土木工程概論-第三章

土木工程概論地基與基礎(chǔ)地基處理基礎(chǔ)不均勻沉降的防治措施工程地質(zhì)勘察基礎(chǔ)的種類12345本章內(nèi)容第三章地基與基礎(chǔ)工程3.1地基與基礎(chǔ)任何建筑物都建造在一定的地層上，通常把支承建筑物、受建筑物荷載影響的土體或巖體稱為地基。地基不屬于建筑的組成部分，但它對保證建筑物的堅(jiān)固耐久具有非常重要的作用。與上部結(jié)構(gòu)相比，土層相對較弱，所以不能將上部結(jié)構(gòu)直接建造在地基上，這就需要一個(gè)過渡結(jié)構(gòu)，這個(gè)過渡結(jié)構(gòu)就是基礎(chǔ)?；A(chǔ)是工程結(jié)構(gòu)物地面以下部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其作用是將上部結(jié)構(gòu)荷載傳給地基，它是房屋、橋梁、碼頭及其他構(gòu)筑物的重要組成部分，如圖3-1所示。3.1地基與基礎(chǔ)圖3-1地基及基礎(chǔ)3.1地基與基礎(chǔ)在基礎(chǔ)工程中，需要解決的問題主要是：基礎(chǔ)要有足夠的能力承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載，同時(shí)地基要堅(jiān)固、穩(wěn)定而可靠，有足夠的能力承受基礎(chǔ)傳來的荷載，從而保證建筑物不因地基承載力不足、地基變形等造成破壞或失穩(wěn)而影響使用。歷史上有不少由于建筑物地基問題導(dǎo)致的工程事故，比較典型的有加拿大特朗斯康谷倉、意大利比薩斜塔、蘇州虎丘塔的整體傾斜，上海展覽中心、墨西哥市藝術(shù)宮的整體沉降和香港寶城大廈的山體滑坡等，如圖3-2～圖3-6所示。因此，做好地基和基礎(chǔ)的勘察設(shè)計(jì)和處理等工作至關(guān)重要。3.1地基與基礎(chǔ)圖3-2加拿大特朗斯康谷倉圖3-3意大利比薩斜塔3.1地基與基礎(chǔ)圖3-4蘇州虎丘塔圖3-5上海展覽中心圖3-6墨西哥市藝術(shù)宮3.2工程地質(zhì)勘察主要工作內(nèi)容工程地質(zhì)勘察方法3.2.1主要工作內(nèi)容①搜集研究區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、遙感照片、水文、氣象、水文地質(zhì)、地震等已有資料，以及工程經(jīng)驗(yàn)和已有的勘察報(bào)告等。②工程地質(zhì)調(diào)查與測繪。③工程地質(zhì)勘探。④巖土測試和觀測。⑤整理資料和編寫工程地質(zhì)勘察報(bào)告。3.2.2工程地質(zhì)勘察方法工程地質(zhì)測繪是工程地質(zhì)勘察的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，主要指在一定范圍內(nèi)調(diào)查研究與工程建設(shè)活動(dòng)有關(guān)的各種工程地質(zhì)條件，測制成一定比例尺的工程地質(zhì)圖，分析可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)作用及其對設(shè)計(jì)建筑物的影響，并為勘探、試驗(yàn)、觀測等工作的布置提供依據(jù)。工程地質(zhì)測繪所需調(diào)研的內(nèi)容有：地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌及第四紀(jì)地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、天然建筑材料、自然（物理）地質(zhì)現(xiàn)象及工程地質(zhì)現(xiàn)象。1．工程地質(zhì)測繪3.2.2工程地質(zhì)勘察方法1）工程地球物理勘探工程地球物理勘探簡稱工程物探，其目的是利用專門儀器，測定各類巖、土體或地質(zhì)體的密度、導(dǎo)電性、彈性、磁性、放射性等物理性質(zhì)的差別，通過分析解釋判斷地面下的工程地質(zhì)條件。根據(jù)工作條件的不同，工程物探可分為地面物探和井下物探（測井）；根據(jù)探測對象特點(diǎn)的不同，工程物探可分為放射性測量法、磁法、自然電場法、電測深法、充電法等。2．工程地質(zhì)勘探工程物探的優(yōu)點(diǎn)在于能經(jīng)濟(jì)而迅速地探測較大范圍，且通過不同方向的多個(gè)剖面獲得的資料是三維的。