防止高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的原因與措施

哈爾濱應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 論 文題 目防止高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的原因與措施學(xué)生姓名 系部名稱 建筑工程系專業(yè)班級09級工程管理指導(dǎo)教師 教研室 建筑工程管理教研室起止時(shí)間2011年 月教 務(wù) 處 制畢業(yè)論文項(xiàng)目表填表日期年 月 日迄今已進(jìn)行 周剩余 周學(xué)生姓名系部專業(yè)、班級指導(dǎo)教師姓名職稱從事專業(yè)是否外聘是否題目名稱指導(dǎo)教師意 見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日系 意 見系主任簽字： 年 月 日畢業(yè)答辯成績：年 月 日小組答辯委員會成員簽字：年 月 日答辯委員會主任簽字：年 月 日摘 要地基的不均勻沉降是引起建筑物結(jié)構(gòu)裂縫的主要原因,嚴(yán)重威脅著建筑物的安全。地基不均勻沉降的原因主要包括地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)和建筑物周圍環(huán)境條件的人為改變等。通過實(shí)驗(yàn)和工程具體實(shí)例證明,不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫是從沉降少的部分開始延伸發(fā)展的。處理已經(jīng)發(fā)生不均沉降的建筑物,首先應(yīng)全面調(diào)查了解地基和建筑物的現(xiàn)狀,采用有針對性的修補(bǔ)和補(bǔ)強(qiáng)措施。為了減少地基不均勻沉降帶來的損失,應(yīng)在設(shè)計(jì)階段就采取相應(yīng)的對策。減少地基不均勻沉降是防止墻體裂縫、建筑物傾斜或倒塌的重要措施。本文歸納分析了建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降的五個(gè)主要原因,提出通過增強(qiáng)建筑基礎(chǔ)剛度和整體剛度來有效防治不均勻沉降。 關(guān)鍵詞:建筑基礎(chǔ) 不均勻沉降 控制措施 1.基礎(chǔ)不均勻沉降的成因分析。關(guān)鍵詞:建筑基礎(chǔ) 不均勻沉降 控制措施 朗讀顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音朗讀顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音目 錄摘 要I第1章 緒 論11.1 不均勻沉降的危害11.2 基礎(chǔ)不均勻沉降的成因分析1第2章 建筑措施32.1 建筑物的體型應(yīng)力求簡單32.2 控制長高比及合理布置墻體32.3 設(shè)置沉降縫32.4 相鄰建筑物基礎(chǔ)間凈距的考慮32.5 調(diào)整某些設(shè)計(jì)標(biāo)高42.6 結(jié)構(gòu)措施42.6.1 減輕建筑物的自重42.6.2 設(shè)置圈梁42.6.3 減小或調(diào)整基底附加應(yīng)力42.6.4 采用非敏感性結(jié)構(gòu)42.7 施工措施5第3章 高層建筑施工中沉降觀測監(jiān)理控制要點(diǎn)63.1 高層建筑“三線”控制63.1.1 垂直度的控制63.1.2 軸線的控制63.1.3 標(biāo)高線的控制63.2 建筑裂縫的控制73.3 高層建筑的安全管理73.3.1 基坑支護(hù)73.3.2 腳手架73.3.3 模板工程8第4章 淺談防止不均勻沉降損害的措施94.1 建筑措施94.1.1 建筑物的體型應(yīng)力求簡單94.1.2 控制長高比及合理布置墻體94.1.3 設(shè)置沉降縫94.1.4 相鄰建筑物基礎(chǔ)間凈距的考慮104.1.5 調(diào)整某些設(shè)計(jì)標(biāo)高104.2 結(jié)構(gòu)措施104.2.1 減輕建筑物的自重104.2.2 設(shè)置圈梁104.2.4 采用非敏感性結(jié)構(gòu)114.3 施工措施11第5章 軟土地基不均勻沉降的對策研究125.1 軟土地基修建建筑物的可行性分析125.2 軟土地基不均勻沉降的原因125.3 軟土地基不均勻沉降對策研究135.3.1 從鉆探報(bào)告入手，確保其真實(shí)性和可靠性135.3.2 從設(shè)計(jì)入手采取多種措施，增強(qiáng)多層住宅的基礎(chǔ)剛度和整體剛度135.3.3 從施工入手，切實(shí)提高施工質(zhì)量15總 結(jié)16參考文獻(xiàn)17致 謝18第1章 緒 論隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,建筑物功能日趨復(fù)雜化和多樣化。一些由高層主樓與多層裙樓組成的商住綜合樓或者高低不同的住宅樓小區(qū)及地下車庫等部分組成的建筑物,由于存在不同荷載,地基基礎(chǔ)存在不均勻沉降問題。 而且,由于其使用功能的需要,高層主樓、多層裙樓與地下車庫之間一般要求不設(shè)永久性沉降縫,而使主樓與多層裙樓、地下車庫連成整體。由于它們之間的高度相差甚大,上部結(jié)構(gòu)的剛度和荷載極不均勻,往往造成不同部位的基礎(chǔ)內(nèi)力與地基反力存在很大的差異。