浅谈地基变形分析

浅谈地基变形分析

地基的不均匀沉降，是造成建筑物裂缝损坏或倾斜等工程事故的重要原因。影响不均匀沉降的因素很多，有地下水位变化、在不同地区的地基不均匀性、上部结构的荷载差异、建筑物体型以及相邻建筑物周围开挖基坑影响等等。

标签地基；变形；分析

1 软土地基的不均匀沉降

1.1 软土地基变形特征

1.1.1 沉降大而不均匀：软土地区沉降观测，混合结构建筑，以层数表示地基受荷载大小，则三层房屋的沉降量为15~20cm；四层变化较大，一般为20~50cm，五层至六层则多超过70cm。有吊车的一般单层工业厂房沉降量约为20~40cm，过大的沉降造成室内地坪标高低于室外地坪，引起雨水倒灌、管道断裂、污水不易排出等问题。

1.1.2 沉降速率大：建筑物的沉降速率是衡量地基变形发展程度与状况的一个重要标志。软土地基的沉降速率是较大的，一般在加荷载终止时沉降速率最大。沉降速率也随基础面积与荷载性质的变化而有所不同。一般民用或工业建筑活荷载较小时，其竣工时沉降速率大约为0.5~1.5mm/d；活荷载较大的工业建筑物和构筑物，其最大沉降速率可达45.3mm/d。随着时间的发展，沉降速率逐渐衰减，但大约在施工期半年至一年左右时间内，是建筑物差异沉降发展最为迅速的时期，也是建筑物最容易出现裂缝的时期。在正常情况下，沉降速率衰减到0.05mm/d以下时，差异沉降一般不再增加。如果作用在地基上的荷载过大，则可能出现等速下沉，长期的等速沉降就有导致地基丧失稳定的危险。

2 湿陷性黄土地基的变形

2.1 湿陷性黄土地基变形特征

湿陷性黄土地基，其正常的压缩变形通常在荷载施加后立即产生，随着时间增加而逐渐趋向稳定。对于大多数湿陷性黄土地基（新近堆积黄土饱和黄土除外），压缩变形在施工期间就能完成一大部分，在竣工后3~6个月即可基本趋于稳定，而且总的变形量往往不超过5~10cm。而湿陷变形与压缩变形性质是完全不同的。

2.1.1 湿陷变形特点：湿陷变形只出现在受水浸湿部位，其特点是变形量大，常常超过正常压缩变形几倍甚至十几倍；发展快，受水浸湿后1~3h就开始湿陷。对一般事故来说，往往1~2h就可能产生20~30cm变形量。这种量大、速率高而又不均匀的湿陷，会导致建筑物发生严重的变形甚至破坏。

2.1.2 外荷载湿陷变形特征：湿陷变形可分为外荷载湿陷变形与自重湿陷变形。前者是由于基础荷载（或称为基底附加压力）引起的；后者是在土层饱和自重压力作用下产生的。两种变形的产生范围与发展是不一样的。

外荷载湿陷只出现在基础底部以下一定深度范围的土层内，该深度称为外荷载湿陷影响深度，它一般小于地基压缩层深度。无论是自重湿陷性黄土地基，还是非自重湿陷性黄土地基都是如此。在外荷载湿陷影响深度与基础尺寸、压力大小及湿陷类型有关。对于方形基础，当浸水压力为200kPa时，对于非自重湿陷性黄土地基的外荷载湿陷影响深度约为基础宽度的1~2.4倍；对于自重湿陷性黄土地基约为基础宽度的2.0~2.5倍；当压力增到300kPa时，影响深度可达基础宽度的3.5倍。

2.1.3 自重湿陷变形特征：自重湿陷变形是在饱和自重压力作用下引起的。它只出现在自重湿陷性黄土地基中，而且它的范围是在外荷载湿陷影响深度以下，也就是说自重湿陷性黄土地基变形由两部分组成。直接位于基底以下土层产生的是外荷载湿陷，它只与附加压力有关；外荷载湿陷影响深度以下产生的是自重湿陷，它只与自重压力大小有关。