以這些資料為基礎(chǔ)，在控制點(diǎn)和異常點(diǎn)上布置勘探、試驗(yàn)工作，既可減少盲目性，又可提高精度。3.2.2工程地質(zhì)勘察方法2）鉆探和坑探鉆探是指為了勘探礦床、地層構(gòu)造、土壤性質(zhì)等，用鉆機(jī)向地下鉆孔，取出土壤或巖心供分析研究，如圖3-7所示?？犹绞侵笧榱私沂镜刭|(zhì)現(xiàn)象和礦體產(chǎn)狀，從地表或地下掘進(jìn)各類小斷面坑道的勘探工程，如圖3-8所示。圖3-7鉆探圖3-8坑探鉆探和坑探的工作成本高，故應(yīng)在工程地質(zhì)測繪和工程物探工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同工程地質(zhì)勘探階段需要查明的問題，合理設(shè)計(jì)洞、坑、孔的數(shù)量、位置、深度、方向和結(jié)構(gòu)，以盡可能少的工作量取得盡可能多的地質(zhì)資料，并保證必要的精度。3.2.2工程地質(zhì)勘察方法通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)或現(xiàn)場試驗(yàn)獲得工程地質(zhì)設(shè)計(jì)和施工參數(shù)，定量評(píng)價(jià)工程地質(zhì)條件和解決工程地質(zhì)問題的手段，是工程地質(zhì)勘察的有機(jī)組成部分。當(dāng)設(shè)計(jì)建筑物規(guī)模較小或在大型建筑物的早期設(shè)計(jì)階段，且易于取得巖、土體試樣的情況下，往往采用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)主要用來測試巖、土體樣品的物理性質(zhì)、水理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)等。3．實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場試驗(yàn)為了給重要建筑物的初步設(shè)計(jì)到施工圖設(shè)計(jì)提供各種參數(shù)，必須在現(xiàn)場對有代表性的天然結(jié)構(gòu)的大型試樣或?qū)畬舆M(jìn)行測試。此外，要獲取液態(tài)軟黏土、疏松含水細(xì)砂、強(qiáng)裂隙化巖體之類的、不能得到原狀結(jié)構(gòu)試樣的巖土體的物理力學(xué)參數(shù)，必須進(jìn)行現(xiàn)場原位測試。現(xiàn)場原位測試主要包括觸探試驗(yàn)、承壓板載荷試驗(yàn)、原位直剪試驗(yàn)以及地應(yīng)力測量等。3.2.2工程地質(zhì)勘察方法長期觀測（或監(jiān)測）是指用專門的觀測儀器對建筑區(qū)工程地質(zhì)條件各要素，或?qū)こ探ㄖ顒?dòng)有重要影響的自然（物理）地質(zhì)作用，以及某些重要的工程地質(zhì)作用隨時(shí)間的發(fā)展變化，進(jìn)行長時(shí)期重復(fù)測量的工作。觀測的主要內(nèi)容有：巖、土體位移范圍、速度、方向，巖、土體內(nèi)地下水位變化，巖體內(nèi)破壞面上的壓力，爆破引起的質(zhì)點(diǎn)速度，峰值質(zhì)點(diǎn)加速度，人工加固系統(tǒng)的載荷變化等。長期觀測取得的資料經(jīng)整理分析，可直接用于工程地質(zhì)評(píng)價(jià)，檢驗(yàn)工程地質(zhì)預(yù)測的準(zhǔn)確性，以及對不良地質(zhì)作用及時(shí)采取防治措施，確保工程安全。4．長期觀測（或監(jiān)測）3.3基礎(chǔ)的種類按使用材料的不同可分為：灰土基礎(chǔ)、磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)；按埋置深度的不同可分為：淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。埋置深度不超過5m者稱為淺基礎(chǔ)，大于5m者稱為深基礎(chǔ)；按受力性能的不同可分為：剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)；按構(gòu)造形式的不同可分為：條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)深基礎(chǔ)3.3基礎(chǔ)的種類3.3.1淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)一般指埋置深度在3～5m以內(nèi)的一般基礎(chǔ)以及埋置深度雖超過5m但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)（如箱型基礎(chǔ)）。