防止高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的措施

1、第七節(jié)、防止沉降：一、高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因：1、地基土質(zhì)軟弱不均。建筑地基局部土質(zhì)不均勻，受壓后必然產(chǎn)生過(guò)量的不均 勻沉降。2、地基處理不當(dāng)， 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理。 建筑荷載必然對(duì)地基產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力， 對(duì)承載能力低，變形大的軟弱地基，應(yīng)進(jìn)行加固處理，提高地基承載能力。基礎(chǔ)設(shè) 計(jì)要根據(jù)上部荷載與地基土質(zhì)情況，考慮地基的淺基或樁基礎(chǔ)。3、建筑體型布置不合理。為了追求建筑造型，建筑平面開(kāi)頭復(fù)雜，轉(zhuǎn)折多變； 房屋過(guò)長(zhǎng)，長(zhǎng)高比較大；建筑立面高低起伏，荷載差異較大；開(kāi)設(shè)大門大窗，墻體 被削弱。4、地基含水量不正常變化。因周圍某些條件變化，使建筑地地下水位升高，或 上下管道滲漏，地表水滲入建筑地

2、基，長(zhǎng)期浸泡，土質(zhì)軟化甚至沖刷淘空，導(dǎo)致不 均勻沉降。5、建筑物使用不當(dāng)。隨著改變房屋用途，增大荷載，在室內(nèi)地面堆放超過(guò)設(shè)計(jì) 要求的活荷載，使地基附加應(yīng)力劇增，導(dǎo)致建筑物不均勻沉降，墻體開(kāi)裂。 二、防止高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的措施：1、房屋建筑工程應(yīng)先勘察后設(shè)計(jì)。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)之前，應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行詳 細(xì)勘察，查明地基土質(zhì)情況、分布范圍、承載力大小，地下水位等水文地質(zhì)條件， 然后按照安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)、方便施工等要求，進(jìn)行全面分析，權(quán)衡 利弊，確定合理的建筑布局和結(jié)構(gòu)類型，以便使上部結(jié)構(gòu)，與地基相互影響，共同 工作。對(duì)軟弱地基和不均勻地基尤其如此。2、減輕建筑結(jié)構(gòu)自重。地基壓縮變形大

3、小與上部荷載值成正比。因此，減輕結(jié) 構(gòu)自重是降低基底附加應(yīng)力，減少沉降的有效措施，對(duì)于基礎(chǔ)，可以選用自重輕， 覆土少的基礎(chǔ)形式，如寬基淺埋，空心基礎(chǔ)，薄殼基礎(chǔ)甚至箱形基礎(chǔ)；或設(shè)置地下 室半地下室，采用架空地板，取代室內(nèi)填土。對(duì)于上部結(jié)構(gòu)，可以選用預(yù)應(yīng)力、輕 鋼結(jié)構(gòu)和單位容重少的輕質(zhì)墻體材料，以減輕對(duì)地基的壓力，減少地基沉降。3、合理布置建筑體型，建筑平面形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單，縱墻拉通，避免轉(zhuǎn)折多變， 凹凸復(fù)雜。建筑立面應(yīng)盡量避免高低參差，荷載差異大，或開(kāi)設(shè)過(guò)大的門窗洞口， 削弱墻體。使房屋建筑質(zhì)量重心與剛度中心基本一致，提高房屋自身抵抗不均勻沉 降的能力。4、增強(qiáng)建筑物的整體剛度。（1）增強(qiáng)房屋縱向

