浅析地基不均匀沉降原因、危害及防治措施

浅析地基不均匀沉降原因、危害及防治措施

在国内外的建筑历史上，由于地基软弱、荷载分布不均匀等原因，引起建筑物下沉或者不均匀下沉，对建筑工程产生了极大的危害。尤其是高层建筑和重要建筑的建设，不均匀沉降问题一旦处理不好，将给投资方和施工方造成巨大的经济损失及恶劣的影响。因此解决地基沉降在工程施工中占有极其重要的意义。

标签：不均匀沉降；结构措施；建筑措施；施工措施

随着改革开放的不断深入，城市建设也发生了突飞猛进的发展，房屋建设日新月异，人民居住条件进一步改善。但是，当前地基不均匀沉降，造成墙体开裂渗水、屋面渗水，甚至出现房屋安全隱患等质量问题。本文就地基不均匀沉降的原因危害及治理措施谈谈自己的看法。

一、不均匀沉降的原因：

1、不均匀沉降，主要的原因是建筑物上部荷载分布不均匀，造成持力层地基土的附加应力不均匀；

2、持力层地基土厚度分布不均匀，造成不同部位土体不均匀压缩变形；

3、持力层地基土下卧层分布不均匀，造成土体总压缩变形的不均匀；

4、基础持力层未选定在同一土层上。

二、不均匀沉降的危害：

如果是均匀沉降过大，会产生影响正常使用或外观的较大变形；如果是不均匀沉降过大，建筑物局部的变形过大，会导致建筑构件的断裂，甚至整个建筑物的失稳、倒塌，造成工程事故。

在实际工程中，天然地基土具有一定的压缩性，因此，在自重应力和附加应力的作用下，地基将产生一定的沉降。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。但是由于地基软弱，土层厚度变化大，土层在水平方向软硬不一建筑物荷载相差较大或基础类型、尺寸的差异等原因，容易使地基产生过量的不均匀沉降，造成建筑物倾斜，引起上部结构产生附加应力或上部结构附加应力增加，当不均匀沉降超过建筑物承受的限度时，即造成墙体或楼面开裂等事故，甚至使整个结构严重倾斜，影响建筑使用，危及安全。 总体来说，不均匀沉降对工程的危害主要表现在两个方面：一是使上部结构产生过大附加应力，二是使建筑物底层层高减小，建筑物总高度减小。因此，采取有效措施防止或减轻不均匀沉降，在建筑设计中至关重要。

三、解决危害的措施

解决不均匀沉降的危害主要有两个途径：一是设法增强上部结构对不均匀沉降的适应能力，二是设法减少不均匀沉降或总沉降量。下面我们将从四个方面进行具体说明。

1.建筑措施：

（1）当建筑物的高低或者荷载差异较大时，会加大地基的不均匀沉降。因此，当具备发生较大不均匀沉降条件时，建筑物体型应该力求简单。 若建筑物的体型较复杂，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为若干刚度较好的独立单元体；或者将两者隔开一定的距离，两者之间采用能自由沉降的连接体或简支、悬挑结构连接。

（2）控制建筑物长高比 建筑物在平面上的长度L 和基础底面算起的高度H之比称作建筑物的长高比，是决定砌体建筑的主要因素长高比越小，建筑物刚度越好，对地基不均匀沉降的调节作用也越好。

（3）设置沉降缝，从基础底部断开，并贯穿建筑物全高。使两侧各为独立的单元，可以垂直自由的沉降。设置沉降缝的一般部位和原则：① 建筑物平面的转折部位；② 建筑的高度和荷载差异较大处；④ 地基土的压缩性有着显著差异；④ 建筑物基础类型不同以及分期建造房屋的交界处；⑤ 拟设置伸缩缝处（沉降缝可兼做伸缩缝）。

（4）建筑物之间保持一定距离 地基中附加应力具有扩散作用，相邻建筑物之间的沉降会相互影响。为避免引起不均匀沉降，应该对相邻建筑物基础之间的距离进行控制。

（5）调节某些设计标高 建筑物的长期沉降，将改变使用期间各建筑单元或地下管道等的原有标高。通常情况下可采用以下三个措施：一是根据预估沉降量调节室内外地坪和地下设施的标高，二是给建筑物和设备之间留有净空。三是将室内外设备管道连接安排在施工后期完成。

2.施工措施 在软弱地基上开挖基坑或进行基础施工时，合理的安排施工顺序，采用合理的施工方法，可以确保工程质量和减小不均匀沉降造成的危害。 在实际施工时，采取：① 拟建相邻建筑之间轻重悬殊时先建较重建筑物；②密集建筑群内若有桩基础建筑时，先设桩；③ 注意开挖基坑进行降水时对邻近建筑的影响；④开挖基坑时尽量减少对原状土的扰动。

3.结构措施

（1）减轻建筑物自重，如采用轻质材料，采用轻型结构，减轻基础及其上方的回填土等。

（2）通过设置地下室或调整基地尺寸减少或调整基础底面的附加应力 基础

底面附加应力的调整是一种重要的措施，尤其是高层建筑和密集建筑群的建造尤为适用。

（3）加强基础刚度 对于建筑体型复杂，荷载差异较大的刚混结构体系，可采用交叉条形基础、筏形基础、箱型基础或桩基础等，加强基础整体刚度，减小沉降差异。

（4）设置基础梁 钢混结构对不均匀沉降很敏感，很小的沉降差异都将引起附加应力。对于单独桩基的框架结构，在基础之间设置基础连加大结构刚度，是减少不均匀沉降的游侠措施。

（5）设置圈梁 圈梁的作用在于提高砌体结构抵抗弯曲变形的能力。当建筑物产生蝶形沉降时，墙体产生正向弯曲，下层圈梁将其作用，反之，上层圈梁产生作用。对于多层建筑的基础和顶层宜各设一道圈梁，基础软弱或建筑物较复杂时，应层层设置圈梁

（6） 合理布置纵横墙 承重结构的墙身是房屋挠曲的主要受力构件，它具有调整地在不均匀变形的能力。纵、横墙的布置合理与否，对建筑物的整体刚度影响很大。

4.防治措施

（1）地基处理 采用桩基础。将爆扩桩、灌注桩，打入桩穿过软弱土层，将基础支撑在坚硬土（石）层上，使建筑物的沉降差满足设计要求。

（2）基础加固，常采用加宽或加大基础底面积的方法，以及采用直接法对地基础的补偿加固。