當(dāng)場地的淺層土質(zhì)可以滿足建筑物對地基承載力和變形的要求時(shí)，首選淺基礎(chǔ)方案。淺基礎(chǔ)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為擴(kuò)展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、柱下交叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)等。1．?dāng)U展基礎(chǔ)3.3.1淺基礎(chǔ)墻下條形基礎(chǔ)和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)統(tǒng)稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)，如圖3-9、圖3-10所示。圖3-9墻下條形基礎(chǔ)圖3-10柱下獨(dú)立基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)的作用是把墻或柱下的荷載側(cè)向擴(kuò)展到土中，使之滿足地基承載力的要求。3.3.1淺基礎(chǔ)

1）墻下條形基礎(chǔ)墻下條形基礎(chǔ)是指基礎(chǔ)長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度的一種基礎(chǔ)形式，又可分為剛性條形基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。3.3.1淺基礎(chǔ)當(dāng)基礎(chǔ)寬度較大，若再用剛性基礎(chǔ)，則其用料多、自重大，有時(shí)還需要增加基礎(chǔ)埋深，此時(shí)可采用混凝土中配置鋼筋形成的柔性條形基礎(chǔ)（又稱為鋼筋混土條形基礎(chǔ)），使寬基淺埋。（2）柔性條形基礎(chǔ)剛性條形基礎(chǔ)是墻基礎(chǔ)中常見的形式，通常用磚或毛石砌筑。為保證基礎(chǔ)的耐久性，磚的強(qiáng)度等級(jí)不能太低，在嚴(yán)寒地區(qū)宜用毛石，毛石需用未風(fēng)化的硬質(zhì)巖石。對于砌筑用砂漿，當(dāng)土質(zhì)潮濕或有地下水時(shí)要用水泥砂漿。（1）剛性條形基礎(chǔ)3.3.1淺基礎(chǔ)2）柱下獨(dú)立基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)是柱基礎(chǔ)中最常用和最經(jīng)濟(jì)的形式，也可分為剛性基礎(chǔ)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)兩大類。其中，剛性基礎(chǔ)可用磚、毛石或素混凝土砌筑，基礎(chǔ)臺(tái)階高寬比要滿足規(guī)范規(guī)定。同樣，當(dāng)上部荷載較大，需要基礎(chǔ)的底面積較大時(shí)，高度也會(huì)很大，不經(jīng)濟(jì)，此時(shí)可采用柔性鋼筋混凝土基礎(chǔ)。一般鋼筋混凝土柱下宜用鋼筋混凝土基礎(chǔ)，以符合柱與基礎(chǔ)剛接的假定。3.3.1淺基礎(chǔ)2．聯(lián)合基礎(chǔ)在為相鄰兩柱分別配置獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，常因其中一柱靠近建筑界限，或因兩柱間距較小，而出現(xiàn)基地面積不足或者荷載偏心過大等情況，此時(shí)可考慮采用聯(lián)合基礎(chǔ)。聯(lián)合基礎(chǔ)主要指同列相鄰兩柱公共的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，即雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)。聯(lián)合基礎(chǔ)也可用于調(diào)整相鄰兩柱的沉降差或防止兩者之間的相向傾斜等。