浅析建筑工程结构基础沉降及其处理对策论文_戚玉奎

浅析建筑工程结构基础沉降及其处理对策论文_戚玉奎

合肥工大建设监理有限责任公司 安徽省合肥市 230009

摘要:建筑工程结构基础沉降严重威胁了建筑物的结构安全,要从设计与施工等各阶段做好预防措施。本文主要以建筑工程基础沉降对房屋造成的危害为根本,深入分析建筑工程结构基础沉降的原因以及相应的处理对策。

关键词:建筑工程;结构基础沉降;原因;对策

引言:天然地基具有一定的压缩性,当建筑物的上部结构形式、荷载变化、地基自身承载能力、地基地质及水文,以及建筑选材等等因素的存在,随着建筑物的自重应力与附加应力的产生,建筑工程结构基础必然会产生一定的沉降。如果建筑工程结构基础沉降过大,就会引发上部结构倾斜、开裂、失去使用功能等等事故,甚至会让整个建筑结构发生倒塌,并危及安全。因此,做好建筑工程结构基础沉降的预防和处置具有积极的现实意义。

一、建筑工程基础沉降对房屋造成的危害

建筑工程基础沉降对房屋造成的危害主要体现在以下四个方面:第一,建筑物倾斜,建筑物的上部结构对其下部结构会有压力,压力过大或者受力不均匀就会出现建筑物倾斜,建筑物倾斜会使建筑工程基础下沉,严重的话会危害到人们的生命安全。第二,建筑物产生裂缝或者变形,裂缝或者变形情况的出现与建筑物的刚度有关,如果建筑物上部结构的刚度不好,当地基的沉降差值达到一定程度时会出现墙体开裂,会造成建筑工程基础沉降,影响建筑物的美观和使用安全。第三,地基下沉严重。不同的建筑物,它的沉降量不一样,在建筑工程开始施工之前要对地基进行合理的处理,以免造成较大沉降量,影响建筑物的正常使用或造成意外事故的发生。第四,建筑物的基础出现开裂现象。同一建筑物一旦存在软硬不均匀的现象,就会造成建筑物基础沉降。建筑物的基础出现开裂现象比建筑物的墙体出现开裂现象情况更严重,而且解决起来也更困难,建筑物的基础出现开裂现象危害更大。

二、建筑工程结构基础沉降原因分析

建筑工程结构基础沉降一方面是因地基土在建筑物荷载作用下产生压缩变形,而导致地基出现沉降;另一方面是由于建筑物荷载过大,超过了地基持力层自身所能承受的荷载范围。主要原因有:

1.设计因素

建筑结构在建设之前需要精准设计,需要对建筑结构进行充分计算,计算出它的地基承载能力,保证地基设计承载力满足施工要求,如果建筑设计人员对勘探资料不进行认真分析,在设计时没有验算地基与基础、建筑物的整体强度、刚度以及稳定性。对地基承载力之内的地基差异变形没有做到精确的计算和分析,一旦地基基础周围一定区域内的荷载与建筑荷载发生较大差异时,没有有效地地基处置应对措施,就容易产生建筑工程结构不均匀沉降。

2.施工因素

在施工过程中,对地基处理不当,或是地质勘探不准确时,如没有及时发现暗洪、坑洞、墓穴等局部不良地质现象时,后期施工处理不当很容易出现建筑工程结构基础沉降。还有当砌砖组砖不正,通缝过多,断砖集中使用,以及拉结筋没有按照标准设置等等,加之施工人员责任心不强,过分追求施工进度,对施工建筑物周围环境缺少充分的了解,造成处置不当,在一段时间过后,建筑结构基础便会诱发不均匀沉降现象。

3.后期使用的原因

建筑物建成后长期使用过程中一些因素也会容易造成结构基础不均匀沉降,例如地下水管长期、大量漏水;临时性大量地面承载以及相邻新建筑的出现等等都容易造成基础沉降。

4.沉降计算参数选择不合理

建筑物地基土不是一种匀质的弹塑性材料,在进行地基基础沉降量计算时,初始沉降依据弹性理论计算,固结沉降需要根据压缩以及三轴实验确定,次固结构沉降则需要根据蠕变实验确定参数,再采用分层总和法求解,这时,如果确定的相应参数不准确或者是确定的参数计算与实际产生较大误差时,就容易导致建筑结构基础出现不均匀沉降现象。

