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摘要:本文首先阐述建筑结构基础不均匀沉降危害性,然后具体解析结构基础出现不均匀沉降的成因,最后提出相应的防治技术,以期为提升建筑结构安全性提供一定参考。
关键词:建筑结构;不均匀沉降;防治技术
1、建筑结构基础不均匀沉降危害性
长期以来,沉降作为建筑工程项目施工过程中难以避免的现象之一,对于建筑施工安全性及后期使用稳定性均产生明显的不利影响,所以,应采取一定有效措施进行减少或消除这种不均匀沉降情况。通常不均匀沉降现象实际产生原因较为复杂,而不均匀沉降程度也具有一定差异性,如果其沉降程度超过建筑物实际承受范围时,便会导致建筑物楼面或墙体受损,严重时影响整体建筑物结构,这样不仅明显限制建筑物发挥整体功能性,还对用户的生命财产安全产生一定威胁。
2、建筑结构基础不均匀沉降成因分析
为有效降低及消除不均匀沉降产生的危害,建筑施工人员首先应清楚了解相关建筑结构基础不均匀沉降的根本原因,然后针对不同的原因提出相应的解决措施。
2.1、建筑地基
通常建筑地基土体使用过程中,土体中存在大量孔隙,其使得土体可压缩性较强,如果外界荷载增加时,土体中孔隙数量相应减少,这样会导致建筑体出现不同程度沉降情况。但地基土土质组成类型差异大,常以不规则形态存在,这也会影响土体实际均匀程度。一般来说,较浅基础地基常出现不均匀沉降问题,影响整体施工区域,并且相邻建筑物打桩作业阶段,基于震动影响使得整体絮状结构发生明显变化,这在一定程度上减少整体土体实际载重量,尤其建筑施工完成后,其实际沉降量远超过同类土体。同时加载静力也对于地基浅基础具有一定的影响作用,具体表现为不均匀沉降方面,如果加载静力发生明显作用,其会使得地基抗剪强度大幅度减少,致使地基出现一定程度损坏情况,严重时影响建筑物施工安全性及稳定性。现阶段很多建筑均在软土地基中进行施工作业,常基于软基处理不到位产生不同程度不均匀沉降情况,进而明显影响建筑使用性能。
2.2、建筑结构
建筑结构设计不合理也是基础不均匀沉降的主要产生原因之一,特别是现阶段很多建筑基于自身建筑需求,建筑结构设计较为复杂,并且立体结构存在较多变化,各个平面极不规则,这也是建筑地基出现问题的关键因素。同时建筑地基各个部分时间受到基础荷载量具有明显的差异性,这样也在一定程度上引发不均匀沉降情况。另外,还有部分因素也是建筑结构基础问题产生负面影响,诸如施工设计不合理、地基问题处理不合格、未选择有效的问题处理措施,基于上述因素考虑,具体施工阶段,施工人员应确定具体不均匀沉降的具体产生原因,然后制定具体措施进行处理。
3、基于建筑结构基础不均匀沉降的防治技术
3.1、强化原材料质量控制力度
建筑施工过程中需采用各种类型的原材料,这些材料种类及质量差异较大,实际施工作业前,检测人员应对于相关原材料进行抽样检测,只有材料检测指标满足具体国家标准要求才能使用,如果材料检测指标未在标准范围内则禁止这些材料进入施工区域,对于各种计量器具进行精确校核及检测,然后依据建筑工程项目建设要求确定具体材料种类、型号及强度。
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3.2、提升地基处理强度
当前很多建筑地基处理效果未满足工程要求,选择合适的地基处理方法的根本目标在于有效减少土体含水率和孔隙比,这可明显强化地基土体承载能力,这样要求实际地基处理过程中根据工程实际需要选择合适的地基处理方法,诸如振冲挤密技术、强夯技术等,这些方法均可有效提升地基强度,进而避免出现地基沉降问题,而上述方法大多采用外力方式,重点增加地基强度,并在一定程度上减少土体的压缩性,因此上述技术已逐步获得大众应用。而沙井技术、堆载预压技术等方法已应用在软弱粘性土地基处理过程,这些地基含水量较高,常用其他方法难以在较短时间内排出土体孔隙水分,而使用上述方法则能实现尽快固结地基土的目的。另外置换技术也可使用在软弱性粘土地基,其主要将软弱性粘土挖出后置换为高强度材料,从而实现固结地基的目的。