4、剛度。不均勻沉降使房屋產(chǎn)生縱向彎曲，縱墻應(yīng)盡量避免轉(zhuǎn) 折，中斷、開(kāi)設(shè)過(guò)大的門窗洞口，橫墻間距不宜過(guò)大，且與縱墻牢固連接。（2）控制建筑物的長(zhǎng)高。長(zhǎng)高比愈小，建筑剛度就愈大。對(duì)于軟弱地基，三層 以上房屋，長(zhǎng)高比不宜大于 2.5 。（3）設(shè)置沉降縫。在長(zhǎng)度較長(zhǎng)的建筑適當(dāng)位置、平面轉(zhuǎn)折、高低參差、荷載差 異大、地基或基礎(chǔ)類型改變的部位，設(shè)置沉降縫或連接走廓，從屋頂?shù)交A(chǔ)斷開(kāi)， 把建筑劃分成若干個(gè)剛度較大，長(zhǎng)高比較小自成沉降體系的單元。（4）在基礎(chǔ)和樓蓋下的墻頂上設(shè)置平面閉合的鋼筋混凝土圈梁（或鋼筋磚帶） 或采用現(xiàn)澆樓蓋，以增強(qiáng)房屋建筑的整體性。（5）加強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度。對(duì)于軟弱和壓縮性很不均勻地基上的建

5、筑物，或以根據(jù) 上部結(jié)構(gòu)荷載情況，采用剛度較大的基礎(chǔ)類型，如鋼筋砼十字交叉條形基礎(chǔ)，筏片 基礎(chǔ)甚至箱形基礎(chǔ)。5、調(diào)整各部分荷載分布。 對(duì)于較大高度 （或荷載）差異的建筑， 要合理布置重、 高部分的荷載；采用縱橫墻混合承重形式和不同的基底寬度，以合理調(diào)整建筑物各 部分不均勻沉降。對(duì)于不均勻沉降要求比較嚴(yán)格的建筑物，必要時(shí)可選較小的基底 應(yīng)力，加大基層面積進(jìn)行設(shè)計(jì)。6、對(duì)于大面積堆載的單層庫(kù)、房，宜采用靜定結(jié)構(gòu)，防止墻體開(kāi)裂。7、新老或相鄰兩建筑物之間應(yīng)保持一定距離，避免對(duì)地基產(chǎn)生新的附加應(yīng)力和 應(yīng)力疊加，引起不均勻沉降。8、增強(qiáng)門窗洞口強(qiáng)度。在門窗洞口兩邊設(shè)置鋼筋砼門框；為防止底層窗臺(tái)墻反 向彎

6、曲變形開(kāi)裂，可在窗臺(tái)墻上部砌體內(nèi)配置適量鋼筋。9、合理安排施工順序。對(duì)立面高低懸殊，荷載變化較大的房屋，應(yīng)分期分段組 織施工。一般應(yīng)先建荷載較重的高層，后建較輕的低層；先建深基礎(chǔ)，后建淺基礎(chǔ)，避免增加新的附加應(yīng)力。10、按設(shè)要求正確使用房屋。房屋竣工后，不宜隨意改變房屋的使用功能，增 大使用荷載或任意加大地面厚度，防止地表水滲入地基。 三、防止高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的常用方法：1沉降縫的設(shè)置按建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范，在建筑高度和荷載差異部位、結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同的部 位，宜設(shè)沉降縫。當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s性高，厚度較大，主樓與裙樓之間差異沉降很大時(shí)， 應(yīng)該將兩者基礎(chǔ)之間用沉降縫完全斷開(kāi)。設(shè)置沉降縫將主樓與裙樓基礎(chǔ)

7、分開(kāi)，是一 種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。在早期高層建筑主、裙樓的設(shè)計(jì)中，為避免沉降差造成房屋開(kāi) 裂乃至破壞，常在兩者相鄰處設(shè)置沉降縫，并采用雙柱、雙墻等措施將結(jié)構(gòu)斷開(kāi)。 有時(shí)為避免對(duì)裙房基礎(chǔ)產(chǎn)生過(guò)大的下沉影響，裙房基礎(chǔ)應(yīng)盡可能離開(kāi)主樓基礎(chǔ)一段 距離2整體基礎(chǔ)的采用當(dāng)基礎(chǔ)在巖石層或卵石層上，或采用樁基、深墩，主樓與裙樓之間差異沉降很 小時(shí)，一般可以將主、裙樓的基礎(chǔ)做成整體，不必設(shè)縫。高層建筑主、裙樓的設(shè)計(jì) 中，常采用以下幾種形式：一是同置于剛度很大的箱基或厚筏基礎(chǔ)上，以抵抗差異 沉降引起的內(nèi)力；二是通過(guò)樁基支撐在基巖或承載力較大的持力層上；三是地基土 軟弱，后期沉降量大時(shí)，也可將裙房放在懸挑基礎(chǔ)上，但懸挑

