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建筑結構基礎不均勻沉降的原因分析與對策探討.pdf

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城市建筑┃結構?抗震┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃STRUCTURE?ASEISMATIC 53 建筑結構基礎不均勻沉降的原因分析與對策探討 Analysis of Causes and Countermeasures of Differential Settlement of Foundation in Building Structure ■ 張海蛟 原文娟 ■ Zhang Haijiao Yuan Wenjuan [摘 要] 建筑結構基礎的不均勻沉降會導致建筑結構出現裂縫或者下沉傾斜現象。如果不及時采取相應的治理措施,高層建筑將會處在危險之中。本文主要從地基、建筑結構和形體等方面,分析了建筑結構基礎不均勻沉降的原因,并提出了相應的對策。 [關鍵詞] 建筑結構基礎 不均勻沉降 地基 房屋結構 [Abstract] Differential settlement of foundation in building st- ructure leads to structural cracks or sinking and tilt. If corre- sponding measures are not taken timely, high-rise buildings are in danger. This paper analyzes the reasons of differential settlement of foundation in building structure based on the asp- ect of foundation, building structure and form, and then puts forward the corresponding countermeasures. [Keywords] foundation of building structure, differential sett- lement, foundation, building structure 隨著人們對生活水平要求的不斷提高,現代的建筑物已不僅僅要滿足人們的住房需求,而是要越來越方便人們的各種生活需求。比如,在一些由高層主樓和裙樓組成的小區中,為了方便住戶到車庫,常常要求主樓、裙樓和車庫三者是一個整體,這就使得它們之間不能設永久性的沉降縫。但是這種建筑物上面的結構比較復雜,使得下面承受的載荷不均勻,由此導致基礎的沉降不均勻,樓的主體便呈現不同程度的傾斜。一旦遇到地震或較強外力,該建筑物隨時有坍塌的危險。因此,我們應該對這種情況引起高度重視,并及時采取有效的控制措施,防患于未然。 一、 建筑物結構基礎不均勻沉降的原因分析 1. 地基方面的原因 通常情況下,地基土并不是由單一特性的土組成,而是由很多種質土混合而成。然而這些不同特性的土并不是均勻的混合在一起,而是呈現一種局部分布的狀態。我們通常說的打地基就是運用較重的載荷將地基土中的縫隙進行壓縮減小,使地基更加的穩固。但是打地基時,很難準確預測具體某一塊地到底該采用何種方式,才能使其和其相鄰的土地達到一種穩定的平衡。 打地基時的加載速率會影響基礎的不均勻沉降,如果建筑物的上面結構載荷分布很不均勻的話,那么在早期打地基的時候,可以針對這些地方加大加載的速率,以提前調整建筑物結構基礎的不均勻沉降。除此之外,一年之中季節的變化會導致土質濕度的變化;或者一些埋在地基中的管道漏水等問題,也會導致土體液化。進而改變建筑物基礎的承受載荷量,導致建筑物更容易沉降。 2. 房屋結構的原因 房屋結構尤其是上部分結構不均衡的時候,地基的各部分承受載荷也會有很大的差異,很自然的就會引起不均勻的沉降。另外,建筑物不同的部分,其剛度也不同,這也是增加基礎不均勻沉降的重要因素。通常情況下,地基不均勻沉降時,建筑物會偏向較重的一方,進而地基承受載荷較小的一方會有不同程度的抬起。 