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5.沉降观测的因素

建筑物施工过程以及竣工后需要对结构沉降观测并作出详细的记录,但在实际中,有关人员对该项工作不重视,不定期观测,观测点设置不合理以及仪器精度超差等原因造成对沉降不能作出科学的分析和判断,带来建筑工程沉降观测数据不准确。

三、建筑工程结构基础沉降的处理对策

1.确定沉降量

建筑结构基础在长期的荷载作用下便会产生一定的沉降,这是准确预判地基沉降量为后期有针对性地采取措施提供依据。建筑结构基础的沉降量是初始沉降、主固结沉降与次固结沉降三者的之和。通常情况下,初始沉降按弹性变形计算,随着时间的推移,外荷载不变而地基中空隙水不断排除过程中发生的沉降量。次固结沉降量大多可以忽略,但在一些极软的粘性土或深厚的高压缩性土层中由于受到较小压力增量比的作用,这时要给予次固结沉降量足够重视。

2.处理原则

在处理建筑结构基础沉降时,应遵守以下三点原则:第一,避免沉降持续发展原则。一些建筑(如高层建筑)结构基础沉降量差异较大,如果沉降持续发展就容易损害建筑物的安全性和稳定性,因此,首要原则是处理施工时不能加大沉降差。第二,避免对地基做降水处理,,建筑结构基础地质复杂多变,但尽量避免对地基做降水处理,以防止建筑物基础进一步下沉。第三,避免增加新的基础扰动,即便是在后期出现下沉现象时,也应尽量减少对已有建筑物地基增加新的扰动。

3.建筑工程结构基础沉降处理措施

(1)对地质进行严格的勘探,做出详细准确的地质勘探报告。地质勘探是建筑施工的第一步,对地质进行勘探是一项十分重要的项目。工程勘探人员在对地质进行勘探的过程中,一定要综合各方面的因素,对地质的情况做出准确的分析。相关施工单位要努力提升地质勘探人员的勘探水平,提高他们的业务能力和道德素养,确保地质勘探工作的正常高效运行。

(2)减少建筑物的自身重量。建筑物的自身重量在基地压力中占了很大的一部分,工业建筑和民用建筑占的比例较工业建筑所占的比例更多一些。因此,减少建筑工程结构基础沉降先从减少建筑物的自重开始。在选材方面,可以选用较轻的材质和采用轻型结构等。

(3)对基础地面的附加应力进行调整。这主要采用以下两种方法:一是在建筑底层设置地下室。二是调整基地的尺寸。建筑物每隔一定的距离进行留缝,防止建筑物出现开裂。这对防止建筑工程结构基础沉降具有重要的作用。

(4)设置圈梁。这样做的目的是为了提高砌体抵抗弯曲变形的能力。对建筑物基础设置圈梁,具有一定的保护作用,针对基础较薄弱的建筑物,应在每一层都设置圈梁。设置基础梁、加强基础刚度和合理布置纵横墙。这样做的目的主要是为了加强基础的牢固性,防止建筑基础出现沉降。

(5)对建筑物进行合理的设计,并且对砂浆配合比和砂浆的材料用量进行合理的配置,保持灰缝砌筑砂浆厚薄一致,稠度一致,防止建筑结构基础干缩开裂。对施工顺序进行合理的安排,将建筑结构基础沉降的危害降低到最小,并确保施工质量。若建筑物的天然基础满足不了建筑沉降值的要求时,要对其进行技术处理,一般可以通过打钢筋混凝土短桩来进行加固,以防止建筑物结构出现沉降。

结语:总之,建筑工程结构基础不均匀沉降的发生是由多种因素导致的结构,既有设计的原因,也有施工不当、计算不准确、地基土质较软、上部结构荷载不均匀等等因素的存在,这些因素的存在使得建筑物在不均匀沉降过程中,导致上部开裂、变形甚至倾斜和倒塌等后果。因此,要不断总结经验,探索新的解决方法,有效解决建筑工程结构基础不均匀沉降问题。

参考文献:

[1]陈忠.高层建筑基础不均匀沉降处理研究[J].中小企业管理与科技,2011(08):117.

[2]闵克明,闵建,杨丹.浅谈多层建筑工程不均匀沉降问题[J].陕西建筑,2010(01):72-73.

[3]刘皓,张思渊,张学鹏.地基不均匀沉降的危害及防治[J].中国水运,2010,10(09):220-221.

论文作者:戚玉奎

论文发表刊物:《基层建设》2016年10期

论文发表时间:2016/8/1

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