论地基基础不均匀沉降的处理方法

摘要：本文简要论述了地基基础的不均匀沉降对建筑结构的危害，分析了地基不均匀沉降的原因，并提出了相应的防止措施。

关键词：建筑地基；不均匀沉降；危害；原因分析；防治措施

Abstract: this paper briefly discusses the uneven settlement of foundation to the harm of building structure, analyses the reasons for the uneven settlement of foundation, and proposed the corresponding preventing measures.

Keywords: building the foundation; Uneven settlement; Harm; Root cause analysis; Prevention and control measures

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

随着现代建筑面积及高度的逐渐增加，加之软土地基越来越多的被利用，地基基础出现不均匀沉降的情况正在逐日增加。软土地基沉降的特点包括建筑物沉降量较大且不均匀，对于沉降量大的问题，现可选取有效的措施加以控制；然而，对于不均匀沉降问题，因其影响因素繁多、复杂，已成为严重影响现代建筑物使用功能，甚至导致严重工程事故的最主要原因，须引起相关从业人员足够的重视。

1地基的沉降（尤其是不均匀沉降）对建筑结构的危害

供人类生活、生产用的各种建筑物或构筑物，无论是摩天大厦，还是玲珑建筑，它们均须坐落于地球表面以下合适深度的地层上。在土力学以及基础工程的领域中，往往将直接承载建筑物的岩土地层部分称为地基。在建筑物及其外部荷载的作用下，或受到地表的浸水、地下水位的升降、地震或地下开采等其它诸多因素的综合影响，地基都会或多或少的出现变形。由于地基的变形会导致建筑物偏离其建筑的最初位置，其中沿重力方向的移动就视为建筑物的沉降。地基沉降对建筑物构成的危害包括：1）不均匀的沉降可能导致建筑物的倾斜，例如，世界闻名的比萨斜塔因为建造于不均匀且压缩性高的地基上，导致其塔基发生不均匀沉降，南侧下沉多达3米，北侧下沉也将近l米，因此其塔身侧移多达5．8米；2）可能造成建筑物的严重下沉，例如，上海的锦江饭店因为建于软土地基之上，使其建筑物的绝对沉降高达2．6m，从而将其原本的底层陷入地下而最终成为了半地下室，严重的损害了其使用功能；3）不均匀沉降极有可能导致混合结构的房屋墙体开裂，如清华大学的供应科库房楼，建筑物竣工仅一年后，其墙体便出现开裂，经三年的使用，全楼出现33条严重裂缝，从而变成了危房；4）不均匀沉降还具有致使基础断裂的可能，例如，东南大学的教工住宅，浇筑完筏板基础，尚未开始砌墙，其筏板基础便出现了横向的断裂，缝长过6米，缝宽为1—5毫米。综上所述，不均匀沉降给房屋结构带来的危害甚是严重，须引起相关工作人员的高度重视。

2地基基础发生不均匀沉降的原因分析

土体中的孔隙是导致土体有可压缩性，进而引发建筑物沉降的内因；基底的附加应力p 则是导致地基土具有压缩性，进而导致建筑物发生沉降的外因。

地基沉降的计算公式为：s=σ2h/E ，其中σ2代指附加应力，h 则表示地基的压缩层厚度，E 表示地基的压缩模量，此三者间的差异是引起地基发生不均匀沉降的根本原因。σ2的差异主要由上部建筑物的自身荷载不同所致，即便上部结构的荷载相同，由地基附加应力沿深度的扩散性状可得，建筑内部区域的应力相互叠加，使其应力超过边缘区域；就h与E的差别而言，须区分均匀地基与不均匀地基，主要根据土层的水平向分布及其是否均匀来进行判断，设计过程中通常把地基简化成理想均一的材料，这便导致了实际值与计算值的不同；此外，因为地质的勘查不实，地基的处理效果不佳，使用建筑物时地下水等的影响也将造成地基基础的不均匀沉降。

3防治地基基础不均匀沉降的措施

3.1确保地址勘察报告真实、可靠

地质勘探报告的编制是专门的一种科学，由不得一丁半点的虚假。作为设计人员主要的设计依据，钻探报告必须确保真实、可靠。为此，必须提高开展地质勘测的工作人员的专业素质、政治素质以及职业道德素质等，加强其责任感。