因此,減小此類建筑物各部分的差異沉降,是當(dāng)前建筑工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)面臨的一個(gè)重要課題。 現(xiàn)今,隨著城市高層建筑的日益增多,高層建筑以及鐵路房建工程對地基工程的強(qiáng)度及沉降要求高于普通房建工程,特別是軟土地基.如施工方法不當(dāng)或未按規(guī)定和操作規(guī)程進(jìn)行,不僅會影響房建工程的質(zhì)量。嚴(yán)重的還會對線路造成影響。 1.1 不均勻沉降的危害 在實(shí)際工程中,天然地基土具有一定的壓縮性,因此,在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力的作用下,地基將產(chǎn)生一定的沉降。一般來說,地基產(chǎn)生均勻沉降,對建筑物本身影響不大,可以預(yù)留沉降標(biāo)高加以解決。但是由于地基軟弱,土層厚度變化大,土層在水平方向軟硬不一建筑物荷載相差較大或基礎(chǔ)類型、尺寸的差異等原因,容易使地基產(chǎn)生過量的不均勻沉降,造成建筑物傾斜,引起上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力或上部結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力增加,當(dāng)不均勻沉降超過建筑物承受的限度時(shí), 即造成墻體或樓面開裂等事故,甚至使整個(gè)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重傾斜,影響建筑使用,危及安全?？傮w來說,不均勻沉降對工程的危害主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大附加應(yīng)力,二是使建筑物底層層高減小,建筑物總高度減小。因此,采取有效措施防止或減輕不均勻沉降,在建筑設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。 1.2 基礎(chǔ)不均勻沉降的成因分析 根據(jù)基礎(chǔ)沉降計(jì)算公式:分析可知:附加應(yīng)力、地基壓縮層厚度以及地基土的壓縮模量Es相差過大是地基不均勻沉降的本質(zhì)原因;土體中的孔隙使土體可壓縮是內(nèi)在原因,而基底附加應(yīng)力是外因。歸納來講,原因有如下幾類: 1)地基土層不均勻性:事實(shí)上,地基土不是單一的勻質(zhì)材料,然而,為了簡化工作,使其單一化理想化,這就使計(jì)算與實(shí)際出現(xiàn)了計(jì)算誤差。 2)施工質(zhì)量問題:由于施工時(shí)地基處理的不好,如回填土的施工順序不當(dāng);或因工程地質(zhì)勘未對土質(zhì)的物理、化學(xué)指標(biāo)作詳細(xì)工作,不容易發(fā)現(xiàn)暗洪、坑洞等惡劣地質(zhì)條件。 3)地質(zhì)勘查過程的人為因素:地質(zhì)鉆探中布孔過少或深度不到位,工程地質(zhì)報(bào)告未能正確反映地下水、土層性質(zhì)以及土工試驗(yàn)情況,使設(shè)計(jì)人員分析錯(cuò)誤。 4)地基處理方法不當(dāng): 地基處理方法很多,但同一種處理方法對不同的工程要求處理的效果不同。實(shí)際工程中,使用同一方法處理不同軟弱地基,埋下差異沉降的隱患。 5)建成后使用過程中的意外影響:由于地下水管的大量漏水引起地基局部下沉,相鄰新建筑產(chǎn)生的影響,或地面堆載的載荷過大而引起局部下沉。 第2章 建筑措施2.1 建筑物的體型應(yīng)力求簡單地基條件不好時(shí)，在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量采用簡單的建筑體型，如長高比小的等高“一”字型建筑物。實(shí)踐表明，這樣的建筑物，由于整體剛度好，地基受荷均勻，所以較少發(fā)生開裂。平面形狀復(fù)雜的建筑物，縱、橫單元交叉處基礎(chǔ)密集，地基中由各單元荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力互相重疊，必須出現(xiàn)比別處大的沉降，加之這類建筑物的整體性差，各部分的剛度不對稱，很容易遭受地基不均勻沉降的損害。建筑物高低（或輕重）變化太大，地基各部分所受的荷載輕重不同，自然也容易出現(xiàn)過量的不均沉降。因此，當(dāng)?shù)仄滠浫鯐r(shí)，建筑物的緊接高差以不超過一層為宜。2.2 控制長高比及合理布置墻體砌體承重房屋的長高比大，整體剛度就差，縱墻很容易因撓曲過度而開裂。對于平面簡單，內(nèi)、外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋，長高比的控制可適當(dāng)放寬。合理布置縱、橫墻，是增強(qiáng)砌體承重結(jié)構(gòu)房屋整體剛度的重要措施之一。一般房屋的縱向剛度較弱，故地基不均勻沉降的損害主要表現(xiàn)為縱墻的撓曲破壞。內(nèi)、外墻的中斷、轉(zhuǎn)折，都會削弱建筑物的縱向剛度。地基不良時(shí)，應(yīng)盡量內(nèi)、外墻都貫通，縱橫墻的聯(lián)結(jié)形成了空間剛度，縮小橫墻的間距，可有效地改善房屋的整體性，從而增強(qiáng)了調(diào)整不均勻沉降的能力。2.3 設(shè)置沉降縫用沉降縫將建筑物（包括基礎(chǔ)）分割為兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的沉降單元，可有效地防止地基不均勻沉降產(chǎn)生的損害，分割出的沉降單元，原則上都要求具備體型簡單、長高比小、結(jié)構(gòu)類型不變以及所在處的地基比較均勻等條件。