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建筑施工中地基不均匀沉降的原因

编辑:北京设计院       发布时间:2019-05-13

一、地基不均匀沉降的原因

1、地质勘察报告的准确性差、真实性不高

在施工中,有些工程不进行地质勘察盲目施工;有的勘察不按规定进行,如钻探中布孔不准确或孔深不到位;有的抄袭相邻建筑物的资料等,都会给设计人员造成分析、判断或设计错误,使建筑物可能产生沉降或不均匀沉降,甚至发生结构破坏。地质钻探报告真实性如何,对多层住宅的沉降量大小关系很大。工程地质报告要正确反映土层性质、地下水和土工试验情况,并结合设计要求,对地基作出评价,对设计和施工提出某些建议。如果地质报告不真实,就给设计人员造成分析、判断的错误。以前在地质钻探中有的有孔或深度不到位,有的抄袭相邻的地质报告,个别甚至出具假报告,都曾给建设单位造成过重大经济损失。

2、设计方面存在问题

建筑物长度太长;建筑体型比较复杂凹凸转角多;未在适当部位设置沉降缝;基础及建筑物整体刚度不足;建筑物层高相差大所受荷载差异大;地基土的压缩性显著不同、地基处理方法不同;以及设计方面的错误等都会引起建筑物产生过大的不均匀沉降。基础刚度或整体刚度不足,不均匀沉降量大,造成下层开裂。设计马虎,计算不认真,有的不作计算,照抄别的建筑物的基础和主体设计。

3、施工方面存在问题

没有认真进行验槽;基础施工前扰动了地基土;在已建成的建筑物周围推放大量的建筑材料或土方;对于砖砌体结构,砌筑质量不满足要求,砂浆强度低、灰缝不饱满、砌砖组砌不当、通缝多、拉结筋不按规定设置等,也会引起建筑物建成后产生不均匀沉降。墙体留槎违反规范要求。

二、对地基不均匀沉降采取的防治措施

1、保证勘察报告的真实性和可靠性。

(1)建筑物立面的高差不宜悬殊,所受荷载差异不宜太大。

在平面上开头应力求简单,尽量避免凹凸转角,同时平面上的转折和弯曲也不宜过多,否则会使其整体性和抗变形能力降低。另外,适当控制建筑物的长高比(建筑物在平面上的长度和从基底算起的高度之比),其越小,整体刚度越好,调整不均匀沉降的能力越强,一般控制在2.5~3之间。对于砌体承重结构,为保证其整体刚度,应合理布置纵横墙。纵横墙应尽量贯通,横隔墙的间距不宜过大,一般不大于建筑物宽度的1.5倍为宜。

(2)设置沉降缝。

设置沉降缝。多层住宅的学位体长度应控制在55米以内;长度较大的住宅,考虑在适应部位设置沉降缝;对于平面图形复杂的,或有层高高差及荷载显着不同的,要在其转折处;层高高差处或荷载显着不同的部位设置沉降缝;在地基土的压缩性有显着不同处或在地基处理方法不同处设置沉降缝。

(3) 相邻建筑物之间应保持一定的距离。

地基土中的附加应力会扩散到基础外的一定宽度和深度,如果两相邻建筑物距离过近,就会产生应力叠加,而引起过大的不均匀沉降;特别是在原有建筑物旁新建重高建筑物时更应注意。

(4)适当调整建筑物标高。

各建筑单元、地下管线、工业设备等原有标高,会随着地基的不断沉降而改变。国契约,预先可采取一定措施给以提高。如(1)室内地坪和地下设施的标高高,可根据预做沉降量予以提高。建筑物各部分(或设备之间)有联系时,可将沉降较大者标高提高。(2)建筑物与设备之间,应留有足够的净空。当建筑物有管道穿过时,应预留足够尺寸的孔洞,或采用柔性管道接头等。

2、结构设计方面:

(1)减轻建筑物自重。

减轻建筑物自重可以减少基底压力,是防止和减轻不均匀沉降很重要的途径。实际中可采用轻质材料,如多孔砖墙或其他轻质墙体;选用轻型结构,如预应力钢筋混凝土结、轻钢结构以及各种轻型空间结构;选用自重较轻、覆土较少的基础形式,如浅埋的宽基础、有半地下室或地下室的基础,或者室内地面架空地坪等。而且多层住宅的平面形状应力求简单,规则整齐,尽量避免形状复杂,阴角太多;避免建筑物有显著的高差或荷载差异。在软土地区建筑物的裂缝事故,往往以有高度差异或荷载差异的建筑物为多见,尤其是高、低或轻;重单元连成一体未设置沉降缝时易发生。

(2)设置圈梁和钢筋混凝土构造柱。

在建筑物的墙体里设置圈梁和构造柱能增强建筑物的整体性,提高其抗弯刚度,在一定程度上能防止或减少裂缝的出现,即使出现了裂缝也能阻止裂缝的发展。

(3)减少或调整基础底面的附加压力。

采用较大的基础底面积,减少基底附加压力,可以减小沉降量。对同一地基上建筑物的相邻部分,可采用不同的基底附加压力,荷载大的宜采用增大基底尺寸,来减少基底附加压力、降低沉降差异。某些时候可采用静定结构体系,当发生不均匀沉降时,不至于引起很大的附加内力,能较好地适应不均匀沉降。考虑相邻建筑物的影响。建筑物荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形,而且由于基底压力扩散的影响,在相邻范围内的土层,也将产生压缩变形;这种变形随着相邻建筑物距离的增加而逐渐减少,由干软弱地基的压缩性很高,当两建筑物之间距离较近时,常常造成邻近建筑的倾斜或损坏。

