浅谈不均匀沉降的处理方法及控制

浅谈不均匀沉降的处理方法及控制

摘要：建筑结构基础不均匀沉降往往引起建筑上部结构的过大变形、开裂、倾斜甚至破坏。现实中这样的例子比比皆是。本文对建筑不均匀沉降的原因、处理方法以及怎样控制建筑不均匀沉降发生进行了探讨。

关键词：不均匀沉降处理方法控制

建筑物在施工和使用的过程中总会产生一些沉降。当沉降均匀时，对建筑物不致带来危害，而当沉降不均匀时，往往会给建筑物带来有害影响。特别是软土地基，由于沉降量大，不均匀，稳定期长，处理不好，极易造成工程事故。所以通过一定的途径采取适当措施，以减少建筑的不均匀沉降是十分必要的。

1 建筑物不均匀沉降产生的原因

引起建筑物不均匀沉降的原因主要有以下四个方面：

1)地基土本身的不均匀性，地基土并不是单一的匀质材料，但在设计中对其作了简化假定，使其单一化理想化。表达为土的容重r、压缩模量ES、密实度等这样就使计算与实际有一定的误差。因此尽管设计时计算得很认真，也并不能保证建筑物能够完全均匀沉降。

2)施工中出现的问题。由于施工时地基处理的不好，或因地质勘探不细，没有发现地下的某些不良地质现象，如暗洪、坑洞等，因而未作处理，从而引起地基的不均匀沉降。

3)建成后使用过程中的意外影响。由于地下水管的大量漏水引起地基局部下沉，或因为临时的大量的地面堆载而引起局部下沉。

4)建筑物的立面存在高差，另外还有相邻新建筑产生的影响等。一般在建筑物下部，由下往上发展，呈“八”字、倒“八”字、水平及竖缝。当长条形的建筑物中部沉降过大，则在房屋两端由下往上形成正“八”字缝，且首先在窗对角突破，反之，当两端沉降过大，则形成的两端由下往上的倒“八” 字缝，也首先在窗对角突破，还可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝，由于一侧的不均匀沉降，还可导致在此处产生水平推力而组成力偶，从而导致此交接处的竖缝。

2建筑物不均匀沉降处理方法

不均匀沉降一般发生在建筑物的中央处并呈弯曲形状。裂缝成八字型，产生在建筑物的两端处。而开裂发生的部位不论是上层或下层均有可能发生。以某栋

办公楼因地基层软弱而发生的不均匀沉降事故事例为例。地基应力不是条直线而是曲线。这个事故证明了，根据墙体裂缝的位置和状态分析可以大致判断地基应力分析情况，从而针对发生地基不均匀沉降的位置进行重点整治处理。

在调查、检测的基础上，可以针对地基、基础结构和上部以正结构等采取相应措施，达到修补和补强的目的。一般处理方法如下：

1)地基加固措施主要有地基土压密、脱水、固结和置换等。具体应根据建筑物规模、损害程度以及地基土性质的差异而决定。对于采用的技术细节还有相应要求，应通过技术、工艺、经济三者的比较再确定。

2)基础结构加固措施多采用另设支承结构，选择较坚硬的持力层，通过桩、支墩或其他新增基础结构，将上部结构的荷载传到地基上。施工中应特别注意土体的支护、稳定和安全设防措施。

3)上部结构的加固措施，除采用裂缝修补的方法以外，还可以采用整体结构加固，但这种方法是比较困难的。

3控制建筑物不均匀沉降措施

3.1建筑措施

3.1.1建筑体型力求简单

在满足使用和其他要求的前提下，建筑体型应力求简单，避免凹凸转角，因为这些部位与基础交叉，地基中附加应力重叠，易产生较大沉降。当高度差异(或荷载差异)较大时，可将两者隔开一定距离，如拉开距离后的两个单元必须连接时，应用能自由沉降的连接构造，如在两端用悬结构或用连接廊将建筑物单元连接起来。

3.1.2设置沉降缝

设置沉降缝是减少不均匀沉降对建筑物危害的有效方法之一。沉降缝应从屋顶到基础把建筑物全部分开，分成若干个长高比较小、整体刚度较好、体型简单、自沉降体系的单元，避免由于沉降差异引起结构附加应力而导致破坏。

3.1.3控制相邻建筑物的间距

根据土中应力扩散现象分析可知：如两建筑物基础间距过近，将可能出现地基中附加应力重叠并产生附加沉降，使建筑物发生倾斜或开裂为此，相邻建筑物基础间净距必须加以控制。相邻高耸结构(或结构倾斜要求严格的构筑物)的外墙间隔距离，应根据倾斜允许值计算确定。

3.2结构措施

3.2.1减轻建筑物自重。

1)选用轻质高强度墙体材料，减轻墙体自重；

2)采用架空地板代替室内厚填土；

3)设置地下室或半地下室，采用覆土少、自重轻的基础型式；

4)选用轻型结构，减轻结构自重。

3.2.2对于砌体承重结构的房屋，加强建筑物的刚度和强度。

1)对于3层以上的房屋，控制建筑物长高比L／Hf≤2.5；当房屋的长高比为

2.5≤L／H ≤

3.0时，宜做到纵墙不转折或少转折。其内横墙间距不宜过大，必要时可适当增强基础刚度和强度。

2) 在砌体承重结构的房屋中，当地基发生不均匀变形时，墙身是主要受力构件，它应具有相当的能力以调整地基的不均匀变形。横墙在建筑物的整体刚度中主要起加强作用，横墙间距越小，建筑物整体刚度就越大，调整不均匀沉降的能力也就越强。

3) 在加强建筑物整体刚度和强度方面，合理地设置圈梁和构造柱是砌体承重结构中较常用的办法。墙体中设置的圈梁和构造柱可使抗剪、抗拉能力均较低的砌体较好地成为一个整体，在相当程度上可以防止或减少墙体裂缝的出现，即使出现裂缝，也能起到防止其发展的作用。

4)在墙体上开洞过大时，宜在开洞部位适当配钢筋或采用构造柱及圈梁加强。

5）对于建筑物体系复杂，荷载差异较大的框架结构，可加强基础整体刚度，如采用箱基、桩基、厚筏等，以减少不均匀沉降。

3.3施工措施

1）对于淤泥质及淤泥等软土地基，以及高灵敏度的粘土，均要注意施工时不要扰动其原状结构。开挖基坑时，可暂时保留一定厚度的原土，待基础施工时才挖除。基坑完成后要及时进行回填土。

2）软弱地基上建筑房屋时，通常将重、高房屋先施工待有一定的沉降后再施工轻、低房屋，然后施工附属房屋，均能减少部分沉降差。荷载较大的构筑物或构筑物群(如料仓、油罐等)使用前期应根据沉降情况控制加载速率，掌握加载时间或调整活荷载分布，避免过大倾斜。