摘要：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。高层建筑基础产生不均匀沉降，极易导致墙体开裂产生斜裂缝，若不加以控制处理裂缝会继续延伸。高层建筑不均匀沉降还会导致建筑物的严重下沉以及上部结构的倾斜，因此，加强对高层建筑不均匀沉降的原因分析，并制定合理可行的处理方案，对保证建筑物结构安全具有重要的作用。本文分析建筑工程结构基础沉降原因并提出处理措施。
关键词：建筑工程；基础沉降；原因；策略
1地基不均匀沉降的危害
由于地基软弱,土层厚度变化大,土层在水平方向软硬不一建筑物荷载相差较大或基础类型、尺寸的差异等原因,容易使地基产生过量的不均匀沉降,造成建筑物倾斜,引起上部结构产生附加应力或上部结构附加应力增加,当不均匀沉降超过建筑物承受的限度时,即造成墙体或楼面开裂等事故,甚至使整个结构严重倾斜,影响建筑使用,危及安全。总体来说,不均匀沉降对工程的危害主要表现在两个方面:一是使上部结构产生过大附加应力,二是使建筑物底层层高减小,建筑物总高度减小。因此,采取有效措施防止或减轻不均匀沉降,在建筑设计中至关重要。
2建筑工程结构基础沉降原因
2.1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。
2.2工程勘察资料缺少
为使建筑物能够经济有效地施工,需在建筑物施工前期对土层性质资料、水文地质情况作详细调查及工程勘察,获得施工设计所需的勘察资料。但是,在工程勘察时,勘察人员的业务水平、政治素质和职业道德素质的差异,会导致勘察点的数量及探孔深度不够,对地质土层资料调查不够详细,使得地质勘察报告中资料不精确不详细,且未根据实际地质条件选用合适的基础形式,可能会在施工过程中使建筑物基础产生不均匀沉降。
2.3地基处理施工质量较差
地基处理一般采用的方法有压密注浆、粉喷桩、深层搅拌桩、旋喷桩和振冲成孔灌注桩等，这些方法有一定的缺陷，施工质量控制难度较大，施工质量无损普查技术又相对滞后，难以有效地全面检测施工质量，加固效果达不到设计要求。一些施工队伍技术力最薄弱，责任心不强，单纯追求进度，或错误地认为局部坚实土体的允许承载力超过周围土体可以不作处理，施工中发现基槽与地质勘探报告有出入时，也不通知勘察设计人员及时采取相应技术措施，因而埋下质量隐患。
2.4观测因素
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做出科学的分析和判断,而且观测数据记录的也不细致，没能全面的掌握建筑的沉降情况，导致后期沉降现象没能被及时有效发掘。还有些建筑工程设计的沉降观察点随意，不能合理的运用高精密度的仪器进行观测，因此无法对沉降现象做出科学的判断，这对建筑工程沉降现象有较为严重的影响，可能导致后期出现较为严重问题。
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3建筑工程结构基础沉降的处理策略
3.1建筑设计措施
为了有效的防止建筑出现沉降问题，全面提高建筑工程结构的稳定性，必须在设计阶段就充分的考虑沉降问题，通过科学的设计来降低沉降的风险。首先，建筑物体型应力求简单。建筑物立面的高差不宜悬殊,所受荷载差异不宜太大;在平面上开头应力求简单,尽量避免转角,同时平面上的转折和弯曲也不宜过多,否则会使其整体性和抗变形能力降低。其次，合理控制建筑的长宽高比例，注重建筑物平面长度与基础度面高度之比的合理性，切实提高建筑的刚度，从而有效的调节建筑的下沉性，力求建筑的长高比控制在2.5左右。再次，设置沉降缝。建筑物沉降量难以避免,为了防止因地基沉降引发的建筑物破坏,可以考虑在建筑物平面的转折部位以及建筑高度和荷载差异较大处设置沉降缝,以避免临近单元发生倾斜挤压。最后，适当调整建筑物标高各建筑单元、地下管线、工业设备等原有标高,会随着地基的不断沉降而改变。国契约,预先可采取一定措施给以提高。如室内地坪和地下设施的标高高,可根据预做沉降量予以提高。建筑物各部分(或设备之间)有联系时,可将沉降较大者标高提高。建筑物与设备之间,应留有足够的净空。当建筑物有管道穿过时,应预留足够尺寸的孔洞,或采用柔性管道接头等。
3.2结构措施
首先是减轻建筑物的自重。建筑物的自重直接影响到建筑物结构基础承受的荷载,因此,减少沉降有效的措施之一便是减轻建筑物的自重,选用一些轻质建材,如多孔砖、加气砖等等。其次是减少或调节基础底面附加应力,如在设置地下室,尽量使用已经挖出的土重去对其他部分或是全部建筑物进行补偿;其次是加大基础刚度。尤其是要加强软地基以及不均匀地基的抗变形能力,如选择使用刚度较大的筏形、交叉梁以及箱型基础。再次是设置圈梁。设置圈梁能够有效提升砖石承重墙房屋的整体性,对于墙体抗拉、抗剪等能力的提升具有积极意义,还可以有效防止墙体产生裂缝等等。最后是选用非敏感性结构。实践表明,相同情况下,不同的建筑设计结构对不均匀沉降具有不同的敏感性。例如,选择排架结构和三绞拱结构能够有效减少附加应力的产生。此外,合理布置纵、横墙,可以提升建筑物整体刚度,有效应对地基不均匀沉降。
3.3施工措施
在软弱的地基上进行工程建设，合理地安排施工程序，注意某些施工方法，也能收到减少或调整部分不均匀沉降效果。当拟建的相邻建筑物之间轻（低）重（高）悬殊时，一般应按照先重后轻的程序进行施工；有时还需在重建筑物竣工后间歇一段时间，然后再建造轻的邻近建筑物，如果重的主体建筑物与轻的附属部分相连时，也可按上述原则处理，在已建成的轻型建筑周围，不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物；拟建的密集建筑群内如有采用桩基础的建筑物，桩的设置应首先进行，在进行井点排水降低地下水位及挖深坑修建地下室（或其他地下结构）时，应密切注意到对邻近建筑物可能产生的不良影响。在淤泥及淤泥质土的地基上开挖基坑时，要注意尽可能不扰动土的原状结构，通常可在坑底保留200mm左右厚的原土层，待施工垫层时再临时铲除，如发现坑底软土已被扰动，可挖去扰动部分，用砂、碎石等回填处理。
4结语
综上所述，影响基础不均匀沉降的原因具有多样性,且每种影响因素均不是单独存在的,它们相互影响和制约。为了有效地预防和控制不均匀沉降的产生,需在勘察设计、施工等各方面采取一定的措施。在设计阶段,需主动运用设计手段,对建筑物体型、荷载作用情况、结构体系类型和建筑物地质情况等进行全面分析,采取有效的设计措施,保证建筑物的沉降在规范规定的允许范围内,确保建筑物的安全性和适用性。
参考文献
[1]建筑结构基础不均匀沉降的危害及防治技术[J].柳絮.门窗.2019(01)
[2]建筑结构基础不均匀沉降的危害与防治方法分析[J].潘美桥.中国住宅设施.2018(07)
论文作者:单波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：建筑物论文; 地基论文; 结构论文; 不均匀论文; 基础论文; 荷载论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第30期论文;