【摘 要】高层建筑基础不均匀沉降会导致建筑上层载荷局部集中,使局部应力增大,同时附加应力也会增加。不同程度的不均匀沉降,会对上层建筑产生不同程度的危害。文章主要对分析了高层建筑基础不均匀沉降的原因,提出了相应的防治措施,以供参考。
【关键词】高层建筑;基础;不均匀沉降
引言
在建成之后,建筑物的状态并不是一成不变的,由于土层结构的复杂性,建筑物基础或多或少都会产生沉降。主要原因是上层构筑物载荷、基础自身重力以及外界地质等因素的影响,不过一般情况下这种沉降是均匀的,不会对造成严重的危害。但是,由于土层地质条件是多变的,而有时人为地又会造成一些不利因素,导致建筑物发生不均匀沉降。一旦发生较大幅度的不均匀沉降,会产生严重危害。所以,在工程施工的过程中,必须严肃认真地处理沉降问题。
1高层建筑基础不均匀沉降的原因
1.1设计失误
选取的勘探方法并不适合建设地基所在地的土质,并且对也没有注意到局部地基与未处理地基之间的强度差等,这些不正确的探查结果都严重的影响了高层建筑的地基设计。此外,现代城市建筑物均很密集,各建筑物间的距离很近,而设计人员却往往忽视了这方面的影响。建筑设计人员为了简化设计,还会进行简化假设,这使得地基土的不均匀性被忽略,使得设计出现不合理的地方,最终导致高层建筑发生不均匀沉降。
1.2软土地基的处理不当
在建筑地基的土体中,由于存在的孔隙较多,而这就决定了其具有一定的可压缩性,当外界荷载增加时,土体中孔隙的数量就会变小,进而引发建筑物的沉降。但是地基土土质的组成类型较多,且往往以不规则的形式出现,而这就会使得土的不均匀性较强,浅基础下的地基就会发生较大的不均匀沉降,加上周边环境的影响,例如相邻建筑物在打桩时震动而导致土的絮状结构被破坏而降低强度,当房屋建成后,其沉降量往往要比同类土大。
1.3建筑结构不当的影响
当前很多建筑为了满足建设需要,往往其结构体型的变化较为复杂,加上一些平面的规则性不强,而这就极有可能导致地基出现较大的不均匀沉降,地基的每一部分受到的基础荷载量有区别,也会导致不均匀沉降的出现。
1.4施工控制不严的影响
施工方面的问题主要表现为:没有认真进行验槽,基础施工前扰动了地基土;在已建成的建筑物周围堆放大量的建筑材料或土方。对于砖砌体结构,砌筑质量不满足要求,砂浆强度低、灰缝不饱满、砌砖组砌不当、通缝多、拉结筋不按规定设置等,也会引起建筑物建成后产生不均匀沉降。
2高层建筑基础不均匀沉降的防治措施
2.1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。(1)建筑结构应该简单合理,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。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(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。
2.2做好软土地基的处理
在地基处理过程中主要应该采取措施将土体的含水率和孔隙比降低,确保地基土的承载性能和抗剪切性得到有效的提升。这就需要在处理地基过程中紧密结合实际需要,科学合理的确定地基的处理方法,提高地基的防沉降性能。例如振冲挤密技术、强夯技术等利用外力提高地基强度和降低压缩性的方法,主要在松散的沙土和粘性土以及湿陷性黄土中应用;而沙井技术、堆载预压技术等排水固结技术主要在软弱的粘性土地基处理中适用,主要是因为此类地基的含水量往往较大,利用这些技术才能迅速的将孔隙的水排出,从而提前完成沉降,达到固结地基土的目的;而置换技术主要适用于软弱性的粘土地基之中,主要是将其挖出后置换强度更高的材料,达到固结地基的目的。
2.3增强建筑结构整体刚度
(1)设置圈粱,在建筑物的墙体内设置钢筋砼圈梁,其作用是增强建筑物的整体性。圈梁设置于建筑物的底部或顶部,对于多层建筑可以隔层设置,考虑构造抗震设防时,应层层设置并与构造柱等共同协调考虑。(2)设置沉降缝。在一些建筑中,尤其是民用建筑中,由于功能或美观的需要,往往采用多单元的组合形式,平面形状复杂,立面高差悬殊,使地基受力状态很不一致,导致沉降差异增大。立面的高差在不可避免时,可采取设置沉降缝的办法减少建筑物的不均匀沉降。用沉降缝将建筑物从屋面到基础分割成若干个独立的沉降单元,则使得建筑物的平面变得简单、长高比减小,从而有效减轻地基的不均匀沉降。(3)控制建筑物的长高比,在一定范围内能有效地减少建筑物的不均匀沉降。建筑物的功能要求有较大的长度,而不能满足一般长高比时,可用沉降缝断开。
2.4积极进行沉降监测
施工期间,按照设计要求及相关规范,在专门埋设的沉降监测点进行监测作业并记录。一旦发现较大的不均匀沉降现象,应立刻反馈给设计方与施工方,及时组织商讨对策,采取加固防治措施。在进行沉降观察时,要注意科学选择沉降观测点位置,通常情况下每 8 米到 12 米设置一个观测点,高层建筑物的沉降观测点应设置于混凝土桩上,对于超高层建筑物的沉降观测还要结合设计单位的意见,合理布置观测点。对于高层建筑的观测点标高,应由相关的设计部分根据实际建筑情况进行制定,在观测点确定好以后,还要进行统一编号,由建筑工程监督单位进行统一管理。
2.4施工上严格管控、采取合理的工艺
一是,严格把控建筑材料的质量关。基础材料的质量直接影响基础建成之后的承载能力和其自身的自重载荷分布。在材料入场之前,必须有专业的技术人员进行验收。对没有合格证的产品,不允许进入施工现场。钢筋品种要与设计要求相符,并且应该每一批都提供物理性能检测报告,并进行实物抽检。对验收人员也要进行监督,杜绝工程腐败。二是,科学地进行地基处理。要进行准确的验算,在预定的最终沉降数值之外预留出一定的余量。留意局部的不同土质,采取对应的局部处理工艺。三是,如果已经发生了不均匀沉降,必须及时进行补救措施。常用的加固方法如下:额外放点打桩之后,进行灌浆浇筑,加大基础的固定深度。或利用混凝土套增大地基底部面积,对其下不灌注水泥进行加固。
结束语
综上所述,对建筑结构基础不均匀沉降带来的危害和防治措施进行探讨具有十分重要的意义。作为新时期背景下的建筑施工企业,必须紧密结合时代发展的需要,着力提高自身的核心竞争力,认真分析和总结建筑结构基础不均匀沉降带来的危害和成因,并采取有效的技术措施,切实加强对不均匀沉降的控制和预防,最大化的确保建筑工程质量得到有效的提升,并为此而不懈努力。
参考文献
[1]吴胜发.建筑结构基础不均匀沉降及控制研究[D].广州大学,2006.
[2]张宝满.建筑结构基础不均匀沉降的原因及防治对策探讨[J].内蒙古煤炭经济,2010(5):45-46.
论文作者:陈静
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第20期
论文发表时间:2016/11/24
标签:地基论文; 不均匀论文; 建筑物论文; 基础论文; 建筑结构论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 《低碳地产》2016年10月第20期论文;