摘要:随着时间的积累,较大的不均匀沉降会造成建筑物结构开裂,从而影响建筑的使用质量与使用寿命,严重的会造成建筑安全事故,产生较大的危害。尤其是软土地基上的不均匀沉降的发生率较高,为了提升建筑工程的使用安全与使用质量,需要做好建筑工程的管理,从建筑施工准备时做好地质勘查,采用有效的方式做好加固处理,确保地质满足工程的使用要求,除了地基问题之外,还有许多其他因素会造成地基沉降,因此需要加强地基不均匀沉降的施工技术控制。
关键词:建筑地基;不均匀沉降;施工技术
1 地基不均匀沉降危害
建筑工程施工过程中,天然地基土具有一定的压缩性,尤其是含水量较大的软土地基的结构不稳定,因此在建筑物的荷载作用下,建筑物的荷载通过基础传递给地基,因此地基的土层承受的应力状态发生变化,地基的应力包括竖向、测量和剪切应变,从而造成了土体结构的变形,产生沉降。通常情况下地基的均匀沉降对于建筑物的影响较小,通过预留标高能够解决均匀沉降的影响,但是因为建筑物荷载或土体结构不均匀容易造成不均匀沉降,引发上部结构的附加应力增加,当不均匀沉降超过建筑物能够承受的极限时,会造成墙体开裂等等事故,甚至造成结构倾斜,从而影响建筑的使用安全,造成安全事故。从建筑地基不均匀的实践而言,不均匀沉降的主要危害在于使上部结构产生过大的附加应力,另一方面是导致建筑物的总高度减小,进而对建筑结构产生影响。
2 影响地基基础不均匀沉降的主要因素
地基是建筑结构的基础,一旦其出现不均匀沉降,便会影响建筑结构的整体稳定性,严重时可能会导致建筑结构倾覆或倒塌。大体上可将影响地基基础不均匀沉降的因素归纳为以下几个方面:
2.1 设计因素
在对建筑结构进行设计的过程中,若是设计欠缺合理性,则容易引起地基不均匀沉降,如建筑结构的长度超过了规范标准的允许限值,且未采取有效的控制措施;建筑结构的体型较为复杂,凹凸转角过多;没有在合适的位置处设计沉降缝;基础的整体刚度不足等等。此外,在计算时,沉降系数的取值不正确也可能引起地基不均匀沉降。
2.2 勘查因素
在工程地质勘查过程中,由于未对施工场地内土体的物理和化学指标进行详细分析,从而未能及时发现坑洞等较为恶劣的地质条件,同时因地质钻孔中布孔的数量或是深度不足,使地质报告未能真实、准确地反映出土层性质,从而给设计人员造成了误导。
2.3 施工顺序不合理
施工顺序不合理主要表现在以下几个方面:(1)不良地质情况没有妥善地解决;(2)基础施工前干扰了原来的地基土等;(3)用同一种方法处理不同的地基,造成了沉降的差异,产生了各种隐藏的危险因素;(4)主楼、裙楼同时施工时而未留设后浇带或沉降缝;(5)没有先建高层荷载较大部分,后建低层荷载较小部分。另外,砂浆强度低、灰缝不饱满、施工质量差等,也会严重影响建筑物的稳定性。
3 建筑地基不均匀沉降的施工技术
3.1 加强建筑结构设计
为了提升地基的稳定性,需要根据地基条件,合理的设计建筑结构,在设计的过程中,尽量的减轻建筑物的自重,从而减少对地基的压力,防治不均匀沉降,同时确保建筑各处对于地基的荷载相对均匀,避免结构复杂产生不均匀沉降。在设计的过程中,需要注意以下问题:
(1)基础形式应根据地质土特性和上部结构适应地基不均匀沉降的能力进行选择;(2)选择合理的地基处理方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆制定地基处理方案前,应实地调查研究,了解当地地基处理经验、施工水平、施工条件及环境状况等因素,当现场与地质勘察报告的相关资料不符时,可要求相关单位补充勘察。地基处理方案应根据建筑结构的类型、基础特点、地基处理方法的适用性及实用性制定;(3)同一结构单元内采取相同的地基处理方法,不同结构单元应根据地质情况采取相适应的地基处理方法;(4)建筑结构的平面布置应简单、规则,尽量避免复杂;(5)地基变形应综合考虑场地成因、地基土应力历史、地基土的固结状态、地基土的沉积类型、地基受力范围内土层分布及其均匀性后进行计算。计算地基变形时,土压缩性指标的选用应考虑不同施工阶段时地基土实际受力状态的变化。另外,选用土压缩性指标时,尚应重视当地实测资料的总结成果。
3.2 设置沉降缝
沉降缝是施工中设置的垂直缝,是为了防止组成建筑物的各部分由于地基不均匀沉降导致建筑破坏而设置的施工缝。在施工中,一般做法是从屋面开始直到基础处,把建筑物断开,分割为若干个规则的独立单元。通过合理设置沉降缝,可有效地减少不均匀沉降的危害。在实际施工中,沉降缝通常设置在建筑结构的以下位置:(1)地基土质和地基处理方法明显不同部位;(2)过长建筑的合理部位;(3)高度和荷载变化较大部位;(4)分期建造房屋的交接处;(5)复杂的体型或平面转折部位。
3.3 控制建筑物标高
建筑物沉降过大时,可能影响到建筑物的使用功能,诸如室内地坪低于室外地坪、地下管道被压坏、设备间连接受损等。为了减少或防止沉降对使用的不利影响,在设计时,可根据预估的基础沉降量,适度调整建筑的部分标高。具体方法有:(1)适当提高地下设施和室内地坪的标高;(2)在设备层与建筑物之间留下较大的空间;(3)在有相互影响的建筑中,适度提高沉降较大的建筑物。
3.4 从施工入手, 切实提高施工质量
建筑物的施工应具备完备的地质勘察资料,周边建( 构) 筑物的结构形式、基础形式、地基处理方法、基坑支护形式,地下管线和设施等相关资料,分析场地地质的工程特性,充分考虑现场作业对周边建( 构) 筑物的影响,制定专项技术方案,合理安排施工进度。
(1)地基基础施工时应采取防止地基土扰动的措施。当地基土已被扰动时,应当挖除扰动土后再换填压实;(2)当不同结构单元的基础埋置深度有差异时,应先施工埋置基础较深或建筑高度较大的部分;(3)对荷载存在差异的结构单元,宜设置施工后浇带,且应待主体结构封顶、地基沉降基本稳定后再将后浇带封闭;(4)地基基础施工期间,应防止基坑灌水、地下水位突然升高;(5)深基坑毗邻既有建筑物施工时,应采取基坑支护、地下水控制等措施;制定基坑支护方案、地下水控制方案时,应结合地质勘察资料,全面收集相邻建筑物、地下设施、地下管线等的设计、施工资料,获取相邻建筑物的基础形式、埋置深度、荷载大小及地基处理的相关资料,以控制其施工对周边建筑物的影响;(6)当邻近既有建筑进行深基坑施工时,邻近既有建筑侧基坑周边不得搭建库房和临时施工建筑,不得堆放建筑材料和弃土,不得停放大型施工机械和车辆;(7)基坑施工时,基坑周边地面应做护面和排水沟。
结束语
地基的不均匀沉降对建筑物会造成严重的影响。影响不均匀沉降的因素较多,而且各种因素不是孤立存在的。在实际工程中,为了有效地减轻地基不均匀沉降的危害,需要在勘查阶段、设计阶段和施工阶段都采取相应的措施,以控制地基不均匀沉降在规范允许的范围之内,确保建筑物的安全性和适用性。
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论文作者:侯文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/2
标签:地基论文; 不均匀论文; 建筑物论文; 建筑论文; 荷载论文; 建筑结构论文; 结构论文; 《基层建设》2017年第34期论文;