此外,相鄰建筑物各方面也會對建筑物基礎的沉降有一定的影響。比如建筑物相鄰,說明彼此的地基靠的也很近,地基附近就會有大量來自不同方向的堆積載荷。而建筑物埋深的不同,臨近建筑物打樁等因素也會對建筑物基礎的沉降有著不同程度的影響。 二、 建筑結構基礎不均勻沉降的防治措施 1. 地基是牢固之根本 地基土體中的小縫隙是引起建筑物結構基礎不均勻沉降的主要原因之一,因此要防治不均勻沉降,就必須要處理好地基的問題。而降低土體中所含的水分、防止土體液化,是提高地基土體承載能力的首要考慮手段。 減小土體縫隙方法有很多種,比如我們常用的強夯法或者重錘夯實法。通過較大的外力使土體壓縮,形成堅實穩定的結構。這種方法一般適用于結構比較松散的土質,比如淺層疏松性土或者濕陷性黃土等等。而對于一些含水量比較大的土質,顯然這種不能減少水分的方法并不適合。而應該采用排水固結法等一些排水方法,使地基土體縫隙中的水分得以排出,提高土體的固結程度。如果地基的性質屬于淺層軟弱粘性土,可以找一些高強度的石灰或者粉煤等把軟土替換出來,從而使地基的整體強度得到有效地提高,那么承受載荷的能力自然也就大大增加了。 針對建筑物地基不同的土體,應該采取不同的處理方法。只有“對癥下藥”才能“藥到病除”,不然只會增加“病情”—— 使建筑物基礎不均沉降更加嚴重。 2. 科學設計建筑物的結構和形體 首先,建筑物的外形應該盡量簡單,盡量不要出現復雜的形狀或者相差比較大的豎面高度,計算好建筑物的長高比,盡量將這個比值控制在 5/2 左右。此外,建筑物的剛度也需要適當加強,尤其是建筑物的上部分。如此可增強建筑物的穩定性,不易出現裂縫,同時可以有效避免建筑物基礎的不均勻沉降。 縱墻和橫墻在設計時應盡量連接,可以增加房屋整體部分的剛度、避免減小剛度的設計。隔墻應該采用一些質量比較輕的材料,通過減小建筑物整體的重量來降低建筑物的載荷。 如果建筑物的長度較大,那么可以設計一些沉降縫,它們具有承載變化小和地基相對均勻等性質,可以有效避免不均勻沉降的危害。沉降縫一般設在建筑物高的地方或者建筑物差異較大的位置,相鄰建筑物基礎不同的地方也應該設有沉降縫,而且建筑物的埋深度應該和相鄰的建筑物大致相同。 3. 做好建筑物的施工質量控制 保證建筑物的質量,首先應該采用質量合格的原材料,堅決杜絕劣質、不合格材料的使用。建筑過程中,需要的各種計量工具應該保證計量的準確性和精度。建筑物的主體材料——磚,應該選擇符合強度要求的,而且砌磚的方式也應該根據受力性質的變化而變化。最常用的砌磚方式是上下順磚錯縫的方式,這也是保證建筑物整體性的一種有效方式。 施工方法最好采用逆作法,就是要先建好建筑物的外墻,然后根據外墻建造地下墻,之后在建筑物的中間合適部位搞好支撐柱。這種方法可以使建筑物的質量得以平衡分配,繼而降低沉降程度。如果有相鄰建筑物,并且兩者之間的輕重或者高低相差比較大的話,應該將重的、低的建筑物先施工,然后再進行輕的或者高的。一般是在重建筑物建成之后“歇一會兒”,再去建設那些相鄰的輕建筑物。 三、 結語 高層建筑物出現裂縫的主要原因就是由于地基的不均勻沉降引起的,給住在高層的居民帶來了極大的安全隱患。為了保證居民的安全、確保建筑物基礎不會因為不均勻沉降而坍塌,我們就要增加建筑物的承載能力,嚴格控制一切可能引起建筑物基礎不均勻沉降的因素,對其進行科學的房屋設計,處理好地基工作過程中的各種問題,科學建造房屋。 參考文獻 [1]付洪剛.論地基不均勻沉降的原因及防治措施[J].價值工程,2011,5(6):87-88. [2]張明希.建筑結構基礎不均勻沉降及其防治措施[J].中國城市經濟,2010,6(12):96-97. [3]楊揚.建筑物地基不均勻沉降的產生原因與防治措施[J].價值工程,2010,4(24):68-69. [4]孫作海.地基不均勻沉降的原因及防治措施研究[J].科技創新導報,2011,3(13):93-94. [5]陳妍吩.建筑基礎不均勻沉降控制探究[J].現代商貿工業,2011,2(21):81-82. (作者單位:山西省交通規劃勘察設計院 030012)
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