高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降原因、危害及控制措施

高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降原因、危害及控制措施摘要：高層建筑是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步發(fā)展起來(lái)的。隨著高層建筑的逐漸增多，工程技術(shù)人員在高層建筑的設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題上積累了越來(lái)越多的經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：高層建筑：不均勻沉降：措施1、高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生原因的概述1.1、勘探資料不齊全由于城市的不斷擴(kuò)張，大多數(shù)新建建筑物均位于城鄉(xiāng)結(jié)合部，勘探資料積累較少，特別是一些住宅小區(qū)的建設(shè)，由于項(xiàng)目多，范圍廣，開(kāi)發(fā)商對(duì)勘探工作不夠重視，導(dǎo)致地質(zhì)勘探報(bào)告中勘探點(diǎn)位間距過(guò)大或沒(méi)有足夠的勘探點(diǎn)地質(zhì)剖面圖作依據(jù)，從而造成地質(zhì)剖面圖的連續(xù)性不可靠，軟弱土層的埋深、厚度變化情況及分布范圍反映不全面、不準(zhǔn)確，甚至有明顯差錯(cuò)。少數(shù)勘探單位選用的取土器不規(guī)范或取土不當(dāng)，致使原狀土樣擾動(dòng)較大，室內(nèi)試驗(yàn)得出的土樣指標(biāo)不可靠。一些勘探單位布孔數(shù)量少或布孔不合理，對(duì)暗塘、流砂層等不良地基土的范圍確定不準(zhǔn)確，甚至有明顯遺漏。1.2、設(shè)計(jì)方面的失誤部分設(shè)計(jì)人員不重視勘探資料，選用的地基處理方法不當(dāng)，對(duì)局部不良地基土的處理沒(méi)有引起充分的重視，忽視了處理后的局部地基同未處理地基的強(qiáng)度差異等，往往造成不良后果。房屋體形復(fù)雜過(guò)大，相鄰建筑物太近，建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)也是設(shè)計(jì)人員忽視的地方。部分房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商盲目節(jié)省投資，不尊重科學(xué)設(shè)計(jì)，往往提出諸如大幅度放大懸挑陽(yáng)臺(tái)、取消墻體甚至取消原設(shè)計(jì)要求的地基加固措施等不合理要求，少數(shù)設(shè)計(jì)人員違背設(shè)計(jì)原則，不加驗(yàn)算就草率簽字或出設(shè)計(jì)變更。1.3、地基處理施工質(zhì)量較差地基處理采用的方法有壓密注漿、粉噴樁、深層攪拌樁、旋噴樁和振沖成孔灌注樁等，這些方法有一定的缺陷，施工質(zhì)量控制難度較大，施工質(zhì)量無(wú)損普查技術(shù)又相對(duì)滯后，難以有效地全面檢測(cè)施工質(zhì)量，加固效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。一些施工隊(duì)伍技術(shù)力最薄弱，責(zé)任心不強(qiáng)，單純追求進(jìn)度，或錯(cuò)誤地認(rèn)為局部堅(jiān)實(shí)土體的允許承載力超過(guò)周?chē)馏w可以不作處理，施工中發(fā)現(xiàn)基槽與地質(zhì)勘探報(bào)告有出入時(shí)，也不通知勘察設(shè)計(jì)人員及時(shí)采取相應(yīng)技術(shù)措施，因而埋下質(zhì)量隱患。2、不均勻沉降高層建筑物的危害2.1、導(dǎo)致建筑物傾斜例如聞名于世的意大利比薩斜塔，塔高54.5米。由于建造在不均勻高壓縮性上,致使塔基產(chǎn)生不均勻沉降，北側(cè)下沉1米多，南側(cè)下沉有3米，塔身側(cè)移達(dá)5.8米之多。2.2、導(dǎo)致建筑物嚴(yán)重下沉例如著名的上海錦江飯店。建在軟土地基上，建筑物絕對(duì)沉降達(dá)2.6m,使原底層陷入地下,成了半地下室。2.3、導(dǎo)致房屋墻體開(kāi)裂一幢18層住宅樓，分東、西兩個(gè)單元，房屋內(nèi)外的墻壁、地面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。而大樓地基下陷所產(chǎn)生的壓力，令許多住戶(hù)家的墻壁瓷磚斷裂、脫落，窗戶(hù)玻璃上有了裂縫。檢測(cè)鑒定站的專(zhuān)家對(duì)大樓進(jìn)行了鑒定,鑒定報(bào)告稱(chēng):"該樓墻體裂縫....已影響住戶(hù)安全使用，應(yīng)采取措施予以加固?！▽?zhuān)家認(rèn)為裂縫的主要原因是地基不均勻沉降所致。施工沉降觀測(cè)要正確認(rèn)識(shí)不均勻沉降對(duì)房屋結(jié)構(gòu)造成的危害，保證高層建筑的正常使用壽命和安全性，正確的進(jìn)行施工沉降觀測(cè)，為以后的勘察設(shè)計(jì)施工提供可靠的資料及相應(yīng)的沉降參數(shù)，以指導(dǎo)合理的施工工序，預(yù)防在施工過(guò)程中出現(xiàn)不均勻沉降。所以，進(jìn)行施工沉降觀測(cè)也是預(yù)防建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的措施之一。