当建筑物过长时，在主要的内横墙上亦应适当设置圈梁。所有圈梁均应在平面内联成封闭系统。圈梁也可以设置在窗顶过梁处，圈梁和过梁合二而一，以降低造价。

2.3 合理布置纵横

墙砖石承重结构建筑物的墙体，是建筑物挠曲时的主要受力构件， 具有调整地基不均勾变形的能力。纵墙的中断、转折、高度的改变等都会使纵向刚度局部削弱，这些部位的砖墙最易受到损害而开裂。建筑物纵墙之间的不均匀沉降，主要是通过横墙来调整的，横墙间距越小，建筑物的整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力也就越大。

2.4 适当加强基础的刚度和强度

基础的刚度是建筑物整体刚度的一个重要组成部分， 在建筑物产生正向挠曲时，受拉区在建筑物的下部，加强了基础就能提高建筑物的整体抗弯能力。在选择基础方案时，应当考虑建筑物的整体刚度，十字交叉条形基础、筏板基础和箱形基础都具有较大的刚度，能适应与调整地基的不均匀变形，使建筑物减少产生裂缝的可能性。

2.5 加强墙身削弱部位

承重砖墙由于开设了窗洞和门洞，削弱了墙体的刚度，过大的孔洞面积造成墙身断面的减小，因此一般在窗洞处最易出现裂缝。为了加强削弱部位，可在窗台墙上配置少量钢筋。

参考文献

[1]张志伟，建筑材料性能 [M].北京：中国建筑工业出版社，1997

[2]王力宏，建筑施工技术 [M].北京：中国建筑工业出版社，1995