3.3.1淺基礎(chǔ)3．柱下條形基礎(chǔ)和柱下交叉條形基礎(chǔ)當(dāng)?shù)鼗^為軟弱、柱荷載或地基壓縮性分布不均勻，以至于采用擴(kuò)展基礎(chǔ)可能產(chǎn)生較大的不均勻沉降時(shí)，常將同一方向上若干柱子的基礎(chǔ)連成一體而形成柱下條形基礎(chǔ)，如圖3-11所示。這種基礎(chǔ)抗彎剛度大，因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力。圖3-11柱下條形基礎(chǔ)3.3.1淺基礎(chǔ)當(dāng)?shù)鼗浫跚以趦蓚€(gè)方向上分布不均勻時(shí)，需要基礎(chǔ)在兩個(gè)方向都具有一定的剛度來減少結(jié)構(gòu)不均勻沉降，此時(shí)可在柱網(wǎng)下縱橫兩向設(shè)置鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，從而形成柱下交叉條形基礎(chǔ)，如圖3-12所示。圖3-12柱下交叉條形基礎(chǔ)3.3.1淺基礎(chǔ)4．筏形基礎(chǔ)筏型基礎(chǔ)主要包括平板式和梁板式兩種類型，如圖3-13所示。圖3-13筏形基礎(chǔ)（a）平板式；（b）梁板式（a）（b）筏形基礎(chǔ)由于整體剛度相當(dāng)大，能將各個(gè)柱子的沉降調(diào)整得比較均勻，同時(shí)還能跨越地下淺層小洞穴、增強(qiáng)建筑物的整體抗震性能。另外，筏形基礎(chǔ)還可作為地下室、油庫、水池等的防滲地板。3.3.1淺基礎(chǔ)5．箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫墻體組成的整體結(jié)構(gòu)，其抗彎剛度非常大，如圖3-14所示。箱形基礎(chǔ)是高層建筑廣泛采用的基礎(chǔ)形式，但其材料用量較大，且為保證箱基剛度要設(shè)置較多的內(nèi)墻，墻的開洞率也有限制，故箱基作為地下室時(shí)，會(huì)對使用帶來一些不便。

圖3-14箱形基礎(chǔ)

3.3.1淺基礎(chǔ)6．殼體基礎(chǔ)為了充分發(fā)揮混凝土抗壓性能好的優(yōu)點(diǎn)，可將基礎(chǔ)的形式做成殼體。常見的形式有：正圓錐殼、M型組合殼和內(nèi)球外錐殼。殼體基礎(chǔ)是用于煙囪、水塔、儲(chǔ)倉、中小型高爐等各類筒形構(gòu)筑物的基礎(chǔ)，其平面尺寸比一般獨(dú)立基礎(chǔ)要大，其優(yōu)點(diǎn)是材料省、造價(jià)低，但是施工工期長、工作量大且技術(shù)要求高，如圖3-15所示。圖3-15殼體基礎(chǔ)3.3.2深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)是一種古老的基礎(chǔ)型式，是設(shè)置于土中的豎直或傾斜的柱型基礎(chǔ)構(gòu)件，其橫截面積尺寸比長度小得多。樁工技術(shù)經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展過程，無論是樁基材料和樁類型，還是樁工機(jī)械和施工方法都有了巨大的發(fā)展，已經(jīng)形成了現(xiàn)代化基礎(chǔ)工程體系。在某些情況下，采用樁基礎(chǔ)可以大量減少施工現(xiàn)場工作量和材料的消耗。1．樁基礎(chǔ)3.3.2深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)由樁（或稱基樁）和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成，如圖3-16所示。若樁身全部埋于土中，承臺(tái)底面與土體接觸，則稱為低承臺(tái)樁基；若樁身上部露出地面而承臺(tái)底位于地面以上，則稱為高承臺(tái)樁基。建筑樁基通常為低承臺(tái)樁基礎(chǔ)。圖3-16樁基礎(chǔ)模型3.3.2深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)具有以下特點(diǎn)：①樁支承于堅(jiān)硬的或較硬的持力層，具有很高的豎向單樁承載力或群樁承載力，足以承擔(dān)高層建筑的全部豎向荷載。②樁基具有很大的豎向單樁剛度或群剛度，在自重或相鄰荷載影響下，不產(chǎn)生過大的不均勻沉降，并確保建筑物的傾斜不超過允許范圍。