3、防止高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的措施3.1、建筑措施建筑物的體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單地基條件不好時(shí)，在滿(mǎn)足使用要求的前提下，盡量采用簡(jiǎn)單的建筑體型，如長(zhǎng)高比小的等高"一〃字型建筑物。這樣的建筑物，由于整體剛度好，地基受荷均勻，所以較少發(fā)生開(kāi)裂。平面形狀復(fù)雜的建筑物，縱、橫單元交叉處基礎(chǔ)密集，地基中由各單元荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力互相重疊，必須出現(xiàn)比別處大的沉降，加之這類(lèi)建筑物的整體性差，各部分的剛度不對(duì)稱(chēng)，很容易遭受地基不均勻沉降的損害。建筑物高低（或輕重）變化太大，地基各部分所受的荷載輕重不同，自然也容易出現(xiàn)過(guò)量的不均沉降。因此，當(dāng)?shù)鼗浫鯐r(shí)，建筑物的緊接高差以不超過(guò)一層為宜?？刂崎L(zhǎng)高比及合理布置墻體砌體承重房屋的長(zhǎng)高比大，整體剛度就差，縱墻很容易因撓曲過(guò)度而開(kāi)裂。對(duì)于平面簡(jiǎn)單，內(nèi)、外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋，長(zhǎng)高比的控制可適當(dāng)放寬。合理布置縱、橫墻，是增強(qiáng)砌體承重結(jié)構(gòu)房屋整體剛度的重要措施之一。一般房屋的縱向剛度較弱，故地基不均勻沉降的損害主要表現(xiàn)為縱墻的撓曲破壞。內(nèi)、外墻的中斷、轉(zhuǎn)折，都會(huì)削弱建筑物的縱向剛度。地基不良時(shí)，應(yīng)盡量?jī)?nèi)、外墻都貫通，縱橫墻的聯(lián)結(jié)形成了空間剛度，縮小橫墻的間距，可有效地改善房屋的整體性，從而增強(qiáng)了調(diào)整不均勻沉降的能力。設(shè)置沉降縫用沉降縫將建筑物（包括基礎(chǔ)）分割為兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的沉降單元，可有效地防止地基不均勻沉降產(chǎn)生的損害，分割出的沉降單元，原則上都要求具備體型簡(jiǎn)單、長(zhǎng)高比小、結(jié)構(gòu)類(lèi)型不變及所在處的地基比較均勻等條件。為此，沉降縫的位置通常選擇在下列部位上：（1）長(zhǎng)高比過(guò)大的建筑物的適當(dāng)部位;（2）平面形狀復(fù)雜的建筑物轉(zhuǎn)折部位；（3）地基土的壓縮性有顯著變化處；（4）建筑物的高度或荷載有很大差別處；（5）建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型（包括基礎(chǔ)）截然不同處；（6）分期建造房屋的交界處；（7）擬設(shè)置伸縮縫處（沉降縫可兼作伸縮縫）。3.2結(jié)構(gòu)措施減輕建筑物的自重為了減輕墻體重量，應(yīng)大力發(fā)展輕質(zhì)高強(qiáng)墻體材料，某些非承重墻可用輕質(zhì)隔墻代替，不過(guò)要注意不使建筑物的整體剛度過(guò)于削弱，也可采用預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)及各種輕型空間結(jié)構(gòu)等，選用自重輕、回填土少的基礎(chǔ)形式，如要求大量抬高室內(nèi)地坪時(shí)，可考慮用架空地板代替室內(nèi)厚填土。設(shè)置圈梁對(duì)于砌體承重房屋，不均勻沉降的損害突出地表現(xiàn)為墻體的開(kāi)裂，因此，實(shí)踐中常在墻內(nèi)設(shè)置圈梁來(lái)增強(qiáng)其承受撓曲應(yīng)力的能力，當(dāng)墻體撓曲時(shí)，圈梁的作用猶如鋼筋砼梁內(nèi)的受拉鋼筋，它主要承受拉應(yīng)力，彌補(bǔ)了砌體抗拉強(qiáng)度不足的弱點(diǎn)，另外，圈梁必須與砌體結(jié)合成整體，否則便不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。每道圈梁應(yīng)盡量貫通外墻，承重內(nèi)縱墻及主要內(nèi)橫墻，并在平面內(nèi)聯(lián)成閉合系統(tǒng)，以利于增強(qiáng)建筑物的整體性。減小或調(diào)整基底附加應(yīng)力設(shè)置地下室或半地下室，改變基底尺寸，都可以控制沉降，但要針對(duì)工程具體情況考慮，做到既有效又經(jīng)濟(jì)合理。采用非敏感性結(jié)構(gòu)采用排架、三鉸拱（架）等結(jié)構(gòu)，支座發(fā)生相對(duì)位移進(jìn)不會(huì)引起很大的附加應(yīng)力，故可以避免不均勻沉降的損害。3.3施工措施在軟弱的地基上進(jìn)行工程建設(shè)，合理地安排施工程序，注意某些施工方法，也能收到減少或調(diào)整部分不均勻沉降的效果。當(dāng)擬建的相鄰建筑物之間輕（低）重（高）懸殊時(shí)，一般應(yīng)按照先重后輕的程序進(jìn)行施工；有時(shí)還需在重建筑物竣工后間歇一段時(shí)間，然后再建造輕的鄰近建筑物，如果重的主體建筑物與輕的附屬部分相連時(shí)，也可按上述原則處理，在已建成的輕型建筑周?chē)?，不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物；擬建的密集建筑群內(nèi)如有采用樁基礎(chǔ)的建筑物，樁的設(shè)置應(yīng)首先進(jìn)行，在進(jìn)行井點(diǎn)排水降低地下水位及挖深坑修建地下室（或其他地下結(jié)構(gòu)）時(shí)，應(yīng)密切注意到對(duì)鄰近建筑物可能產(chǎn)生的不良影響。在淤泥及