3.3、加强地基的处理
采用正确的方法,对土体孔隙比和含水率进行有效控制,提升其抗剪强度及整体承载力。依据地基土质、建筑荷载及具体沉降状况,选用针对性的地基加固处理方法能够事半功倍,例如堆载预压法、强夯处理法、CFG桩、深层搅拌桩等。1)通过振动和挤压等,使地基土体孔隙比减小,借助外力,提升土体强度,并控制其压缩性。该种处理方法在湿陷类黄土、粘性土和松散砂性土地基处理中极具适用性。2)针对含水率较高的软弱粘性土地基,可应用排水固结法,对其含水量进行有效控制,以排出孔隙水,增强地基土强度及抗剪强度。3)应用置换法处理浅层软弱粘性土地基,用碎石、砂、石灰、粉煤灰等,对软土进行置换,以提高地基强度及承载力,避免出现地基沉降问题。将石灰、水泥砂浆等化学材料添加软土地基中,形成高强度复合地基,提升地基承载力。4)为了确保地基的质量需要采取有效的方法进行加固,在使用强夯方法的时候首先需要进行预压工作,通常情况下是推土机进行地基的预压,然后有效地结合实验方式以及施工材料,精确地测量夯点的定位。为了能够确保强夯后的效果,需要再进行强夯过程中按照从四周往中间的路线进行,完成夯基工作后,然后使用夯锤进行再次的夯实,从而能够有效地提高承载力,为地基质量提供保障。5)灌浆加固技术在地基基础加固中比较常见,其主要是进一步改善土壤结构的性能。应用灌浆加固技术需要做好前期的准备工作,并且在施工过程中需要严格地按照相关规定进行,从而能够更好的提高操作有效性。
3.4、合理设计建筑结构及体形
根据上文分析可知,建筑结构及体形设计合理性对于工程施工及后续使用均具有一定程度影响,高质量建筑结构及体形设计可有效避免建筑结构基础出现沉降问题,所以有必要强化建筑结构及体形设计合理性,而提升建筑结构及体形设计合理性大体包括下列三个方面。首先,建筑体形应尽量简单,尤其避免选择形状复杂的设计方案,合理确定建筑长度及高度,建筑长高比应小于2.5,建筑结构及基础施工过程中选择有效措施提升整体刚强度,用于避免结构出现不均匀沉降,所以重视纵横墙设计和布置,促使纵横墙之间始终保持有效连接,这也可在一定程度上提升建筑的整体性刚度。因此具体设计阶段尽量选择轻质材料,其可明显减轻建筑基础荷载,进而避免发生沉降问题。通常建筑工程应尽可能建设在同等刚度的地基基础上,如果依据工程实际需求使用不同地基时,技术人员应预先认真勘察施工区域土质具体情况,基于相关计算模拟数据结果选择合适的地基处理方法。其次,建筑工程施工阶段可在建筑物适当位置布设一定数量的沉降缝,这可将建筑物有效分割为一定数量的体型简单、长高比小及整体刚度大的建筑单元,上述建筑单元实际荷载小,其导致地基均匀性明显增强,进而防止各种沉降情况引发的各种危害问题。通常,沉降缝缝宽应大于10cm,施工过程中尽量确保缝内清洁,避免各种碎砖、砂浆等杂物落入缝内。最后,方案设计过程中,设计人员应基于现场情况确定临近建筑物基础之间的净距,基于降低临近建筑物基础对于本建筑工程的不良影响,建筑工程实际基础深度应和临近建筑物大体相同,如果基于工程要求基础深度与其他周边建筑不同时,基础间距应超过基底高差2倍以上。
参考文献:
[1]谢郁珊.建筑结构基础不均匀沉降的危害及防治措施分析[J].建筑工程技术与设计,2014(14).
[2]侯健.建筑结构基础不均匀沉降的危害及防治措施研究[J].城市建设理论研究:电子版,2015(4).
论文作者:王振华
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/4
标签:地基论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 不均匀论文; 基础论文; 建筑物论文; 孔隙论文; 《防护工程》2019年12期论文;