為此，沉降縫的位置通常選擇在下列部位上：（1）長高比過大的建筑物的適當(dāng)部位;(2)平面形狀復(fù)雜的建筑物轉(zhuǎn)折部位；（3）地基土的壓縮性有顯著變化處；（4）建筑物的高度或荷載有很大差別處；（5）建筑物結(jié)構(gòu)類型（包括基礎(chǔ)）截然不同處；（6）分期建造房屋的交界處；（7）擬設(shè)置伸縮縫處（沉降縫可兼作伸縮縫）。2.4 相鄰建筑物基礎(chǔ)間凈距的考慮地基中附加應(yīng)力向外擴(kuò)散，使得相鄰建筑的沉降互相影響，在軟弱地基上，兩建筑物的距離太近時(shí)，相互影響產(chǎn)生的附加不均勻沉降，可能造成建筑物的開裂或互傾，這種相互影響主要表現(xiàn)為：（1）同期建造的兩相鄰建筑物之間的彼此影響，特別是當(dāng)兩建筑物輕（低）重（高）差別太大時(shí)，輕者受重者的影響；（2）原有建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響，為了避免相鄰影響的損害，軟弱地基上的建筑物基礎(chǔ)之間要有一定的凈距，其值視地基的壓縮性、影響建筑物的規(guī)模和重量、以及被影響建筑物的剛度等因素而定。2.5 調(diào)整某些設(shè)計(jì)標(biāo)高預(yù)防措施有：（1）根據(jù)預(yù)估的沉降量事先提高室內(nèi)地坪或地下設(shè)施的標(biāo)高（2）建筑物各部分（或設(shè)備之間）有聯(lián)系時(shí)，可將沉降較大者的標(biāo)高適當(dāng)提高；（3）在建筑與設(shè)備之間，留有足夠的凈空；（4）有管道穿過建筑物時(shí)，應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的洞口，或采用柔性管道接頭等。2.6 結(jié)構(gòu)措施2.6.1 減輕建筑物的自重為了減輕墻體重量，應(yīng)大力發(fā)展輕質(zhì)高強(qiáng)墻體材料，某些非承重墻可用輕質(zhì)隔墻代替，不過要注意不使建筑物的整體剛度過于削弱，也可采用預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)及各種輕型空間結(jié)構(gòu)等，選用自重輕、回填土少的基礎(chǔ)形式，如要求大量抬高室內(nèi)地坪時(shí)，可考慮用架空地板代替室內(nèi)厚填土。2.6.2 設(shè)置圈梁對于砌體承重房屋，不均勻沉降的損害突出地表現(xiàn)為墻體的開裂，因此，實(shí)踐中常在墻內(nèi)設(shè)置圈梁來增強(qiáng)其承受撓曲應(yīng)力的能力，當(dāng)墻體撓曲時(shí)，圈梁的作用猶如鋼筋砼梁內(nèi)的受拉鋼筋，它主要承受拉應(yīng)力，彌補(bǔ)了砌體抗拉強(qiáng)度不足的弱點(diǎn)，另外，圈梁必須與砌體結(jié)合成整體，否則便不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。每道圈梁應(yīng)盡量貫通外墻，承重內(nèi)縱墻及主要內(nèi)橫墻，并在平面內(nèi)聯(lián)成閉合系統(tǒng)，以利于增強(qiáng)建筑物的整體性。2.6.3 減小或調(diào)整基底附加應(yīng)力設(shè)置地下室或半地下室，改變基底尺寸，都可以控制沉降，但要針對工程具體情況考慮，做到既有效又經(jīng)濟(jì)合理。2.6.4 采用非敏感性結(jié)構(gòu)采用排架、三鉸拱（架）等結(jié)構(gòu)，支座發(fā)生相對位移進(jìn)不會引起很大的附加應(yīng)力，故可以避免不均勻沉降的損害。2.7 施工措施 在軟弱的地基上進(jìn)行工程建設(shè)，合理地安排施工程序，注意某些施工方法，也能收到減少或調(diào)整部分不均勻沉降的效果。當(dāng)擬建的相鄰建筑物之間輕（低）重（高）懸殊時(shí)，一般應(yīng)按照先重后輕的程序進(jìn)行施工；有時(shí)還需在重建筑物竣工后間歇一段時(shí)間，然后再建造輕的鄰近建筑物，如果重的主體建筑物與輕的附屬部分相連時(shí)，也可按上述原則處理，在已建成的輕型建筑周圍，不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物；擬建的密集建筑群內(nèi)如有采用樁基礎(chǔ)的建筑物，樁的設(shè)置應(yīng)首先進(jìn)行，在進(jìn)行井點(diǎn)排水降低地下水位及挖深坑修建地下室（或其他地下結(jié)構(gòu)）時(shí)，應(yīng)密切注意到對鄰近建筑物可能產(chǎn)生的不良影響。在淤泥及淤泥質(zhì)土的地基上開挖基坑時(shí)，要注意盡可能不擾動(dòng)土的原狀結(jié)構(gòu)，通?？稍诳拥妆Ａ?00mm左右厚的原土層，待施工墊層時(shí)再臨時(shí)鏟除，如發(fā)現(xiàn)坑底軟土已被擾動(dòng)，可挖去擾動(dòng)部分，用砂、碎石等回填處理。第3章 高層建筑施工中沉降觀測監(jiān)理控制要點(diǎn)3.1 高層建筑“三線”控制軸線、標(biāo)高、垂直度類似于建筑物的經(jīng)絡(luò)。對高層建筑來說，由于涉及面廣，操作難度大，經(jīng)常會發(fā)生位移或不準(zhǔn)現(xiàn)象。“三線”的控制是高層建筑的一大難點(diǎn)。3.1.1 垂直度的控制控制垂直度是保證高層建筑的質(zhì)量基礎(chǔ)，也是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。