不设沉降缝解决沉降不均匀问题的几种方法

不设沉降缝解决沉降不均匀问题的几种方法

摘要：在建筑过程中，建筑的结构、建筑构造、基础处理和施工等工作均会因为设置沉降缝而变得复杂、开展不利。本文针对此种情况，对于需设沉降缝的主要原因——沉降不均匀问题提出了几种不予设置沉降缝来加以解决的方案，如拉结墙、后浇带、桩基础和提高基础刚度等。通过实践证明，合理的基础形式和结构模式能够有效解决沉降不均匀问题，通过不同措施，沉降缝的设置工作完全可以避免。

关键词：桩基；沉降缝；荷载差异；后浇带；不均匀沉降

前言：

地基受到载荷时会引起土体出现剪切变形并进一步导致沉降现象，同时还会在土体骨架移动中发生次固结沉降，因土体空隙的压缩效应导致固结沉降，在建筑工程基础中，如果相邻的两个部分或两个基础出现过大的沉降差异值，则会导致其各自对应的上层结构承受额外的应力，当超过一定年限时，建筑物就会出现各种危情如倾斜、裂缝、甚至主体结构遭到破坏等。针对于此种情况，施工中常常设置沉降缝来解决不均匀沉降问题。沉降缝是指在建筑工程中，将建筑基础与主体一起分割为两个或者数个各自独立的单元，单元之间的缝隙则称为沉降缝。依据《地基基础设计规范》的相关规定，在建筑过程中符合设置沉降缝的情况为下列几种：①钢筋混凝土结构框架在长高比过大情况下的合理部位；②建筑荷载差异处、高度差异处以及平面转折处；③砌体承重结构在长高比过大情况下的合理部位；④分期建造完工的建筑交界处；⑤地基土具有明显的压缩性差异、或建筑基础类型差异处。在设置沉降缝后，各部分分割而出的沉降单元具有较小的长高比、模块简洁、结构相对单一且地基也相对均匀，因此在单个沉降单元中，不均匀沉降现象较少，由此导致的上部结构承受的应力也非常小，从而达到了避免沉降差异和结构受混凝土温度应力与收缩等效应产生的危害影响等目的。但是，设置沉降缝对施工过程和建筑物能效发挥也带来不利影响，沉降缝的设置使建筑结构更为复杂，因而使工程造价成本攀升，施工过程的复杂性也进一步增加，建筑物整体美感受到破坏，使用功能发挥也受到一定程度的限制，使用面积缩减；尤其是地下室，若其防水措施不当很容易导致局部渗水、漏雨现象，容易出现对倾碰顶的现象。基于此，笔者针对拉结墙、后浇带、桩基础和提高基础刚度等不设置沉降缝解决沉降不均匀问题的方案展开探讨。

一、地基不均匀沉降的影响因素

地基出现不均匀沉降现象的影响有很多，例如建筑物的结构模式、上部荷载差异、平面形式、上部结构刚度、基础刚度、基础形式、地基承载力、土质在基础平面影响范围下是否均匀分布等等。在这其中，越大、越均匀的上部基础和结

构刚度往往越有利于不均匀沉降度的减少，同时地基沉降量受基础形式不同的影响也有所不同。所以要避免情况考虑过于片面，应综合考虑，从整体出发，来计算地基沉降量。一般采取选择较轻的结构体、使墙体自重得到减轻，并取消室内填土代之以架空地板，半地下室或地下室的设置，选取具有较轻的自重、覆土较少的基础形式，对各区域的埋置深度、基础宽度和荷载分布进行有效调整，对于某些严格要求不均匀沉降度的建筑物，应选取相对较小的基底压力，以上种种，均可使基础的不均匀沉降度得到有效控制。

二、不设置沉降缝解决不均匀沉降问题的若干方案

（一）对高层建筑中裙房与主楼间不均匀沉降问题的解决方案

1、后浇带法。运用后浇带法对不均匀沉降问题加以解决时，裙房的施工应在主楼施工之后，对土压力进行调整，保证后期沉降量基本相似，在沉降计算值较为精确可靠、同时又有较高的地基承载力时，对于裙房与主楼标高可以作沉降差的预留，从而在沉降发生后，保证两者基本相同的标高。在施工过程中，先进行主楼的施工，再施工裙房，应在两者之间预留后浇带，等沉降现象稳定后将膨胀混凝土浇注在后浇带处，使两者上部梁板与地梁连接起来。在此过程中应尤其重视后浇带位置的选择，一般来说，后浇带位置都在梁板反弯点等结构内力相对较小的位置。后浇带宽度大约在800mm~1000mm之间，其精确数值通过计算可得，以沉降变形的差异作为依据进行内力的反算，依据结果确定钢筋配量，应尽量推迟后浇带混凝土灌注的时间，以保证底部和高层沉降自由，使其沉降差得以降低，进而减少基础受此影响而产生的内部应力，对建筑物的稳定性产生显著的保护作用。

2、桩基础法。对于用桩数量，可直接依据沉降量指标来确定；应依据桩顶所受荷载的设计要求进行桩身强度的验算；在分析地基与上部结构共同作用后确定土、桩荷载的分配；应保证桩端所埋入土层的质量，避免发生过大沉降，而致沉降控制的预期目的难以实现。应依据设计所要求的下卧层承载力来选取桩端平面处的土层，当下卧层发生过大变形时，可以选取摩擦桩来保证土、桩和承台间的协同工作，从而使桩基的沉降度成为一个可被接受的数值，承台底部也不至于脱空，在桩基发生沉降的过程中，应使桩端持力层的抗力得到充分的发挥；可采用4d~6d作为桩间距（d为桩身直径）。在设计过程中，应保证基础的总体安全度，不应使其降低，其验算应以桩、承台和土协同作用的实际状态为依据。

（二）设置拉结墙解决不均匀沉降问题的方法

在建筑过程中，若框架结构形体复杂，具有较大荷载差异，则应在结构体中容易发生不均匀沉降现象的位置设置钢混结构的拉结墙使两侧局部刚度得到提升，从而使不均匀沉降现象所产生的剪力施加到拉结墙上，基础的不均匀沉降度得到有效降低，也避免了沉降缝的设置；同时对基础整体刚度予以增强，宜采用桩基、箱基和筏基等方法。拉结墙截面尺寸和具体位置的确定应以基础形式、地

基承载力和上部荷载差异等因素为依据。

（三）高层建筑中不设置沉降缝的情况

高层建筑中若地下室结构主体刚度足够，即便具有较大的上部荷载差异，在此情况下可以不予设置沉降缝。

在以往，在高层建筑基础设计方面，对于不同部位具有较大的荷载差异或层数，且地下室为多层的情况下，依然会将其作为单独的主体来看待，断定会有较大沉降差出现，针对此问题，往往采用后浇带或者设置沉降缝等方式来解决。但通过实际的计算发现，在基础下的变形和压力通常都为渐变形式，没有突变现象。因此，在地下室刚度足够的情况下，即便具有较大的上部荷载差异，也可以不进行沉降缝的设置。

三、结束语：

通过上文中的分析发现，建筑设计将会随着人们对建筑审美观的发展而不断变的更为复杂。所以，在建筑过程中，如果出现建筑荷载或高度具有较大差异，或建筑平面较为复杂，基础与结构类型有差异的情况，应以实际的地下水情况和经地质研究后给出的持力层状况为依据，选取合理的基础形式与结构模式，采用拉结墙或者后浇带等不设沉降缝的解决方案，既保证了不均匀沉降度的控制，又规避了沉降缝设置工作产生的种种不利影响。

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