高层建筑地基不均匀沉降研究

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摘要:就某高层建筑地基基础沉降不均的状况，研究其问题出现的原由以及可能带来的灾害，给出了地基沉降不均的处理办法。

关键词:高层建筑;地基;不均匀沉降;技术

0前言

在现代高层建筑当中，因为地基自身质量较差、荷载设置不均匀等因素，会使得建筑出现下沉或者是沉降不均的情况，譬如:部分墙体发现有斜裂缝、水平裂缝以及垂直裂缝等，对建设项目本身造成了很大程度上的危害。在高层建筑的建设过程中，不均匀沉降因素假若处理不当，将会为投资商以及承建单位带来极大的影响。所以防治高层建筑地基沉降有着非常重要的意义。

1引起地基不均匀沉降的原因

1．1地质勘探报告的原因

项目地质勘测报告反映出现场土质状况、地下水位以及土工检验的状况，要求依照对应的规划需求，就地基状况给出客观真实的评定，就其设计以及作业给出对应的要求与意见。在作业过程当中，部分项目不开展相应的地质勘测工作，而是盲目的进行作业;部分勘测没有依照相关的制度要求开展工作，这样的状况都会为相关的设计人员带来影响与干扰，导致建筑物出现沉降不均的情况，甚至是出现建筑自身结构体系层面上的损坏［1］。

1．2设计方面的原因

建筑结构规划不符合标准，平面形态繁琐、建筑层高高度差以及房屋尺寸过大会使得其整体的强度较低，体系荷载不均，基础架构不科学，没有依照相关的要求配置对应的施工缝，地基的强度或者建筑的整体强度没有达到相关的标准，土质设计过程进行得不细致，相邻的两个建筑之间的间距不足，使得地基当中附加应力扩张之后出现交叉重叠的情况，可能导致沉降不均的情况。

1．3外部因素的原因

在现有建筑周边挖掘基坑，可能使得地基自身在稳定性层面上出现转变，相邻的建筑物作业过程中机械振动的幅度较大，大面积挤压荷载，地下水不断侵蚀的作用等，会使得地基出现挪移或者是塌陷的状况。

1．4施工方面的原因

建设规划编制得不科学，墙体修砌的质量安全没能满足相关的标准与需求，灰缝配置得不够饱满、通缝太多、拉结钢筋没有依照对应的要求进行配置，作业开展之前没有验槽;基础作业工作开展之前破坏了地基的土质，在既有建筑物周边堆放大量的建材或是因为土方量的增多，使得地基自重提升，也会使得建筑在建成之后出现沉降不均的情况。

2地基不均匀沉降的危害

在施工作业的环节当中，天然的地基土质有一定的压缩性，因此，在自重应力与附加应力的共同作用之下，自身影响相对较小的地基会出现一定程度的下沉。一般来说，地基发生的下沉是相对较为均匀的，建筑物可以预留一定的高度面对沉降的问题。但是由于地基自身相对较为软弱，土体的厚度变化相对较小，土层在水平方向上的软硬程度有所差异、建筑物载荷之间的差异或是地基的种类、规格层面上的差距等因素，容易使地基出现过量的沉降不均的情况，使得建筑物出现倾斜，造成上层体系出现附加应力或者上层结构出现附加应力提升，当不均匀沉降超出建筑物自身的承受范围时，就使得墙体或者是楼面出现裂缝，甚至会让整个体系出现严重倾斜，使得整个建筑无法继续使用，危及到使用者的生命安全。总的来说，不均匀沉降对项目的危害大致体现在以下几个层面:首先是使上层结构出现过大附加应力，其次是使整个建筑物底层的高度降低，从而使建筑物整体高度不断降低。所以，借助有效手段规避或者是降低不均匀沉降的幅度，在建筑规划的过程中显得非常关键。