為了控制建筑大樓的垂直度，首先應(yīng)根據(jù)大樓柱網(wǎng)布置情況，先將大樓四個(gè)邊角柱的位置確定。在安裝四個(gè)邊角柱的模板時(shí)，沿柱外層上彈出厚度線，立模、加支撐，采用吊線的方法測定立柱的垂直度：在保證垂直度100后，對準(zhǔn)模板外邊線加固支撐、澆筑混凝土。待四角柱拆模后，其他各列柱以該四柱為基線，拉條鋼線，控制正面的平整度和垂直度。過程中的垂直度控制，應(yīng)用激光儀加重錘進(jìn)行雙重較驗(yàn)，這樣更能增添垂直度的準(zhǔn)確性，同時(shí)加上內(nèi)、外雙控使高層建筑的豎向投測誤差能減小到最低限度。3.1.2 軸線的控制軸線傳遞。高層建筑施工過程中，腳手架與施工層同步向上，導(dǎo)致從外圍一些基準(zhǔn)點(diǎn)無法引測。因此在0.00結(jié)構(gòu)施工復(fù)核軸線無誤后，以層樓面為基準(zhǔn)在最長縱橫向預(yù)埋多塊200*200*8MM鋼板，在鋼板上標(biāo)出控制軸線或主軸線控制點(diǎn)：二層及以上施工時(shí)，以一層樓面為基準(zhǔn)在每層樓面相應(yīng)位置留設(shè)200*200MM方洞，采用大線錘引測下層樓面的控制點(diǎn)，再用經(jīng)緯儀及鋼卷尺進(jìn)行軸線校正，放出各層軸線和細(xì)部尺寸線。過程線的控制。掛起兩條線，澆好剪力墻，這是過程線控制的關(guān)鍵。澆筑剪力墻，宜用18MM厚優(yōu)質(zhì)膠合夾板，外墻外圍組合固定大模，內(nèi)墻散裝散拆進(jìn)行組合模編號。這樣墻體平整度得到了保證，但更要注意的是墻體的垂直度。為此：模板支撐時(shí)嚴(yán)格控制好剪力墻的四角，確保四個(gè)角的垂直度偏差在最小范圍內(nèi)：澆筑混凝上時(shí)，在剪力墻外平面的腰部和頂部掛雙線，確保線和模板始終保持一致，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整，從而達(dá)到線性控制的目的。3.1.3 標(biāo)高線的控制在每層預(yù)控軸線的至少四個(gè)洞口（一般高層至少要由3處向上引測）進(jìn)行標(biāo)高的定位，同時(shí)輔以多層標(biāo)高總和的復(fù)核，然后輔以水準(zhǔn)儀抄平，復(fù)核此四點(diǎn)是否在同一水平面上，以確保標(biāo)高的準(zhǔn)確性。這其中對四個(gè)洞口標(biāo)高自身的準(zhǔn)確性要求提高，因施工過程中模板、澆筑、加載等原因，洞口標(biāo)高可能失去基準(zhǔn)作用。為此必須確保引測點(diǎn)的可靠性，加強(qiáng)洞口處模板支撐，同時(shí)輔以直徑為12鋼筋控制該部位樓面厚度，確保標(biāo)高的準(zhǔn)確。3.2 建筑裂縫的控制在沒有足夠的變形余地時(shí)，為防止裂縫所采取的措施：“放”的措施：設(shè)置永久性伸縮縫；外墻面適當(dāng)位置留分隔縫等?！翱埂钡拇胧罕苊饨Y(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中：重視對構(gòu)造鋼筋的配置；對采用混凝土小型空心砌塊等輕質(zhì)墻體，增設(shè)間距3M的構(gòu)造柱，每層墻高的中部增設(shè)厚度120MM與墻等寬的混凝土腰梁；砌體無約束端增設(shè)構(gòu)造柱；預(yù)留的門窗洞口采用鋼筋混凝土框加強(qiáng)；兩種不同基體交接處，用鋼絲網(wǎng)（每邊搭接150MM）進(jìn)行處理；屋面保溫層與隔氣層的合理設(shè)置等。放、抗相結(jié)合的措施：合理設(shè)置后澆帶，采取相應(yīng)補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)，混凝土中多摻纖維素類等。3.3 高層建筑的安全管理由于高層建筑施工周期長、露天高處作業(yè)多、工作條件差，以及在有限的空間要集中大量人員密集工作，相互干擾大，因此安全問題比較突出，在此對安全管理綜述以下主要控制點(diǎn)：3.3.1 基坑支護(hù)（1）基坑開挖前，要按照土質(zhì)情況、基坑深度及環(huán)境確定支護(hù)方案。（2）深基坑（H2M）周邊應(yīng)有安全防護(hù)措施，且距坑槽1.2M范圍內(nèi)不允許堆放重物。（3）對基坑邊與基坑內(nèi)應(yīng)有排水措施。（4）在施工過程中加強(qiáng)坑壁和周圍環(huán)境的監(jiān)測，隨時(shí)掌握土層和支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化情況，以及鄰近建筑物、地下管線和道路的變形情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，以保證在不造成危害的條件下安全地進(jìn)行施工。3.3.2 腳手架（1）高層建筑的腳手架應(yīng)經(jīng)充分計(jì)算，根據(jù)工程的特點(diǎn)和施工工藝編制的腳手架方案應(yīng)附計(jì)算書。（2）架體與建筑物結(jié)構(gòu)拉結(jié)：二步三跨，剛性連接或柔性硬頂。（3）腳手架與防護(hù)欄桿：施工作業(yè)層應(yīng)滿鋪，在鋪腳手板的操作層上必須設(shè)2道護(hù)欄和擋腳板，密目式安全網(wǎng)全封閉。（4）材質(zhì)：鋼管Q235（3#鋼）鋼材，外徑48MM，內(nèi)徑35MM，焊接鋼管、扣件采用可鍛鑄鐵。（5）卸料平臺：應(yīng)有計(jì)算書和搭設(shè)方案，有獨(dú)立的支撐系統(tǒng)。