8、基礎(chǔ)不能太長(zhǎng)。3 主樓與裙樓基礎(chǔ)的聯(lián)合設(shè)計(jì)主樓與裙樓基礎(chǔ)的聯(lián)合設(shè)計(jì)，是指主樓與裙樓采取不同的基礎(chǔ)形式，但中間不設(shè)沉降縫。通過(guò)我國(guó)近3 0年來(lái)的工程實(shí)踐，聯(lián)合設(shè)計(jì)的要點(diǎn)可歸納為：其一，考慮裙房的高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是選擇合適的沉降計(jì)算方法與確定合理的差異沉 降，觀察地區(qū)性持久的沉降數(shù)據(jù)。其二，基本設(shè)計(jì)原則是盡可能減少主樓的重量和 沉降量（例如采用輕質(zhì)材料、采用補(bǔ)償式基礎(chǔ)或柱基） ，同時(shí)在不導(dǎo)致破裂的前提下 提高裙房基礎(chǔ)的柔性，甚至可能采用獨(dú)立柱基。其三，考慮施工的先后順序。主樓 應(yīng)先行施工，讓沉降盡可能預(yù)先發(fā)生，設(shè)計(jì)良好的后澆帶。一般情況下，主樓與裙樓的荷載相差很大，兩者的剛度差異懸殊，造成一

9、定量的沉 降差異，如果處理不當(dāng)會(huì)造成結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂而影響使用。主、裙樓采用不同的基礎(chǔ)形 式，設(shè)法減少不均勻沉降，且在結(jié)構(gòu)上保持連續(xù)無(wú)縫。(1) 箱基與基礎(chǔ)梁的聯(lián)合設(shè)計(jì)。主樓采用具有補(bǔ)償性的箱基，大大減少沉降，裙 房采用沉降較大的基礎(chǔ)梁，從而基本消除主、裙房之間的沉降差，兩者的基礎(chǔ)和上 部結(jié)構(gòu)則連成整體。例如北京長(zhǎng)富中心，主樓2 6層，采用深12.6 m的箱基， 置于礫石土層，裙樓4層，采用條形基礎(chǔ)并減少其埋深，置于粉質(zhì)黏土層，其間采 用斜梁將條基與箱基連接起來(lái)，主樓周圍設(shè)后澆帶，以確保主樓結(jié)構(gòu)在施工期間自 由沉降。(2) 箱基與獨(dú)立柱基礎(chǔ)的聯(lián)合設(shè)計(jì)。當(dāng)主樓箱基埋深有限，屬欠補(bǔ)償基礎(chǔ)時(shí)，希望裙房基礎(chǔ)

10、沉降更大些，以利于減少沉降差。這時(shí)可將裙房條基改為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)， 上部結(jié)構(gòu)在主、裙房連接處設(shè)置后澆施工縫，且連接構(gòu)件采取可適應(yīng)一定沉降差的 結(jié)構(gòu)構(gòu)造。例如某綜合樓，主樓16層，米用箱基，基礎(chǔ)埋深8m多，置于黏土層上，裙房3層，采用獨(dú)立基礎(chǔ)，地基比較均勻。主樓與裙樓連接處采用后澆縫，主 體完成后計(jì)算沉降量值為3 0 mm左右，澆注為整體后，終止沉降量為4 0mm左右。(3) 樁箱基礎(chǔ)與獨(dú)立基礎(chǔ)或筏基的聯(lián)合設(shè)計(jì)。當(dāng)主樓采取樁箱或樁筏基礎(chǔ)時(shí)，按沉降差盡可能小的要求，決定裙房采用獨(dú)立基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁或筏基。這些都應(yīng)由地質(zhì) 條件和沉降分析來(lái)綜合確定，處理得當(dāng)則仍可保證上部結(jié)構(gòu)連為整體。這種聯(lián)合設(shè) 計(jì)方法可用