3.2设计阶段的防治措施

在设计阶段，应切实做好数据的收集，并严格按照规范进行合理的设计，采用各种措施来增强结构的整体刚度与基础刚度，具体措施如下：

3.2.1建筑措施

应力求平面的形状简单、规则，尽量避免过多的阴角，避免建筑物存在显著高差及荷载差别。软土地区的建筑不均匀沉降及其导致的事故中，最多见的为高差或荷载差异明显的建筑物，特别是轻、重或高、低的单元连成一体，且并未设置沉降缝的情况下极易发生不均匀沉降。针对较长的大型建筑物，考虑于合适部位设沉降缝；对于平面图形较为复杂的结构，或者存在从高高差与荷载显著差异的建筑物，须于其转折处、层高高差处及荷载差异等部位设沉降缝；此外，在地基土压缩性及其处理方法不同的位置都应设置相应的沉降缝。

另外，应对相邻建筑物的影响加以考虑。建筑物的荷载不仅会导致建筑物的地基土发生压缩变形，且因基底的压力扩散影响，也将导致一定范围内的相邻土层发生压缩变形，该变形影响随距离增加逐渐的减少。软弱地基具有很高的压缩性，因此，若相邻两建筑物间的距离较小时，常常导致邻近建筑倾斜及损坏。

3.2.2结构措施

1）适当调整建筑物长高之比。长高比是影响混合承重结构刚度的最主要因素之一：如果建筑物的长高比较大，其对地基不均匀变形的调整能力就较差；相反，若一定程度上限制建筑物的长高比，其对地基不均匀变形的调整能力会相应改善。实践表明，建筑物长高之比应控制在2．5—3范围内时，能够有效减少建筑物相对弯曲，从而不易出现房屋裂缝。

2）完善纵横墙的布置。承重建筑物的墙身是其挠曲主要的受力构件，其能够有效调整基础的不均匀变形。纵、横墙布置是否合理，将很大程度上影响建筑结构的整体刚度。若纵墙贯通，横墙密布，就好比空腹多肋的深梁，其刚度大大增加，因此，基础的沉降也将较均匀。

3）合理设置圈梁。设置钢筋混凝土圈梁的主要目的为：加强建筑的整体性，该措施能够一定程度上减少甚至完全避免裂缝的发生，即便出现裂缝也能够有效的阻止其进一步发展。

4）楼、屋盖应尽量采用现浇的整体钢筋混凝土结构，该做法有利于加强结构的整体性，有效的调整内力，从而减轻地基的不均匀沉降给结构带来的损害。

3.2.3地基与基础措施

1）多层房屋地基基础的设计必须对其变形值进行控制，必须由设计单位验算基础的最终沉降量与偏心距离，而且应将基础的最终沉降量控制在《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)的规定限值内。

2）若天然地基无法满足合理控制建筑沉降变形的要求，须采用相应技术措旌，通常可用打预制的钢筋混凝土短桩等方法进行处理。

3）同一建筑应尽量用同种类的基础，且埋置在相同的土层中。

3.3施工阶段的防治措施

1）对进场的原材料进行严格验收，杜绝将不合格材料用在建筑施工中。随时保持计量器具的精准，并派专人实时监控计量工作。

2）务必要依据所砌部位受力性质与砖的规格来进行砌体组砌形式的确定。通常情况下，采用顺、顶依次交替，上、下顺砖错缝砌筑的方法，从而提高墙体整体性，利用半砖时须将其分散于墙体中，此外，还须满足砖长的搭接要求。

3）合理的设置拉结筋。砌筑砖墙前，应按照标准进行拉结筋的加工，避免钢筋错拿，同时要在使用前进行技术交底。

4）不得任意的留直槎及阴槎，如果构造柱马牙槎不标准，将对墙体的整体性产生直接影响。为此，须确保构造柱马牙槎的高度，转角与抗震设防区的临时间断处不能留直槎；在任何情况下都须严禁留阴槎。

5）加强对房屋沉降的检测。施工过程中，施工单位须按设计的要求以及规范标准进行沉降观测点和专用水准点的埋设。主体结构的施工阶段，每结构层的沉降观测应不少于一次；在主体结构封顶以后，沉降观测应两个月不少于一次。此外，监理单位还须检查房屋沉降的观测并进行复测，将数据作为工程质量评估的内容。

4结语

导致地基不均匀沉降的影响因素繁杂，结构型式以及不均匀沉降型式的不同，其结构的变形性状和力学响应也有所差异。不管是建筑物的设计阶段，还是竣工后不均匀沉降影响建筑物的正常使用时，都要依据周边环境及控制目标，选择合理的控制措施，从而得到经济与技术的双重效益。

参考文献：

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