3.3.3 模板工程（1）施工方案：應(yīng)包括模板及支撐的設(shè)計(jì)、制作、安裝和拆模的施工程序，同時(shí)還應(yīng)針對泵送混凝土、季節(jié)性施工制定針對性措施。（2）支撐系統(tǒng)：應(yīng)經(jīng)過充分的計(jì)算，繪制施工詳圖。（3）安裝模板應(yīng)符合施工方案，安裝過程應(yīng)有保持模板臨時(shí)穩(wěn)定的措施。（4）拆除模板應(yīng)按方案規(guī)定的程序進(jìn)行先支的后拆，先拆非承重部分。拆除時(shí)要設(shè)警戒線，專人監(jiān)護(hù)。第4章 淺談防止不均勻沉降損害的措施地基的過量變形將使建筑物損壞或影響其使用功能，特別是高壓縮土、膨脹土、濕陷性黃土以及軟硬不均等不良地基上的建筑物，如果設(shè)計(jì)和施工考慮不周，就容易因不均勻沉降而開裂損壞。因此，如何防止或減輕不均勻沉降的損害，是設(shè)計(jì)中必須認(rèn)真考慮的問題，通常的辦法有：（1）采用柱下條形基礎(chǔ)、筏基和箱基等；（2）采用樁基或其他深基礎(chǔ)；（3）采用各種地基處理方法；（4）從地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)相互作用的觀點(diǎn)出發(fā)，在建筑、結(jié)構(gòu)、施工等方面采取本文介紹的某些措施。在很多情況下，采取了這些措施后，便可降低對地基處理的要求，有時(shí)還可避免地基的處理。4.1 建筑措施4.1.1 建筑物的體型應(yīng)力求簡單地基條件不好時(shí)，在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量采用簡單的建筑體型，如長高比小的等高“一”字型建筑物。實(shí)踐表明，這樣的建筑物，由于整體剛度好，地基受荷均勻，所以較少發(fā)生開裂。平面形狀復(fù)雜的建筑物，縱、橫單元交叉處基礎(chǔ)密集，地基中由各單元荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力互相重疊，必須出現(xiàn)比別處大的沉降，加之這類建筑物的整體性差，各部分的剛度不對稱，很容易遭受地基不均勻沉降的損害。建筑物高低（或輕重）變化太大，地基各部分所受的荷載輕重不同，自然也容易出現(xiàn)過量的不均沉降。因此，當(dāng)?shù)仄滠浫鯐r(shí)，建筑物的緊接高差以不超過一層為宜。4.1.2 控制長高比及合理布置墻體砌體承重房屋的長高比大，整體剛度就差，縱墻很容易因撓曲過度而開裂。對于平面簡單，內(nèi)、外墻貫通，橫墻間隔較小的房屋，長高比的控制可適當(dāng)放寬。合理布置縱、橫墻，是增強(qiáng)砌體承重結(jié)構(gòu)房屋整體剛度的重要措施之一。一般房屋的縱向剛度較弱，故地基不均勻沉降的損害主要表現(xiàn)為縱墻的撓曲破壞。內(nèi)、外墻的中斷、轉(zhuǎn)折，都會削弱建筑物的縱向剛度。地基不良時(shí)，應(yīng)盡量內(nèi)、外墻都貫通，縱橫墻的聯(lián)結(jié)形成了空間剛度，縮小橫墻的間距，可有效地改善房屋的整體性，從而增強(qiáng)了調(diào)整不均勻沉降的能力。4.1.3 設(shè)置沉降縫用沉降縫將建筑物（包括基礎(chǔ)）分割為兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的沉降單元，可有效地防止地基不均勻沉降產(chǎn)生的損害，分割出的沉降單元，原則上都要求具備體型簡單、長高比小、結(jié)構(gòu)類型不變以及所在處的地基比較均勻等條件。為此，沉降縫的位置通常選擇在下列部位上：（1）長高比過大的建筑物的適當(dāng)部位;(2)平面形狀復(fù)雜的建筑物轉(zhuǎn)折部位；（3）地基土的壓縮性有顯著變化處；（4）建筑物的高度或荷載有很大差別處；（5）建筑物結(jié)構(gòu)類型（包括基礎(chǔ)）截然不同處；（6）分期建造房屋的交界處；（7）擬設(shè)置伸縮縫處（沉降縫可兼作伸縮縫）。4.1.4 相鄰建筑物基礎(chǔ)間凈距的考慮地基中附加應(yīng)力向外擴(kuò)散，使得相鄰建筑的沉降互相影響，在軟弱地基上，兩建筑物的距離太近時(shí)，相互影響產(chǎn)生的附加不均勻沉降，可能造成建筑物的開裂或互傾，這種相互影響主要表現(xiàn)為：（1）同期建造的兩相鄰建筑物之間的彼此影響，特別是當(dāng)兩建筑物輕（低）重（高）差別太大時(shí)，輕者受重者的影響；（2）原有建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響，為了避免相鄰影響的損害，軟弱地基上的建筑物基礎(chǔ)之間要有一定的凈距，其值視地基的壓縮性、影響建筑物的規(guī)模和重量、以及被影響建筑物的剛度等因素而定。4.1.5 調(diào)整某些設(shè)計(jì)標(biāo)高預(yù)防措施有：（1）根據(jù)預(yù)估的沉降量事先提高室內(nèi)地坪或地下設(shè)施的標(biāo)高（2）建筑物各部分（或設(shè)備之間）有聯(lián)系時(shí)，可將沉降較大者的標(biāo)高適當(dāng)提高；（3）在建筑與設(shè)備之間，留有足夠的凈空；（4）有管道穿過建筑物時(shí)，應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的洞口，或采用柔性管道接頭等。