探究房屋建筑基础不均匀沉降的原因及对策

2016-11-03 08:32王张伟
大陆桥视野·下 2016年8期
关键词:不均匀沉降对策

王张伟

【摘 要】造成房屋建筑基础发生不均匀沉降的原因有很多,而且地基发生不均匀沉降会导致上部结构超出允许范围,并诱发开裂和倾抖等问题,甚至还会导致整个建筑物被破坏,造成严重的经济财产和生命安全损失。因此,本文通过对房屋建筑基础不均匀沉降的原因进行了具体分析,并制定了一些有效的应对策略。

【关键词】房屋建筑基础;不均匀沉降;原因;对策

一、房屋建筑基础不均匀沉降的危害

在房屋建筑工程项目中,不均匀沉降是一种不可避免的普遍现象,但是其能够通过采取有效的应对措施加以解决。房屋建筑基础的不均匀沉降,不但会造成建筑区倾斜,还会由于基础不均匀沉降超出建筑物的承受极限时,导致建筑墙体、楼面开裂,甚至还会导致整个建筑物发生严重倾斜,从而影响房屋建筑功能的充分发挥,最终影响人们的生命财产安全。

二、房屋建筑基础不均匀沉降的原因

(一)设计漏洞

在进行房屋建筑设计时,低估结构的承重能力,在设计时,所用的材料刚度无法抵抗整个建筑物重量。没有选择恰当的基础结构,在进行计算时,由于涉及到的计算参数和相关尺寸太过繁琐,及时其中出现错误,也会导致整个计算出现较大的漏洞,以及具体的测量尺寸误差过大,从而造成设计失败,最终使得施工过程中发生各种问题。设计是将所有建筑物变成现实基础,如果设计出现偏差,那么隐患将不可估量。

(二)勘察失误

在设计和施工前,地勘单位要积极组织相关人员勘察施工现场和周围的土质情况,以此避免存在地下隐患,导致基础发生不均匀沉降。在掌握工程地质勘察资料时,不仅要关注土质情况,还要十分注意地下水情况,主要是指地下水位和地下水质。地下水位的升降会改变地基持力层的附加应力,地下水渗流会发生流土、侵蚀和管涌等现象,很容易导致地下室发生渗水,或使地下空心结构物浮起等。如果勘察出现失误,就会导致设计缺乏准确性,即使施工过程中没有出现问题,依旧会让建筑物在使用过程中埋下安全隐患。

(三)施工过程中出现的问题

施工地区的地下水位置比较高,在施工过程中就需要在基坑周边设置排水沟和降水井,做好排水工作,并在基础结构底部做好防水。还有,一些施工企业为了施工方便,不按地勘单位和设计单位的要求施工,简化施工步骤,这不仅会给建筑物在使用中造成极大的安全隐患,还会对施工人员的生命财产安全造成威胁。在基础部分墙体砌筑的过程中,施工单位偷工减料,砂浆的强度等级过低、灰缝不饱满、不设拉结筋、没有按照规定要求布置圈梁等都会引起地基的不均匀沉降。

(四)使用过程中的突发事件

在使用过程中,地下水管道突发大量漏水,导致房屋建筑基础的局部被地下水浸透,由于地下水的浸泡,土质变松软,承载力降低,导致局部塌陷,很容易造成不均匀沉降。而且,部分房屋建筑在施工过程中,没有与既有建筑物保持距离,在基坑周围堆放过重的物品,这都会导致建筑基础开挖过程中对既有建筑物的基础结构造成影响,促使基坑周边建筑发生不均匀沉降。

三、防治房屋建筑基础不均匀沉降的有效策略

(一)建筑措施

1.设置沉降缝。

用沉降缝将建筑物分割成独立单元,其体型简单、场高比小、整体刚度大、荷载变化小、地基均匀、自成沉降体系,所以能够有效避免不均匀沉降的危害。

2.合理布置纵横墙。

房屋建筑基础不均匀沉降很容易发生在纵向挠曲上,所以要避免纵墙开洞、转折、中断降低纵墙刚度。同时还应该使纵墙尽量和横墙向连接,缩小横墙之间的间距,以此提高房屋的整体刚度,提高抵抗不均匀沉降的能力。