3.3.2深基礎(chǔ)③憑借巨大的單樁或群樁側(cè)向剛度及其整體抗傾覆能力，樁基礎(chǔ)可抵御由于風(fēng)和地震引起的水平荷載及其他荷載，從而保證高層建筑的抗傾覆穩(wěn)定性。④樁身穿過可液化土層而支承于穩(wěn)定的堅(jiān)實(shí)土層或嵌固于基巖，在地震造成淺部土層液化與震陷的情況下，樁基憑借深部穩(wěn)固土層仍具有足夠的抗壓與抗拔承載力，從而確保高層建筑的穩(wěn)定，且不產(chǎn)生過大的沉陷與傾斜。3.3.2深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)可按不同方法分類：①按照基礎(chǔ)的受力原理不同大致可分為摩擦樁和端承樁：摩擦樁：指利用地層與基樁的摩擦力來承載構(gòu)造物，可分為壓力樁及拉力樁，大致用于無堅(jiān)硬承載層或承載層較深的土層。端承樁：指基樁坐落在承載層上來承載構(gòu)造物。3.3.2深基礎(chǔ)②按照施工方式不同可分為預(yù)制樁和灌注樁：預(yù)制樁：指通過打樁機(jī)將預(yù)制的鋼筋混凝土樁打入地下，優(yōu)點(diǎn)是材料省、強(qiáng)度高，適用于要求較高的建筑，缺點(diǎn)是施工難度高、受機(jī)械數(shù)量限制，施工時(shí)間長。灌注樁：指首先在施工場地上鉆孔，當(dāng)達(dá)到所需深度后將鋼筋放入然后澆灌混凝土。優(yōu)點(diǎn)是施工難度低，尤其是人工挖孔樁，可以不受機(jī)械數(shù)量的限制，所有樁基同時(shí)進(jìn)行施工，大大節(jié)省時(shí)間，缺點(diǎn)是樁基承載力低、費(fèi)材料。3.3.2深基礎(chǔ)一般將埋深大于3m、直徑不小于800mm、且埋深與墩身直徑的比小于6或埋深與擴(kuò)底直徑比小于4的獨(dú)立剛性基礎(chǔ)稱為墩基礎(chǔ)。墩基礎(chǔ)是利用機(jī)械或人工在地基中開挖成孔后灌注混凝土形成的長徑比較小的大直徑樁基礎(chǔ)。由于其粗大如墩，故稱為墩基礎(chǔ)。2．墩基礎(chǔ)3.3.2深基礎(chǔ)墩基礎(chǔ)能較好地適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件，常用作高層建筑中柱的基礎(chǔ)。墩基礎(chǔ)一般采用一柱一墩，墩身比樁具有更大的剛度和強(qiáng)度，墩柱穿過深厚的軟弱土層而直接支撐在巖石或密實(shí)土層上，如圖3-17所示。圖3-17墩基礎(chǔ)構(gòu)造示意圖沉井基礎(chǔ)是以沉井法施工的地下結(jié)構(gòu)物，如圖3-18所示。它是先在地表制作一個(gè)井筒狀的結(jié)構(gòu)物（沉井），然后在井壁的圍護(hù)下通過從井內(nèi)不斷挖土，使沉井依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后經(jīng)過混凝土封底并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺(tái)或其他結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)。沉井基礎(chǔ)一般用于大型橋墩的基坑、污水泵站、大型設(shè)備基礎(chǔ)、人防掩蔽所、盾構(gòu)拼裝井、地下車道及車站水工基礎(chǔ)施工圍護(hù)裝置等。3.3.2深基礎(chǔ)3．沉井基礎(chǔ)3.3.2深基礎(chǔ)圖3-18沉井基礎(chǔ)3.3.2深基礎(chǔ)沉井按平面形狀的不同，可分為圓形沉井、矩形沉井和圓端形沉井。其中，圓形沉井形狀對稱、挖土容易，下沉不易傾斜，但與墩、臺(tái)截面形狀適應(yīng)性差；矩形沉井與墩、臺(tái)截面形狀適應(yīng)性好，模板制作簡單，但邊角土不易挖除，下沉易產(chǎn)生傾斜；圓端形沉井適用于圓端形的墩身，立模不便，但控制下沉與受力狀態(tài)較矩形沉井好。另外，沉井按立面形狀的不同分為柱形沉井和階梯形沉井；按建筑材料的不同，分為混凝土沉井、鋼筋混凝土沉井、鋼沉井。沉箱是一個(gè)有頂無底的箱形結(jié)構(gòu)（即沉箱工作室），頂蓋上裝有氣閘，便于人員、材料、土進(jìn)出工作室，同時(shí)保持工作室的固定氣壓，如圖3-19所示。3.3.2深基礎(chǔ)4．沉箱基礎(chǔ)圖3-19沉箱基礎(chǔ)施工時(shí)，借助輸入工作室的壓縮空氣，以阻止地下水滲入，便于工人在室內(nèi)挖土，使沉箱逐漸下沉，同時(shí)在上面加筑混凝土。