4.2 結(jié)構(gòu)措施4.2.1 減輕建筑物的自重為了減輕墻體重量，應(yīng)大力發(fā)展輕質(zhì)高強(qiáng)墻體材料，某些非承重墻可用輕質(zhì)隔墻代替，不過要注意不使建筑物的整體剛度過于削弱，也可采用預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)及各種輕型空間結(jié)構(gòu)等，選用自重輕、回填土少的基礎(chǔ)形式，如要求大量抬高室內(nèi)地坪時(shí)，可考慮用架空地板代替室內(nèi)厚填土。4.2.2 設(shè)置圈梁對于砌體承重房屋，不均勻沉降的損害突出地表現(xiàn)為墻體的開裂，因此，實(shí)踐中常在墻內(nèi)設(shè)置圈梁來增強(qiáng)其承受撓曲應(yīng)力的能力，當(dāng)墻體撓曲時(shí)，圈梁的作用猶如鋼筋砼梁內(nèi)的受拉鋼筋，它主要承受拉應(yīng)力，彌補(bǔ)了砌體抗拉強(qiáng)度不足的弱點(diǎn)，另外，圈梁必須與砌體結(jié)合成整體，否則便不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。每道圈梁應(yīng)盡量貫通外墻，承重內(nèi)縱墻及主要內(nèi)橫墻，并在平面內(nèi)聯(lián)成閉合系統(tǒng)，以利于增強(qiáng)建筑物的整體性。4.2.3減小或調(diào)整基底附加應(yīng)力設(shè)置地下室或半地下室，改變基底尺寸，都可以控制沉降，但要針對工程具體情況考慮，做到既有效又經(jīng)濟(jì)合理。4.2.4 采用非敏感性結(jié)構(gòu)采用排架、三鉸拱（架）等結(jié)構(gòu)，支座發(fā)生相對位移進(jìn)不會引起很大的附加應(yīng)力，故可以避免不均勻沉降的損害。4.3 施工措施 在軟弱的地基上進(jìn)行工程建設(shè)，合理地安排施工程序，注意某些施工方法，也能收到減少或調(diào)整部分不均勻沉降的效果。當(dāng)擬建的相鄰建筑物之間輕（低）重（高）懸殊時(shí)，一般應(yīng)按照先重后輕的程序進(jìn)行施工；有時(shí)還需在重建筑物竣工后間歇一段時(shí)間，然后再建造輕的鄰近建筑物，如果重的主體建筑物與輕的附屬部分相連時(shí)，也可按上述原則處理，在已建成的輕型建筑周圍，不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物；擬建的密集建筑群內(nèi)如有采用樁基礎(chǔ)的建筑物，樁的設(shè)置應(yīng)首先進(jìn)行，在進(jìn)行井點(diǎn)排水降低地下水位及挖深坑修建地下室（或其他地下結(jié)構(gòu)）時(shí)，應(yīng)密切注意到對鄰近建筑物可能產(chǎn)生的不良影響。在淤泥及淤泥質(zhì)土的地基上開挖基坑時(shí)，要注意盡可能不擾動(dòng)土的原狀結(jié)構(gòu)，通?？稍诳拥妆Ａ?00mm左右厚的原土層，待施工墊層時(shí)再臨時(shí)鏟除，如發(fā)現(xiàn)坑底軟土已被擾動(dòng)，可挖去擾動(dòng)部分，用砂、碎石等回填處理。第5章 軟土地基不均勻沉降的對策研究軟土地基一般是指抗剪強(qiáng)度較低、壓縮性較高以及具有其它不良性質(zhì)的地基土。常見的如天然的淤泥與淤泥質(zhì)土，人類任意堆積的生活垃圾、工業(yè)廢料形成的雜填土和水力沖填泥砂形成的沖填土等。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展與對外改革的需要，全國各地都在興建各類廠房、商業(yè)大廈、賓館飯店、多層與高層住宅等建筑工程，良好的建筑物地基越來越少，一些建筑物只能座落在這些不良場地上。例如一些城市的近郊低洼地帶，過去作為市區(qū)垃圾卸填區(qū)，現(xiàn)在由于城市的擴(kuò)展成為了建筑場地；天津市保稅區(qū)為濱海淤泥和淤泥質(zhì)土，但大量的倉庫、辦公及生活用房無可選擇的建造在這軟土地基上；我國南方一些城市郊外的水塘、古河道、水稻田，由于城市發(fā)展的需要，劃為住宅小區(qū)，建造多層及高層住宅樓。上述的這些不良地基在建造建筑物時(shí)必須引起高度重視，否則一旦處理不當(dāng)，就會造成工程事故。本文就軟土地基上建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)談一談自己看法。 5.1 軟土地基修建建筑物的可行性分析 軟土地基的特點(diǎn)建筑物的沉降量大而不均勻，沉降量大現(xiàn)可采取有效措施進(jìn)行控制，而不均勻沉降由于影響因素多且復(fù)雜，故成為現(xiàn)在建筑物開裂或嚴(yán)重影響使用等工程事故的主要原因，必須引起充分重視。但人們從反復(fù)的生產(chǎn)斗爭和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐中，對軟土地基上建筑物的設(shè)計(jì)與施工等方面已積累了許多經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為只要設(shè)計(jì)、施工及使用得當(dāng)，在軟土地基上成功的建造建筑物是完全可能的。 此外，在軟土地基上修建建筑物，還應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)與地基的共同工作。因?yàn)槲覈睾＼浲恋貐^(qū)的許多工程實(shí)踐表明，考慮上部結(jié)構(gòu)和地基的共同工作是減少地基不均勻沉降的一項(xiàng)十分成功的經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)樯喜拷Y(jié)構(gòu)（包括基礎(chǔ)）和地基是緊密聯(lián)系在一起的一個(gè)整體，它們互相聯(lián)系，又互相影響，如果僅從上部結(jié)構(gòu)或地基單方面采取措施，往往不能獲得即可靠又經(jīng)濟(jì)的效果，必須對建筑體型、荷載情況、結(jié)構(gòu)類型和地質(zhì)條件等進(jìn)行綜合分析，采取響應(yīng)的措施，這樣就可以減少軟土地基上建筑物的不均勻沉降，保證建筑物的安全和正常使用。 