减轻不均匀沉降危害的措施

减轻不均匀沉降危害的措施

一般来说，地基产生均匀沉降，对建筑物本身影响不大，可以预留沉降标高加以解决。但对地基不均匀沉降，应当引起注意，当不均匀沉降超过建筑物承受的限度时，即产生开裂破坏，严重倾斜，影响建筑使用，危及安全。

产生不均匀沉降的原因是:

① 上部荷载突变，高低交界处产生不均匀沉降；

② 地基土的压缩性质相差悬殊，土层水平方向软硬突变处产生不均匀沉

降；

③ 地基土压缩层相差悬殊，软弱土层厚度变化大(动画8.6.1)。

防止和减轻不均匀沉降的危害，常用的方法有

① 对地基某一深度内或局部进行人工处理；

② 采用桩基或其它深基础方案；

③ 在建筑设计、结构设计和施工方面采取某些工程措施。

a.建筑措施

建筑物的体型系指建筑物的平面和立面形状而言。要求:

①平面形状简单，如用“一”字形建筑物；

②立面上建筑物紧接高差不超过一层；

③控制长高比在2.5～3.0以内；

④内外纵墙避免中断、转折，缩小横墙间距，以增强整体刚度。

设置沉降缝宜设沉降缝的部位：

①平面形状复杂的建筑物转折部位；

②建筑物高度或荷载突变处；

③建筑物结构类型不同处；

④长高比过大的建筑物的适当部位；

⑤地基土软硬交界处；

⑥地基基础处理方法不同处；

⑦局部地下室的边缘；

⑧分期建造房屋的分界面。

一般沉降缝宽度：二、三层房屋为5～8cm，四、五层房屋为8～12cm，六层以上不小于12cm。沉降缝的构造如图8.6.1所示。

控制相邻建筑物的间距(查表8.6.1)

1. 表中l为房屋长度或沉降缝分隔的单元长度，m；H

为自基础底面起算的房屋

f

高度，m。

< 2.0时，其间隔距离可适当减小。

2. 当被影响建筑物的长高比为1.5 < l/H

f

调整建筑物某些标高，可以采取下列措施：

① 根据预估沉降量，适当提高室内地坪和地下设施的标高；

② 建筑物各部分(或设备之间)有联系时，可将沉降较大者提高；

③ 在建筑物与设备间应留有足够的净空；

④ 当管道穿过建筑物时，应预留足够尺寸的孔洞或采用柔性管道接头。

b.结构措施

1. 减轻建筑物自重。建筑物的自重在基底压力中占有重要的比例。工业

建筑中约占50%，民用建筑中可高达60%～70%，因而减少沉降量常可以从减轻建筑物自重着手：

①采用轻型材料；

②选用轻型结构；

③减轻基础及其上回填土的重量。

2. 设置圈梁和钢筋混凝土构造柱。

3. 减小或调整基础底面的附加压力。

4. 设置连系梁(图8.6.2)。

5. 采用联合基础或连续基础。

6. 使用能适当不均匀沉降的结构

c.施工措施

1. 保持原状结构，细的粘性土如淤泥和淤泥质土具有一定的结构强度，在开挖基槽时，暂不挖到基底标高，保留20cm左右的原土，等基础施工时在挖除，如基槽底已扰动，可先铺一层中粗砂，再铺碎砖、片石块不进行处理。

2. 适当安排施工顺序，先盖重的、高的部分、后盖轻的、低的部分；先主体建筑，后附属建筑等。

图8.6.2

在实际工程中，由于地基软弱，土层薄厚变化大，或在水平方向软硬不一，或建筑物荷载相差悬殊等原因，使地基产生过量的不均匀沉降，造成建筑物倾斜，墙体、楼地面开裂的事故屡见不鲜。因此，如何采取有效措施，防止或减轻不均匀沉降的危害，是很重要的一个问题。

消除或减轻不均匀沉降危害的途径通常有：（1）采用桩基础或其它深基础；（2）进行地基处理；（3）根据第4章介绍的地基、基础与上部结构共同作用的概念，采取建筑、结构与施工措施。有时（2）、（3）可以同时采用。本节主要第（3）方面的内容。

3.6.1建筑措施

1.建筑物体型应力求简单

建筑物体型包括其平面与立面形状及尺度。平面形状复杂的建筑物，如“L”、“┳”、“━”、“F”、“工”字形等，在纵横单元交接处的基础密集，地基中附加应力相互重叠，导致该部分的沉降往往大于其他部位。尤其当一些支生的“翼缘”尺度大时，建筑物整体性差，很容易因不均匀沉降引起建筑物墙体的开裂。当建筑物的高低或荷载差异大时，也必然会加大地基的不均匀沉降。因此，在具备发生较大不均匀沉降条件时，建筑物的体型应力求简单。

图3-28 建筑物之间设置的连接体

当需要将建筑物设计成体型较复杂时，宜根据其平面、立面形状、荷载差异等情况，在适当部位用沉降缝将其划分成若干刚度较好的独立单元；或者将两者隔开一定距离，两者之间采用能自由沉降的联接体或简支、悬挑结构相联接，如图3-28所示。

2.控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙

当建筑物的长度与高度之比越大，整体刚度越差，抵抗弯曲变形的能力弱，容易导致建筑物的开裂。相反，长高比小的建筑物，刚度大，调整不均匀变形的能力就强。根据工程经验，对于砌体承重的房屋，当予估沉降量大于120mm时，对于三层和三层以上的房屋，其长高比宜小于等于2.5，当长高比控制在2.5～3.0范围内时，宜做到纵墙不转折或少转折，并应控制其内横墙间距或增强基础刚度和强度；当予估沉降量小于或等于120mm时，长高比可不受限制。

图3-29 沉降缝构造示意图

合理布置纵横墙，使内外墙贯通，减少墙体转折和中断的情况，是增强建筑物刚度的重要措施。另外，门窗洞口或管道洞口如开设过大，就会削弱墙体刚度，可在洞口周圈设置钢筋混凝土边框予以加强。

3.设置沉降缝

用沉降缝将建筑物由基础到屋顶分割成若干个独立单元，使分割成的每单元体型简单，长高比减小，从而提高建筑物的抗裂能力。建筑物的下列部位宜设置沉降缝：

（1）建筑物平面的转折处；

（2）建筑物高度或荷载差异处；

（3）长高比过大的砌体承重结构或钢筋混凝土框架结构适当部位；

（4）地基土的压缩性有显著差异处；

（5）建筑结构或基础类型不同处；

（6）分期建造房屋的交界处。