當(dāng)其沉到預(yù)定深度后，用混凝土填實(shí)工作室，作為重型構(gòu)筑物（如橋墩、地下鐵道及其他水工、港口構(gòu)筑物）的基礎(chǔ)。3.3.2深基礎(chǔ)地下連續(xù)墻是在地面上采用一種挖槽機(jī)械，沿著深開挖工程的周邊軸線，在泥漿護(hù)壁條件下，開挖出一條狹長的深槽。清槽后，在槽內(nèi)吊放鋼筋籠，然后用導(dǎo)管法灌筑水下混凝土筑成一個(gè)單元槽段。如此逐段進(jìn)行，在地下筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁，作為截水、防滲、承重、擋水結(jié)構(gòu)，如圖3-20所示。5．地下連續(xù)墻3.3.2深基礎(chǔ)圖3-20地下連續(xù)墻施工過程導(dǎo)墻土體模型已完成的單元槽段3.3.2深基礎(chǔ)此法的特點(diǎn)是施工振動(dòng)小、墻體剛度大、整體性好、施工速度快、可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支護(hù)及進(jìn)行逆作法施工，適用于各種地質(zhì)條件下，包括砂性土層、粒徑50mm以下的沙礫層中施工等。地下連續(xù)墻通還常用于建造建筑物的地下室、地下商場、停車場、地下油庫、擋土墻，工業(yè)建筑的深池、坑等。3.4基礎(chǔ)不均勻沉降的防治措施3施工措施2結(jié)構(gòu)措施1建筑措施3.4.1建筑措施1．建筑物平面應(yīng)盡量簡單，高差不宜過大對于平面形狀復(fù)雜的建筑物，在縱、橫單元交叉處，基礎(chǔ)密集，地基中各單元荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力互相重疊，此處附加應(yīng)力大于它處，因此沉降也必然大于它處，加上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。而對于立面復(fù)雜的建筑物，由于其高低或輕重變化大，因此引起地基的附加應(yīng)力變化也大，附加應(yīng)力大的地方基礎(chǔ)沉降大，附加應(yīng)力小的地方基礎(chǔ)沉降小，這樣也容易出現(xiàn)不均勻沉降，如圖3-21所示。3.4.1建筑措施圖3-21建筑物因高差過大開裂因此，當(dāng)?shù)鼗鶙l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。實(shí)踐表明，這樣的建筑物，由于整體剛度好，地基受荷均勻，發(fā)生開裂的情況較少。3.4.1建筑措施2．控制建筑物的長高比及合理布置縱橫墻當(dāng)砌體承重房屋的長高比很大時(shí)，房屋的中間部分沉降大，兩端部分沉降小，因此縱墻很容易因撓曲過度而開裂。因此，規(guī)范中對長高比提出了限制。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。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。一般房屋的縱向剛度較弱，故地基不均沉降的損害主要表現(xiàn)為縱墻的撓曲破壞。同時(shí)，內(nèi)、外墻的中斷、轉(zhuǎn)折，都會(huì)削弱建筑物的縱向剛度。因此，當(dāng)基礎(chǔ)不良時(shí)，應(yīng)盡量使內(nèi)、外墻都貫通，縮小橫墻的間距，以有效地改善房屋的整體性，從而增強(qiáng)調(diào)整不均勻沉降的能力。3.4.1建筑措施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，可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。因此，可考慮在平面圖形復(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設(shè)置沉降縫。施工時(shí)，沉降縫必須貫穿整個(gè)斷面（包括基礎(chǔ)），并應(yīng)有足夠?qū)挾??？p內(nèi)一般不填充材料，以便充分發(fā)揮其作用，如圖3-22所示。3.4.1建筑措施圖3-22沉降縫實(shí)例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。3.4.1建筑措施4．