3.控制与调整建筑物各部分标高。

基础变形会造成房屋建筑的组成部分标高发生改变,导致无法正常使用。为了减轻不均匀沉降的使用影响,可以适当提高室内地坪和地下设施的标高,或对结构和设备间的连接部分适当提高沉降标高,在结构物和设备间预留足够的空间。在有管道穿过建筑物时,预留足够尺寸的孔洞,或者采用柔性管道接头。

(二)结构措施

1.设置圈梁。

设置圈梁,能够增强砖石承重墙房屋的整体性,提高墙体的抗剪和抗拉能力,从而有效防止墙体裂缝产生,在地震区还能够起到良好的抗震作用。房屋建筑的楼层越多,圈梁数可以适当增加。圈梁在平面上应该成闭合系统,贯通外墙、称重内纵墙和内横墙,由此提高房屋建筑的整体性。

2.增强基础刚度。

在软弱和不均匀基础上,采用整体刚度较大的交叉梁、筏形和箱形基础,提高基础抗变形能力,以此调整不均匀沉降。

3.减小或调整基底的附加压力。

在进行地下室或半地下室设置时,利用挖除的土重进行部分或全部补偿,以此减少基底的附加压力,实现均匀沉降或减小沉降的目的。而且也可以通过调整建筑与设备荷载的部位,以及改变基底尺寸,实现对基底压力的有效控制和调整,改变不均匀沉降量。

(三)施工措施

1.逆作法。

逆作法能够减少排土量,和主体结构重量平衡,促使沉降量大大降低。逆作法施工主要是沿建筑物的外墙位置施工地下连续墙,作为地下室外墙,同时也作为挡土围护结构。在建筑物的内部选取合适的位置,打下中间支撑桩,如果是桩箱基础,中间桩可以选定在相应的桩上。

2.后浇带法。

为了解决高层建筑主楼和低层裙房基础之间的差异沉降引起的结构内力,可以在高低层相连的位置留有施工后浇带。后浇带应该设置在裙房一侧。先将高层建筑主楼和低层裙房分开进行施工,从基础到裙房屋顶各构件的钢筋断开,到灌后浇带前将钢筋焊接。后浇带应该采用浇筑水泥或硫铝酸盐水泥等早强快硬无收缩的水泥配置混凝土进行浇灌。后浇带施工措施比较适合在变形稳定快和沉降量小的建筑基础应用。

3.应力解除法。

应力解除法是应用土力学原理,在建筑物沉降小的一侧按照规定角度打斜孔,解除基础的局部应力,以此使基础土中的应力发生重分布,局部沉降量增大,从而有效控制不均匀沉降。在施工过程中,边打孔边用高压水冲孔,促使泥浆随水流流出,钻孔使得承载面积减小,局部应力增大,再加上外界条件的变化,导致应力重分布,形成塑性区,导致整个建筑基础的土体产生沉降,且速率明显外侧明显大于内侧。因为饱和软黏土的灵敏度较高,触变性大,钻孔后严重扰动土体,土体的抗剪强度降低,钻孔后在基础土内部形成空腔,土体在自重作用下沿孔的径向移动,采用降水措施将孔内的水排出,土体在自重和水的渗透压力作用下,沿孔的径向变形,导致房屋建筑发生局部下沉。

四、结语

综上所述,房屋建筑基础发生不均匀沉降的案例屡见不鲜,但是由于我国人口不断增长,人均居住面积越来越小,楼层建筑成为了房屋建筑的必然趋势。因此找出房屋建筑基础不均匀沉降发生的原因,对其进行具体分析,并制定相应的有效策略,不仅能够保证房屋建筑的整体质量,还能够确保人们的生命财产安全不受损失。

参考文献:

[1]罗超.关于建筑地基不均匀沉降的施工技术的研究[J].低碳世界.2016(22).

[2]刘仕茂.浅析地基不均匀沉降的原因及预防措施[J].四川水泥.2016(07).

[3]曹宇.建筑结构基础不均匀沉降的危害及防治措施研究[J].科技创新与应用.2014(34).

[4]王汉生.对房屋建筑基础不均匀沉降的原因与应对策略分析[J].低碳世界.2013(14).

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