自重湿陷变形的产生与发展比外荷载湿陷缓慢，往往要三个月甚至半年以上才能完全稳定。自重湿陷变形的产生与发展是有一定条件的，在不同的地区差别较大。在某些场地上只有浸水面积较大时（超过湿陷性黄土层厚度），自重湿陷才能充分发展；而浸水面积较小时，自重湿陷就很不充分，甚至完全不产生湿陷。另有一些场地，即使较小浸水面积也能产生相当大的自重湿陷量。这种差异可用自重湿陷敏感性来描述。前者可称为自重湿陷不敏感的，后者称为自重湿陷敏感的。对于自重湿陷敏感的场地，地基处理范围要深，以消除全部土层自重湿陷性为宜。若消除全部土层有困难，则需采用消除部分土层湿陷性，并结合严格防水措施来处理。对于自重湿陷不敏感的场地，则可类似于非自重湿陷性黄土地基，只处理压缩层范围内的土层。

3 膨胀土地基膨胀或收缩

3.1 膨胀土地基胀缩变形特征

3.1.1 胀缩变形的不均匀性与可逆性：随着季节气候的变化，反复失水吸水，会使膨胀土地基变形不均匀，而且长期不能稳定。

我国膨胀土多位于亚干旱和亚湿润区，土的天然含水量多在塑限上下波动。

3.1.2 坡地变形特征：边坡不但有升降变形，而且还有水平位移。升降变形幅度和水平变形量都以坡面上的点为最大，随着离坡面的距离的增大而逐渐减小。

4 季节性冻土地基冻胀

4.1 季节性冻土地基冻胀特征

季节性冻土地基变形.大小与土的颗粒细、土的含水量、水文地质条件、土的温度等密切相关，其中土的温度变化起控制作用。

4.1.1 有规律的季节性变化：冬季冻结、夏季融化，每年冻融交替一次。而季节性冻土地基在冻结和融化的过程中，往往产生不均匀的冻胀，若不均匀冻胀过大，将导致建筑物的破坏。

4.1.2 与气温有关：地面下一定深度范围内的土温，随大气温度而改变。当地层温度降至摄氏零度以下时，土体便发生冻结。若地基土为含水量较大的细粒土，则土的温度愈低，冻结速度愈快，且冻结期愈长，冻胀愈大，对建筑物造成的危害也愈大。

5 结束语

地基变形分析是一门比较复杂的研究课题,在日常的工程处理中, 主要是从施工周期、施工的环境、技术可行、投资经济以及施工、检测方便的角度去限制和利用地基变形。

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影响因素，由于外界环境而引起的砂浆强度的变化是不大的，而配合比一旦出现错误，那么其粘结性就会不符合要求，在使用过程中，也会造成很大的浪费，所以，施工方必须注重砂浆的和易性。

2.4制定相应的设计标准

建筑渗漏问题的原因一半左右源于建筑设计，所以必须控制先天性渗漏问题。首先应在考虑建筑物稳定性和防水性的前提下合理选择建造物的造型，美观不是建筑物的唯一指标。作为用户，我们的要求还有保温和防水，当然最重要的是安全，而渗水对建筑物的安全也有不利的影响；此外，设计人员须给出细致的规范设计和技术要求，在施工前，设计人员应该做好检查工作，从而保证建筑的质量和施工的正常进行，在施工过程中，相关人员还需做好相应的监督工作，严格按照设计标准进行统一的、规范的施工。

小结：综上所述，外墙渗水是建筑的通病，引起渗水的原因也是多方面的，除了本文所例举之外，还有很多。为了从根本上杜绝建筑外墙的渗水，进一步提高建筑质量，还需对施工的环节做到步步检核，从多方面防止外墙渗水，而这不仅是施工方的责任，还需要我们的共同努力。

参考文献