摘要:一般建筑物的居住时间是七十年。但是近几年频频发现十几年或是二十几年居民楼地基出现质量问题,地基不同程度的发生不均匀沉降。这也要求建筑工程从业人员提高自己的工作责任感,增强工程质量,为人类的生命安全保驾护航。本文进一步分析了建筑地基不均匀沉降的施工技术,以供同仁参考借鉴。
关键词:建筑;地基;不均匀沉降;施工技术
1 不均匀沉降的危害
实际工程中,由于天然地基土具有一定的可压缩性,在外在附加应力和内在自重应力的共同作用下,地基会发生一定的沉降。一般情况下,如果地基产生均匀沉降,则对建筑物本身的影响不会很大,并且可以用预留沉降标高的方法加以解决。但由于软弱地基的土层厚度变化较大,在水平方向上的土层软硬不一,而且建筑物荷载相差较大以及基础尺寸、类型的差异等原因,易使地基发生较大的不均匀沉降,导致建筑物的倾斜,造成上部结构附加应力的产生或增加,当不均匀沉降量接近或超过结构的承受限度时,即会导致楼面或墙体开裂等事故,甚至使整个结构发生严重的倾斜,危及建筑物的安全。总的来讲,不均匀沉降对建筑工程的危害主要表现在以下两个方面:①使结构上部产生较大的附加应力,②导致结构底层层高的缩小,结构总高度减小。因此,有效地防止或减轻地基的不均匀沉降,在建筑结构设计中十分重要。
2 引起地基不均匀沉降的因素
2.1 软土地基的处理不当
软土地基具有强度低、压缩性大以及明显的触变性等等不良特性,在软土地基上生成的建筑,因为体质特点对于建筑物造成了比较大的危害。为了确保软土地基符合建筑需求,需要对软土地基进行加固,减少其压缩性,提升地基强度,从而确保软土地基的稳定。但是因为地质勘查报告不准确,对于地基施工处理的指导性不足,软土地基的处理方式不严格,导致地基发展不均匀沉降。
2.2 设计与施工不严格
建筑物的结构对于地基的影响较为明显,如果建筑的长度太长,或建筑的结构较为复杂,未在适当位置设置沉降缝,建筑层高相差大、荷载差异大等问题,会造成地基的不均匀沉降。在建筑施工过程中,对于地基土的保护不足,导致基础施工前扰动地基土,而且所进行的衬砌不满足质量要求,导致砌筑的通缝多、强度低、拉结筋设置不严格等,会引发地基上的建筑的荷载不均匀,从而引发地基的不均匀沉降。
3 建筑地基不均匀沉降的处理施工技术方法
3.1 换土垫层法
换土垫层法是先将地基浅层软土挖除,然后用高强度、低压缩性且无侵蚀性的材料进行换填,并分层夯实,以提高地基持力层的承载能力,减少地基的部分沉降,有效地消除地基的胀缩性和湿陷性,并改善土的可液化性。此方法适用于不均匀地基及浅层软弱地基的处理。另外,在寒冷地区采用砂垫层可以有效防止地基土的冻胀,膨胀土地基的胀缩作用亦可采用该方法进行消除。
3.2 预压法
预压法是在拟建构筑物的地基上,预先加载相应的静荷载,让土体中的孔隙水慢慢排出,使地基土固结密实,然后卸除荷载,达到提高地基承载力和减少沉降的目的。该方法具有就地取材、机具简单、造价低、工期短等特点,所需预压时间的长短由地基土层的厚度、渗透特性及预压静荷载的大小等因素决定,其适用于粉土、软黏土、泥炭土、杂填土等地基类型。
3.3 强夯法
强夯法是将质量为8~10kg的重锤吊至10~20m高度,然后让其自由下落,利用重锤下落过程中产生的巨大冲击力来夯实土体,使土体密实,以达到增加土体强度和降低其压缩性的目的。强夯法是利用重锤具有的夯实能振冲软土地基表面,来击实浅层图的地基处理方法。该方法对处理非饱和黏性土、砂性土以及杂填土地基具有较好的效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆强夯法不仅可用于陆上施工,还可用于水下夯实,操作简单方便,施工成本较低,工期较短,加固效果较好。其缺点是施工振动大、噪声大,并且对周边已有建筑物的影响比较大,一般不宜用于房屋密集区。
3.4 振冲法