11、于地基土壓縮性較高的地區(qū)。例如某辦公主樓，主樓地上14層，地下 1層，采用筏板基礎(chǔ)，裙樓3層，采用獨(dú)立柱基礎(chǔ)，主樓與裙樓之間留設(shè)后澆帶， 待主樓封頂后，再澆筑混凝土。封頂后，施工后澆帶，主樓沉降8mm,裙樓獨(dú)立柱基礎(chǔ)沉降8.37 mm,兩者之間基本無(wú)差異沉降。(4) 筏基與筏基的聯(lián)合設(shè)計(jì)。當(dāng)?shù)鼗翖l件較好、差異沉降不大，或功能上有特 殊要求，主樓與裙房有可能同時(shí)采用箱基或筏基。問(wèn)題的關(guān)鍵在于，在滿足防水要 求的前提下盡可能保證連接處的柔性，且先施工主樓。 就高層建筑主樓與裙樓基礎(chǔ)之間的關(guān)系，現(xiàn)行規(guī)范有明確規(guī)定：當(dāng)采用以下3種措 施時(shí)，主樓和裙樓可連成整體而不設(shè)沉降縫：一是裙樓基礎(chǔ)從主樓基礎(chǔ)挑出

12、；二是 減少絕對(duì)沉降量來(lái)控制沉降差；三是采用施工后澆縫，并輔之以相關(guān)的施工程序， 以減少建筑物的后期沉降。目前，不留縫的后澆帶因其有很大的優(yōu)勢(shì)而廣泛地運(yùn)用 于高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中。減少地基不均勻沉降采取的防治措施就要從地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)相互作用的 觀點(diǎn)出發(fā)，從勘察、設(shè)計(jì)、施工等方面綜合采取措施，減少建筑物的總沉降量，相 應(yīng)地減少不均勻沉降量，增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)對(duì)沉降和不均勻沉降的適應(yīng)能力。(1) 地質(zhì)基礎(chǔ)勘察方面 地質(zhì)鉆探報(bào)告是一門專門的科學(xué)，來(lái)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(cè)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，這樣才能使鉆探報(bào)告具有真實(shí)性和可靠

13、性。采用多 種設(shè)計(jì)，增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度和整體剛度。(2) 住宅的平面形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單，規(guī)則整齊，盡量避免形狀復(fù)雜，陰角太多；避 免建筑物有顯著的高差或荷載差異。長(zhǎng)度較大的住宅，考慮在適應(yīng)部位設(shè)置沉降縫； 對(duì)于平面圖形復(fù)雜的，或有層高高差及荷載顯著不同的，要在其轉(zhuǎn)折處；層高高差 處或荷載顯著不同的部位設(shè)置沉降縫；在地基土的壓縮性有顯著不同處或在地基處 理方法不同處設(shè)置沉降縫。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，由于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

14、或損壞。結(jié)構(gòu)措施要控制建筑物的長(zhǎng)高比。(3) 長(zhǎng)高比是保證磚石承重結(jié)構(gòu)建筑物剛度的主要因素。實(shí)踐證明，建筑物的長(zhǎng) 高比控制在 2.5 至 3 之間時(shí)，可減少建筑物的相對(duì)彎曲，房屋不易出現(xiàn)裂縫。(4) 合理布置縱橫墻。承重結(jié)構(gòu)的墻身是房屋扭曲的主要受力構(gòu)件，它具有調(diào)整 地在不均勻變形的能力?？v、橫墻的布置合理與否，對(duì)建筑物的整體剛度影響很大。 為了保證建筑物的整體剛度，對(duì)于磚石承重結(jié)構(gòu)的縱橫墻應(yīng)盡量貫通，橫隔墻的間 距不宜過(guò)大，一般不大于建筑物寬度的 1.5 倍為妥。(5) 設(shè)置圈梁。在建筑物的墻體設(shè)置鋼筋混凝土圈梁的主要作用是增強(qiáng)建筑物 的整體性，它在一定程度上能防止或減少裂縫的出現(xiàn)，即使出現(xiàn)