3对地基不均匀沉降的技术措施

3．1增强基础刚度和整体刚度

1)建筑措施。建筑的整体布置应规则、整洁，尽可能防止其出现形状繁杂、阴暗角过多、建筑物有非常明显的高差或者是载荷层面上差距大的情况［2］。2)设置沉降缝。多层建筑的长度要求控制在50m的范围之内，长度相对较大的建筑，要求在对应的区域配置沉降缝。平面相对繁琐或是有层高差异以及载荷有明显差异的建筑，在其转弯的区域、层高高差区域或者是荷载有明显差异的区域应配置对应的沉降缝。在地基土的压缩性质上有着明显的差异、在地基处置形式层面上应配置对应的沉降缝。3)减轻建筑物自重。降低建筑物自身重量能够降低基底压力，可采用多孔砖墙或者是其他种类的轻质墙面，选取相对较轻的结构，譬如预应力钢筋混凝土体系、轻钢结构与各种轻型空间体系;选取自身重量相对较小且覆土少的基础结构，譬如浅埋的宽基础、有半地下室与整个地下室的地基，或是室内地表架空地坪等。建筑物荷载不但会让建筑物的基地出现一定程度上的形变，并且因为基底自身压力扩张的作用，在相邻区域当中的土体也会出现一定的形变［3］。4)控制建筑物的长高比。长高比是确保承重体系建筑物自身强度的一个关键因素。长高比相对较大的建筑物，调节地基不均匀形变的性能就差，反过来说，假若把建筑物长度与高度的比重限定在一定的区间范围中，其就有较强的自我调节能力。实践表明，建筑物自身的长高比在2．5～3是最为合理的，能够降低建筑物之间对应的弯矩，使得其自身不容易出现裂缝。5)设置圈梁。在建筑物的基地以及其顶层区域，可以分别配置一个钢筋混凝土圈梁，其余各层可以每隔一层配置一个，其主要作用就是强化建筑自身的整体性质，它在一定层面上可以避免或是降低裂缝的发生概率，即便是出现裂缝也可以防止其继续发展。

3．2提高地质勘探报告的质量

地质检测报告是一个相对较为专业的报告，是设计人员规划过程当中的依照。要提升地质勘测作业人员自身的业务水平、政治素养、职业道德素养以及其自身的责任意识，只有如此，才可以使勘测报告更为真实［4］。所以应从钻探报告着手，保障其真实性与可观性。

3．3施工中切实提高施工质量

1)强化原材料的入场检验工作，禁止质量不达标的材料使用到建筑项目当中。砌体组砌的手段大致是依据所砌筑区域的受力状态以及砖的尺寸来确定，通常是“一顺一丁”的形式，或是上下顺砖错缝的砌筑方法，以提升砌筑墙体的整体性质。使用半砖时，要将半砖分开且筑在墙体当中，还要求符合搭接1/4砖长的要求。砂浆的种类、强度等级等要符合规划设计的需求，计量工具要求开展对应的监测，并派遣专业的人员就计量作业展开对应的控制工作。2)构造柱的马牙搓配置不规范，将会直接影响到墙面的整体性质以及其对应的抗震性质。应确保构造柱马牙搓的高度达标，转角以及抗震设防区域不允许留直搓［5］。3)施工单位要依照相关的设计标准以及规范预埋好专门的水准点以及其对应的沉降观测点。主体架构在作业的环节当中，每个结构层都要求进行一次甚至是多次的观测，主体架构封顶之后的两个月中，其观测的次数不得低于一次。监理机构要开展对应的检验复核，并将检测得到的数据资料记入项目质量评定的过程当中。

4结论

地基出现不均匀沉降的因素是源自于多个层面的，对建筑物自身的影响相对较大，而且对于建筑物自身的损坏是无法轻易修复的。但是可以在规划与建设的过程当中通过采取措施避免与防治沉降不均出现的概率。

参考文献:

［1］唐旖旎．基于孔隙介质模型的地基沉降分析方法［D］．长沙:湖南大学，2014．

［2］任庆伟．软土地区地基不均匀沉降对框架结构影响的反分析研究［D］．天津:天津大学，2009．

［3］张勇．松软土地基不均匀沉降数值模拟研究［D］．衡阳:南华大学，2008．

［4］邢红兵．高层建筑结构施工特点和施工技术研究［J］．住宅与房地产，2016，22(36):232－234．

［5］陈勇．高层建筑结构施工特点和施工技术研究［J］．门窗，2017，11(3):55－57．

作者:黄刚 单位：白山昌泰建工集团有限公司