5.2 軟土地基不均勻沉降的原因 地質(zhì)勘探報(bào)告真實(shí)性如何，對建筑物的沉降量大小關(guān)系很大。工程地質(zhì)報(bào)告要正確反映土層性質(zhì)、地下水和土工試驗(yàn)情況，并結(jié)合設(shè)計(jì)要求，對地基作出評價(jià)，對設(shè)計(jì)和施工提出某些建議。如果地質(zhì)報(bào)告不真實(shí)，就給設(shè)計(jì)人員造成分析、判斷的錯(cuò)誤。以前在地質(zhì)鉆探中有的有孔、有的無孔或深度不到位，有的抄襲相鄰的地質(zhì)報(bào)告，個(gè)別甚至出具假報(bào)告，都曾給建設(shè)單位造成過重大經(jīng)濟(jì)損失。在設(shè)計(jì)方面也有一些原因。有些建筑物單體太長的，平面圖形復(fù)雜；在有層高高差和荷載顯著不同、地基土的壓縮性有顯著不同及在地基處理方法不同的之處，未在適應(yīng)部位設(shè)置沉降縫；基礎(chǔ)剛度或整體剛度不足，不均勻沉降量大，造成下層開裂；設(shè)計(jì)馬虎，計(jì)算不認(rèn)真，有的不作計(jì)算，照抄別的建筑物的基礎(chǔ)和主體設(shè)計(jì)。 在施工方面上的原因。墻體砌筑時(shí)，砂漿強(qiáng)度偏低，灰縫不飽滿；砌磚組砌不當(dāng)，通縫多，斷磚集中使用；拉結(jié)筋不按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置；墻體留槎違反規(guī)范要求等等。5.3 軟土地基不均勻沉降對策研究 5.3.1 從鉆探報(bào)告入手，確保其真實(shí)性和可靠性 地質(zhì)勘察報(bào)告是一門專門的科學(xué)，來不得半點(diǎn)虛假。鉆探報(bào)告是設(shè)計(jì)人員的主要設(shè)計(jì)依據(jù)，必須提高地質(zhì)勘測人員的業(yè)務(wù)水平、政治素質(zhì)和職業(yè)道德素質(zhì)，加強(qiáng)責(zé)任感，這樣才能使勘察報(bào)告具有真實(shí)性和可靠性。5.3.2 從設(shè)計(jì)入手，采取多種措施，增強(qiáng)多層住宅的基礎(chǔ)剛度和整體剛度。 1、建筑設(shè)計(jì)方面措施。（1）建筑平面應(yīng)力求簡單，高差不宜過大。建筑平面簡單、高度一致的建筑物，基底應(yīng)力較均勻，圈梁容易拉通，整體剛度好，即使沉降較大，建筑物也不易產(chǎn)生裂縫和損壞。而對于立面上有高差（或荷載差）的建筑物，由于作用在地基上荷載的突變，使建筑物高低相接觸處出現(xiàn)過大的差異沉降，常造成建筑物的輕、低部分傾斜或開裂破壞。軟土地區(qū)由于層數(shù)差引起的損壞想象很為普遍，一般高差二層及二層以上者，常見有輕重不同的裂縫。當(dāng)?shù)鼗貏e軟弱時(shí)，即使僅一層之差，也會導(dǎo)致建筑物開裂。 （2）控制建筑物的長高比及合理布置縱橫墻。磚石承重的建筑物，當(dāng)其長度與高度之比較小時(shí)，建筑物的剛度好，能有效防止建筑物開裂。 根據(jù)建筑實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)基礎(chǔ)沉降量大于120mm時(shí)建筑物的長高比不宜大于2.5；另外合理布置縱橫墻是增強(qiáng)建筑物剛度的重要措施之一， 縱橫墻布置時(shí)磚石承重結(jié)構(gòu)的縱橫墻應(yīng)盡量貫通，橫墻間距適當(dāng)， 一般不大于建筑物寬度的1.5倍為妥，縱橫墻最好不轉(zhuǎn)折或少轉(zhuǎn)折，可提高建筑物的整體性。 （3）設(shè)置沉降縫。用沉降縫將建筑物從屋面到基礎(chǔ)分割成若干個(gè)獨(dú)立的沉降單元，則使得建筑物的平面變得簡單、長高比減小，從而有效減輕地基的不均勻沉降。因而考慮在對平面圖形復(fù)雜的轉(zhuǎn)折處；層高高差處或荷載顯著不同的部位；在地基土的壓縮性有顯著不同處或在地基處理方法不同處及分期建筑的交接處設(shè)置沉降縫。沉降縫應(yīng)有足夠?qū)挾龋p內(nèi)一般不填充材料，以便充分發(fā)揮其作用。 （4）考慮相鄰建筑物的影響。建筑物荷載不僅使建筑物地基土產(chǎn)生壓縮變形，而且由于基底壓力擴(kuò)散的影響，在相鄰范圍內(nèi)的土層，也將產(chǎn)生壓縮變形；這種變形隨著相鄰建筑物距離的增加而逐漸減少，由干軟弱地基的壓縮性很高，當(dāng)兩建筑物之間距離較近時(shí)，常常造成鄰近建筑的傾斜或損壞。為此應(yīng)使建筑物之間相隔一定距離，距離應(yīng)滿足規(guī)范要求。 （5）建筑物標(biāo)高的控制與調(diào)整。確定建筑物各部分的標(biāo)高，應(yīng)考慮沉降引起的變化。根據(jù)具體情況，可采取相應(yīng)的措施。例如室內(nèi)地坪，應(yīng)根據(jù)預(yù)估的沉降量預(yù)以提高；建筑物各部分（設(shè)備之間）有聯(lián)系時(shí)，可將沉降量大者的的標(biāo)高適當(dāng)提高；建筑物與設(shè)備之間，應(yīng)留有足夠的凈空；當(dāng)建筑物有管道通過時(shí)，管道上方應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的空洞，或采用柔性的管道接頭。 