15、了裂縫也能阻止裂 縫的發(fā)展。（6）切實(shí)提高施工質(zhì)量 砂漿的品種、強(qiáng)度等級(jí)必須符合設(shè)計(jì)。磚的品種, 強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求，砌體組砌形式一定要根據(jù)所砌部位的受力性質(zhì)和磚的規(guī)格 來(lái)確定。正確設(shè)置拉結(jié)筋。不準(zhǔn)任意留直槎甚至陰槎，構(gòu)造柱馬牙槎不標(biāo)準(zhǔn)， 將直接影響到墻體整體性和抗震性。加強(qiáng)沉降檢測(cè)。在選擇不均勻地基處理方法時(shí),應(yīng)綜合考慮場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建 筑物對(duì)地基要求、建筑結(jié)構(gòu)類型和基礎(chǔ)型式、周圍環(huán)境條件、材料供應(yīng)情況、施工 條件等因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較分析后擇優(yōu)采用。當(dāng)擬建的相鄰建筑物之間輕 （低）重（高）懸殊時(shí)，一般應(yīng)按照先重后輕或先高后低的程序施工，以減少兩者 之間的沉降差。采用混

16、凝土后澆帶施工工藝。當(dāng)建筑物體重大，高差不懸殊時(shí)，可 采用混凝土后澆帶施工方法，即在主體結(jié)構(gòu)基本完成，建筑物沉降到一定的程度， 在預(yù)先留置的部位補(bǔ)澆混凝土?；詈奢d較大的建筑物，如糧庫(kù)、料倉(cāng)等，在施工前 采用控制加載速率的堆載預(yù)壓措施，使地基預(yù)先沉降，減少建筑物施工后的沉降及 不均勻沉降。當(dāng)基坑挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后應(yīng)及時(shí)做基礎(chǔ)，避免地基被擾動(dòng)。在淤泥及淤 泥質(zhì)土的地基上開(kāi)挖基坑時(shí)，要注意盡可能不擾動(dòng)土的原狀，通?？稍诳拥妆Ａ舸?約200mm厚的原狀土，待敷設(shè)墊層時(shí)才臨時(shí)鏟除。如發(fā)現(xiàn)坑底軟土上已被擾動(dòng)，可 挖去擾動(dòng)部分，用砂、碎石（磚）等回填處理。加強(qiáng)建筑物的沉降觀察，做好詳細(xì) 記錄。在建筑物和構(gòu)筑物沉降觀測(cè)的每一區(qū)域，設(shè)置足夠數(shù)量和符合標(biāo)準(zhǔn)的專用水 準(zhǔn)點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)。沉降觀測(cè)的次數(shù)和時(shí)間應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，一般第一次觀測(cè)應(yīng)在觀 測(cè)點(diǎn)安設(shè)穩(wěn)固后及時(shí)進(jìn)行。民用建筑每加高一層觀測(cè)一次，工業(yè)建筑應(yīng)在不同荷載 階段分別進(jìn)行觀測(cè)，全部竣工后二年內(nèi)沉降觀測(cè)每 3個(gè)月不少于 1 次。（四）防止高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的質(zhì)量檢驗(yàn)地基處理設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)和地基的共同作用，必要時(shí)應(yīng)采 取有效措施，加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，以增加建筑物對(duì)地基不均勻變形的適應(yīng) 能力。對(duì)已選定的地基處理方法，宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)，選擇代表性場(chǎng)地 進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)