研究高层建筑基础不均匀沉降及预防措施

研究高层建筑基础不均匀沉降及预防措施

吴继业

湖南省第三工程有限公司湖南湘潭411100

摘要：高层建筑存在着基础不均匀沉降的情况，严重影响建筑物的安全使用，也更影响着房地产工程的建设质量。本文作者对高层房屋建筑基础不均匀沉降的成因进行分析，并提出几点防治高层建筑物基础不均匀沉降的措施。

关键词：高层建筑；基础不均匀沉降；预防处理

引言

高层建筑基础产生不均匀沉降，极易导致墙体开裂产生斜裂缝，若不加以控制处理裂缝会继续延伸。高层建筑不均匀沉降还会导致建筑物的严重下沉以及上部结构的倾斜，因此，加强对高层建筑不均匀沉降的原因分析，并制定合理可行的处理方案，对保证建筑物结构安全具有重要的作用。

1.高层建筑基础不均匀沉降的原因分析

1.1施工因素

在高层建筑的施工过程中，由于为按照规定的施工工艺，导致施工作业时出现地基处理不合理的问题，特别是在对基础地质探测不全面，忽视一些不良的地质条件，进而没有采取相应的防治和控制措施。其次，墙体砌筑不科学是施工过程中引发不均匀沉降的重要诱因，例如拉结筋不合标准以及墙体留槎不符合规范要求。此外，在施工的过程中存在着严重的地基处理不合理的现象，这就加剧了不均匀沉降的出现。在高层建筑的地基处理中，要结合工程的实际情况选择合适的处理方法，确定合理的处理方案，但是在实际的施工中，多数是采用单一的地基处理方法，进而引发了高层建筑基础的不均匀沉降。

1.2建筑物周围环境因素

高层建筑基础发生不均匀沉降，也会受到周围环境的影响：首先，地下水位的变化，在基坑开挖工程中，一般会采用排水法对地下水进行处理，这样就加大了对地下水的开采，诱发了局部地下水位的下降，这样就会使地基失去水的浮力作用，加上土体自身的重量，产生了不均匀的沉降。与此同时，地下水位的下降会使建筑物原有的钢桩和木桩等暴露于大气中，容易受到腐蚀，进而损伤了桩基的功能，引发了新的沉降。其次，在已有的建筑周围进行新建时，会造成新的沉降，进而使地基应力叠加，加大了原有地基的负荷，出现地基倾斜的现象，对建筑物造成了一定的破坏。此外，振动作用的影响也不可忽视，特别是在交通负荷作用下，机械设备的振动会引发建筑物产生缓慢的不均匀变形以及沉降。

1.3建筑物设计影响

工程设计问题高层建筑物沉降，究其原因主要为设计方案中的建筑物单体长度跨度设计不合理，平面图形过于复杂。因高层、高差建筑物的荷载量有所差异，若大于地层的实际承受力，则会出现地基沉降问题。若未将地基土的压缩性纳入工程设计考量范围，则也易出现地基下层开裂。由此可见，需建立专业的设计团队，在设计前期进行严密考察，对设计方案不断优化，方可降低沉降出现的可能性。

2.高层建筑基础不均匀沉降处理方法

2.1做好相应的准备工作

做好相应的准备工作是处理好不均匀沉降的基础和前提，也是预防不均匀沉降的重要途径。因此在高层建筑基础施工中，要事先做好相应的地质勘查工作，收集详细的施工资料，杜绝弄虚作假的现象，为高层建筑基础设计提供重要的依据和参考。同时要聘用具有经验的勘察报告人员，保证其具有较强的业务能力和职业素养，进而保证勘察报告真实可靠。

2.2有效的控制施工

为了有效的控制建筑基础的不均匀沉降，需要对施工过程进行监督和管理，保证施工的质量。首先，要保证砂浆符合规定的设计，包括其品种和强度等级，这就需要在施工的工程中对原材料的入场进行验收，杜绝不合格的材料流入到施工场地，同时确保材料使用的计量符合规定的标准，并派专人进行监控。其次，砖作为高层建筑物的基础材料，其品种和强度等级也要符合设计的要求，并且根据受力性质决定砖的规格和砌筑方法，以便提高建筑的整体性。此外，还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；不应超过标准砖五皮，多孔砖三皮：转角及抗震设防地区临时间断处不得留直槎禁止在任何情况下留阴槎。

2.3对主楼和裙楼基础进行联合设计

裙楼和主楼基础的联合设计指的是裙楼和主楼分别采用不同的基础类型，但是中间不再设置沉降缝。根据对近年来的工程实践的总结，将基础联合设计的要点归纳为以下几点：其一，对考虑裙房的高层建筑而言，确定合理的差异沉降、选择合适的沉降计算方法以及观察地区性持久的沉降数据是其基础设计的关键。其二，联合设计的基本原则是尽量减少主楼的沉降量以及重量，比如可以采用补偿式基础或者柱基，采用轻质材料。同时还可以在不导致破裂的前提下把裙房基础的柔性提高，甚至可以采用独立的柱基。其三，注意施工的先后顺序，对主楼进行先施工，让可能会发生的沉降提前发生，然后根据情况设计良好的后浇带。通常情况下，裙楼和主楼之间的荷载存在很大差异，两者之间的刚度差别也十分大，从而会导致一定量的沉降差异，若处理不当则可能引起结构开裂从而影响使用。而如果主楼和裙楼采用不同的基础类型，则可以设法降低产生不均匀沉降的可能，同时，在结构上还可以保持连续无缝形式。

2.4减轻建筑结构自身的重量

地基产生压缩变形是因为其上面承担了超出本身承重能力的重量，地基压缩变形的程度和地面荷载值是正比关系。因此，减轻建筑物结构自身的重量也是降低基底附加应力从而减少沉降的有力方法。在对基础进行建造时，可以采取覆土少、自重轻的基础形式，比如薄壳基础、宽基浅埋空心基础以及箱型基础。此外，还可以设置半地下室或地下室，采取架空地板来取代室内填土。对于建筑的上部结构，则可以采取轻钢结构、预应力以及单位容量少的轻质墙体材料，从而减轻对地基产生的压力，降低地基基础沉降的可能性。

2.5避免对地基做降水处理并考虑基础施工的高度

相关建筑施工实践表明，对地基进行降水处理，会增大建筑物基础进一步下沉的可能性，加剧不均匀沉降。另外，基础施工高度的限制也对基础不均匀沉降的产生有着影响。由于高层建筑的上部结构是一定的，因此层高就成了限制对不均匀沉降进行施工处理的因素之一。因此，施工人员要控制地基基础加固设备的高度，从而避免对施工作业产生不利影响。

结论

高层建筑的主楼和裙房的高度差十分显著，上部分结构的荷载分布不均匀，对于地基基础而言，这种情况往往会使建筑的基础内力和地基的反力形成很大的反差，这样就会因为基础过大而出现不均匀沉降的现象，严重还会引起房屋墙体的开裂。因此，在高层建筑施工中要正确认识不均匀沉降对房屋结构所造成的危害，并采取有效的措施来进行解决，这具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]汤心刚：《探讨高层建筑基础不均匀沉降控制方案》[J]河南建材，2013（01）

[2]赖小丽：《浅谈高层建筑的不均匀沉降及处理技术》[J]科技视界，2013（14）

[3]付丽文：《地基基础不均匀沉降的危害及其处理措施》[J]建设科技，2013（01）