考慮相鄰建筑物的影響3.4.1建筑措施在墻體材料方面，應(yīng)大力發(fā)展輕質(zhì)高強(qiáng)高延性墻體材料，某些非承重墻可用輕質(zhì)隔墻代替，不過要注意不應(yīng)使建筑物的整體剛度過于削弱。5．大力發(fā)展輕質(zhì)高強(qiáng)墻體材料3.4.2結(jié)構(gòu)措施1．設(shè)置圈梁圈梁是沿建筑物外墻四周及部分內(nèi)橫墻設(shè)置的連續(xù)封閉的梁，其目的是為了增強(qiáng)建筑的整體剛度及墻身的穩(wěn)定性，如圖3-23所示。這樣，即使建筑物有較大的沉降，也不致產(chǎn)生過大的撓曲變形，并且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。3.4.2結(jié)構(gòu)措施圈梁圖3-23圈梁的設(shè)置3.4.2結(jié)構(gòu)措施2．減輕或調(diào)整建筑物的荷載在結(jié)構(gòu)方面，可采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)及各種輕型空間結(jié)構(gòu)等，以減輕結(jié)構(gòu)構(gòu)件重量。另外，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)回填土，也可減少地基承擔(dān)的荷載。3.4.3施工措施當(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，待重建筑物的沉降基本完成時(shí)，再建造輕的鄰近建筑物。3.4.2結(jié)構(gòu)措施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物周圍，不易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。3.5地基處理1234換填法強(qiáng)夯法預(yù)壓法砂石樁法56振沖法高壓噴射注漿法3.5.1換填法換填法就是將基礎(chǔ)底面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后以質(zhì)地堅(jiān)硬、強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、具有抗侵蝕性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填，并同時(shí)以人工或機(jī)械方法分層壓、夯、振動(dòng)，使之達(dá)到要求的密實(shí)度，成為良好的人工地基，如圖3-24所示。圖3-24換填法換土墊層與原土相比，具有承載力高、剛度大、變形小等優(yōu)點(diǎn)，適用于包括淤泥、淤泥質(zhì)土、松散素填土、雜填土、已完成自重固結(jié)的吹填土等的淺層地基處理以及暗塘、暗溝等淺層處理和低洼區(qū)域的填筑。3.5.2強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法又稱動(dòng)力固結(jié)法，指利用起吊設(shè)備，將10～40t的重錘提升至10～40m高處使其自由下落，依靠強(qiáng)大的夯擊能和沖擊波作用夯實(shí)土層。強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基，如圖3-25所示。3.5.2強(qiáng)夯法圖3-25強(qiáng)夯法對高飽和度的粉土與黏性土等地基，當(dāng)采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進(jìn)行強(qiáng)夯置換時(shí)，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。強(qiáng)夯不得用于不允許對工程周圍建筑物及設(shè)備有一定振動(dòng)影響的地基加固，必需時(shí)，應(yīng)采取防振、隔振措施。3.5.3預(yù)壓法預(yù)壓法指的是為提高軟弱地基的承載力和減少構(gòu)造物建成后的沉降量，預(yù)先在擬建構(gòu)造物的地基上施加一定靜荷載，使地基土壓密后再將荷載卸除的壓實(shí)方法。預(yù)壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和黏性土地基。預(yù)壓法按預(yù)