2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面措施。 （1）增強(qiáng)建筑物的剛度和強(qiáng)度。如前所述，控制建筑物的長高比和適當(dāng)加密橫墻可增加建筑物的剛度和整體性。此外從結(jié)構(gòu)處理上應(yīng)在砌體中設(shè)置圈梁能增強(qiáng)建筑物的整體性，即使建筑物有較大的沉降，也不致產(chǎn)生過大的撓曲變形，它在一定程度上能防止或減少裂縫的出現(xiàn)，即使出現(xiàn)了裂縫也能阻止裂縫的發(fā)展。多層住宅的屋面板必須一律采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，多層建筑的基礎(chǔ)及主體結(jié)構(gòu)必須用商品砼澆搗。 （2）減輕或調(diào)整建筑物的荷載。盡量采用自重輕的結(jié)構(gòu)形式如采用輕鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以及輕型屋面等；對于磚石承重的房屋，墻身重量所占總荷載的比重較大，約55%65%，故宜選用空心磚、輕質(zhì)混凝土墻板等輕質(zhì)墻體材料。設(shè)置地下室或半地下室也是減少建筑物沉降的有效措施，通過挖除的土重能抵消一部分作用在地基上的附加壓力，從而減少建筑物的沉降；有時(shí)，也可通過在建筑物的重、高部分下設(shè)置地下室或半地下室以調(diào)整建筑物各部分的沉降差異。 （3）上部結(jié)構(gòu)采用靜定結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)發(fā)生不均勻沉降時(shí)，在靜定結(jié)構(gòu)體系中，構(gòu)件不致引起很大的附加應(yīng)力，故在軟弱地基上的公共建筑物、單層工業(yè)廠房、倉庫等，可考慮采用靜定結(jié)構(gòu)體系，以減輕不均勻沉降產(chǎn)生的不利后果。 3、地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面措施。 （1）地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)以控制變形值為主，設(shè)計(jì)單位必須進(jìn)行基礎(chǔ)最終沉降量和偏心距離的驗(yàn)算。基礎(chǔ)最終沉降量應(yīng)當(dāng)控制在規(guī)定的限值以內(nèi)。在建筑物體形復(fù)雜，縱向剛度較差時(shí)，基礎(chǔ)的最終沉降量必須在15MM以內(nèi)，偏心距應(yīng)當(dāng)控制在15以內(nèi)。 （2）對于3-6層民用建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)可采用薄筏基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)采用輕型結(jié)構(gòu)，利用軟土上部的“硬殼”層作為基礎(chǔ)的持力層，可減少施工期間對軟土的擾動(dòng)。 （3）當(dāng)天然地基不能滿足建筑物沉降變形控制要求的，必須采取技術(shù)措施。例如可采用打預(yù)制鋼筋砼短樁、砂井真空預(yù)壓、深層攪拌樁、新型碎石樁等方法進(jìn)行技術(shù)處理。 （4）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有意識的加強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度和強(qiáng)度。基礎(chǔ)在建筑物的最下面，對建筑物的整體剛度影響很大，特別是當(dāng)建筑物產(chǎn)生正向撓曲時(shí)，受拉區(qū)在其下部，因而必須保證基礎(chǔ)有足夠的剛度和強(qiáng)度。為此應(yīng)根據(jù)地基軟弱程度和上部結(jié)構(gòu)的不同情況，可采用鋼筋混凝土十字交叉條形基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)、肋筏基礎(chǔ)，有時(shí)甚至采用箱形基礎(chǔ)，采用這類基礎(chǔ)形式，可被消除基礎(chǔ)的撓曲變形。 （5）同一建筑物盡量采用同一類型的基礎(chǔ)并理置于同一土層中，當(dāng)采用不同的基礎(chǔ)形式時(shí)上部結(jié)構(gòu)必須斷開，尤其是地震區(qū)，因?yàn)榈卣鹬熊浲辽细黝惖鼗母郊酉鲁亮渴遣煌摹?.3.3 從施工入手，切實(shí)提高施工質(zhì)量 1、砂漿的品種、強(qiáng)度等級必須符合設(shè)計(jì)要求。影響砂漿強(qiáng)度的因素是計(jì)量不準(zhǔn)，原材料質(zhì)量不合格；塑化材料（如石灰膏）的稠度不準(zhǔn)而影響到滲入量；砂漿試塊的制作和養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)。解決的辦法是：加強(qiáng)原材料的進(jìn)場驗(yàn)收，嚴(yán)禁將不合格的材料用于建筑工程上。對計(jì)量器具進(jìn)行檢測，并對計(jì)量工作派專人監(jiān)控；將石灰膏調(diào)成標(biāo)準(zhǔn)稠度后稱量，或測出其實(shí)際稠度后進(jìn)行換算。 2、磚的品種，強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求，砌體組