(4)地基基础设计应控制变形值。

必须进行基础最终沉降量和偏心距的验算,基础最终沉降量应当控制在《地基基础设计规范》规定的限值以内。当天然地基不能满足建筑物沉降变形控制要求时,必须采取技术措施,如打预制钢筋混凝土短桩等。同一建筑物尽量采用同一类型的基础并埋置于同一土层中。在软弱地基上的砌体承重结构,可采用钢筋混凝土梁板式基础,其支承面积和整体刚度大,抗弯能力强,能有效地调整不均匀沉降。

(5)结构措施。

控制建筑物的长高比。长高比是保证砖石承重结构建筑物刚度的主要因素。长高比大的建筑物,调整地基不均匀变形的能力就差,相反,如将建筑物长高比限制在一定范围内,它就具有较大的调整地基不均匀变形的能力。实践证明,建筑物的长高比控制在2.5至3之间时,可减少建筑物的相对弯曲,房屋不易出现裂缝。

3、施工方面:

(1)在基坑开挖时,不要扰动地基土

通常坑底保留200mm左右的土,待垫层施工时,再人工挖除。如坑底土补扰动,应挖去,用砂、碎石回填夯实。要注意打桩、井点降水及深基开挖对附近建筑物的影响。

(2)当建筑物存在有高、低和重、轻不同部分时,应先施工高、重部分.

使其有一定的沉降后再施工低、轻部分,或先施工主体房屋,再施工附属房屋,能减少一部分沉降差;如高低层使用连接件时,应最后修建连接件,以调整部分沉降差异。活载大的建筑物(如料仓、油罐、水塔等),在施工前,有条件时可先堆载预压;在使用期间,应控制加载速率和加载范围,避免量大、迅速和集中堆载。

(3)在已建成的小、轻型建筑物周围.

不宜堆放大量的建筑材料和土方等重物,以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降。

(4)由于地基分布的复杂性和勘探点的有限性.

应认真重视基础验槽,尽可能在基础施工前,发现并根除地基土会产生不均匀沉降的隐患,弥补工程勘探工作的不足。

(5)保证施工质量。

对于常用的砖砌体结构,必须根据施工要求严格施工。

(6)砂浆的品种、强度等级必须符合设计。

影响砂浆强度的因素是计量不准,原材料质量主变动;塑化材料(如石灰膏)的稠度不准而影响到渗入量;砂浆试块的制作和养护方法不当。解决的办法是:加强原材料的进场验收,严禁将不合格的材料用于建筑工程上。对计量器具进行检测,并对计量工作派专人监控;将石灰膏调成12CM的标准稠度后称量,或测出其实际稠度后进行换算。

(7)砖的品种.

强度必须符合设计要求,砌体组砌形式一定要根据所砌部位的受力性质和砖的规格来确定。一般采用一顺一丁,上下顺砖错缝的砌筑法,以大大提高砌筑墙体的整体性,当利用半砖时,应将半砖分散砌于墙中,同时也要满足搭接1/4砖长的要求。

(8)正确设置拉结筋。

砖墙砌筑前,应事先按标准加工好拉结筋,省得工人稳来乱拿钢筋;使用前地操作工人进行技术交底;一般拉结筋按三个0.5M,即埋入墙内0.5M,伸出墙外0.5M,上下间距0.5M.抗震构造柱埋入长1M.半砖墙放1根,一砖墙放2根,考虑到水平灰缝为8-12MM,为保证水平灰缝饱满度,拉结筋选用Φ6.5MM.

(9)不准任意留直槎甚至阴槎

构造柱马牙槎不标准,将直接影响到墙体整体性和抗震性。为此要加强对操作工人的教育,不能图省事影响质量;为保证构造柱马牙槎高度;不宜超过标准砖五皮,多孔砖三皮;转角及抗震设防地区临时间断处不得留直槎;严禁在任何情况下留阴槎。 

(10)加强多层住宅的沉降检测。

施工期间,施工单位必须按设计要求及规范标准埋设专用水准点和沉降观测点。主体结构施工阶段,每结构层沉降观测不少于一次;主体结构封顶后,沉降观测2个月不少于一次。监理单位必须进行检查复测,并将资料列人工程质量评估内容。

三、对于地基的改善措施

1、改善剪切特性

地基的剪切破坏表现在建筑物的地基承载力不够;使结构失稳或土方开挖时边坡失稳;使临近地基产生隆起或基坑开挖时坑底隆起。因此,为了防止剪切破坏,就需要采取增加地基土的抗剪强度的措施。

2、改善压缩特性

地基的高压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大,因此需要采取措施提高地基土的压缩模量。

3、改善透水特性地基的透水性

表现在堤坝、房屋等基础产生的地基渗漏;基坑开挖过程中产生流沙和管涌。因此需要研究和采取使地基土变成不透水或减少其水压力的措施。

4、改善动力特性

地基的动力特性表现在地震时粉、砂土将会产生液化;由于交通荷载或打桩等原因,使邻近地基产生振动下沉。因此需要研究和采取使地基土防止液化,并改善振动特性以提高地基抗震性能的措施。

5、改善特殊土的不良地基的特性

主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等地基处理的措施。这些是基本的改善措施,如果要有坚固的地基就必须根据实际情况来选择合适的处理方法,以下几种地基的处理方法是比较实用的。

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