振冲法又名振动水冲法,是用起重机将振冲器吊起,并启动潜水电机带动振冲器的偏心块,使其产生高频振动,同时将水泵开启,通过振冲器下端的喷嘴喷射高压水流,在振动和水流冲击的共同作用下,使振冲器下沉至地基土设计深度。经清孔后,再将碎石从地面向孔内逐段填入,使其在振动作用下挤压密实,待达到所需密实度后提升振动器,重复此过程,在地基中形成一个较大直径的密实碎石桩体,并与原地基构成复合地基。振冲法能提高地基承载力,减少沉降,是一种经济、快速、有效的地基处理方法,一般适用于对粉质黏土、粉土、砂土、松散砂卵石、杂填土和素填土等地基的处理。
4 地基不均匀沉降的防治措施
4.1 确保勘察报告真实性,做好地基处理
在建筑施工前,需要确保地质勘察报告的准确性与真实性,对于场地条件、场地地质进行综合分析,判断地基的承载力能否满足建筑的需求。如果建筑地基属于软土地基,需要根据具体工程条件,合理的选择排水固结法、加筋法、高压喷射法等方法,加强地基强度,确保地基结构的稳定性,从而满足地基结构的使用安全性。对于已建成建筑结构的,可以采取静压灌浆加固的方式进行处理,使灌浆向地基外侧进行均匀扩散,从而达到加固的目的。为了确保地基勘察的准确性,为工程施工提供合理的指导,需要选择具有相关资质的地质勘察机构,确保钻探报告的真实性与可靠性。
4.2 做好结构设计
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)结构简单合理,设计的建筑物应该力求简单,立面高差不应该相差较大,平面开头应力应该简单,避免转角设计,平面上的转折和弯曲也不宜过多,除了结构之外,建筑的自重应该尽量减轻,合理的选择建筑材料能够减轻建筑自重,从而减轻不均匀沉降。2)减少基础底面的附加压力,控制变形值,采用比较大的基础底面积能够减少基底的附加压力,从而减少了沉降量,在基础设计的过程中,需要在《地基基础设计规范》规定的限值以内进行计算,以确保基础沉降量与偏心距的计算在规范内,采用不同的基底附加压力能够降低沉降差异,从而减少不均匀沉降的发生率。3)设置沉降缝,对于结构较长的建筑结构进行施工时,将建筑物分为各自独立的单元,各单元之间设置沉降缝,对于层高差以及荷载明显不同的需要在转折处设置施工缝。相邻建筑物之间保持一定的距离,从而确保各单元的沉降不相互影响。因此在设计的过程中,需要考虑到相邻建筑物的影响,避免因为距离较近引发的应力叠加。4)适当调整建筑标高,建筑单元的标高会随着不断的沉降而改变,因此在施工的过程中适当的调整标高能够确保设计更加合理。
4.3 周边环境发生改变时,要提前做好防范
尽可能保证周边的环境不发生改变。在堆放沙石和水泥时,要科学的计算出对地基的影响,在安全的范围内提前做好一切的计算,防止发生地基的不均匀沉降。提前做好一切可能出现的问题的预测方案。严格防范建筑地基下方土层发生移动,造成不同程度的不均匀沉降。可以针对性的加固地基如:压实地基土、脱水等。在整个结构上可以另外增加支撑结构,将上层的重压力转换给地基,加强在支护、稳定和安全上的检测,给整个建筑带来最为安全的保护。周边有其它建筑需要施工,也要计算出是否给自身地基带来损害,做好防范措施。
结束语:
地基不均匀沉降已成为引起建筑工程事故的主要原因之一。我国面积辽阔,各地地质不同,就是同一个地区的地质也不尽相同。作为一名工程技术人员,若能正确认识地基不均匀沉降对建筑结构的影响及防治措施,有利于保证人民的生命及财产安全。
参考文献:
[1]翟渊博,赵 伟,黄香山.不均匀沉降对高层建筑的危害分析及治理研究[J]陕西建筑
[2]张命贵,张海波,马广建.防止高层建筑基础不均匀沉降的措施[J]中国科技信息
论文作者:刘宝宝,王国军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/2/1
标签:地基论文; 不均匀论文; 建筑论文; 建筑物论文; 结构论文; 荷载论文; 土地论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;