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建筑地基不均勻沉降的原因即設計措施

收錄時間:2014-08-04 10:38 來源: 江蘇龍騰工程設計有限公司  作者:葛建英  閱讀:0次 評論:0我要評論

內容提示:隨著建筑物的數量不斷增多,建筑物發生沉降,導致建筑物結構發生變形。為了減少變形的發生,本文從建筑地基產生不均勻沉降的原因、建筑地基不均勻沉降設計的具體措施這兩個方面對建筑地基不均勻沉降設計進行詳細的分析和闡述。

延伸閱讀:地基 措施 沉降

        建筑物在建設過程中,以及在建筑物建成以后都會發生沉降和不均勻沉降。如果是均勻沉降,導致的危害或許不大。但如果是不均勻沉降,將會導致建筑物發生結構變化。以至于建筑物發生塌陷,不能夠繼續使用。因此,在最初的設計時就應該對其進行關注。(參考《建筑中文網

        一、 建筑地基產生不均勻沉降的原因

        1. 地質因素

        由于基巖起伏,局部土質不均勻,覆土層的厚度不同,常常使建筑物一部分基礎置于堅硬的基巖上,另一部分基礎置于硬土層上。或者于地基土質軟弱,地基下臥層軟土厚度較大,土的壓縮性較大,存在暗溝、洞穴等。地基含水量變化不正常,受壓后都會使建筑物地基產生不均勻沉降。

        2. 勘察因素

        勘察單位不按規定操作,如鉆探中布孔不準確或孔深不到位,造成地質報告的準確性差、真實性不高。實際施工時,有些工程甚至不進行有效的地質勘察盲目施工。

        3. 設計因素

        建筑物長度太長;建筑體型比較復雜、凹凸轉角多;或有層高高差及荷載顯著不同的;未在適當的部位設置沉降縫;基礎及建筑物整體剛度不足;地基處理不當,基礎設計不合理;相鄰建筑物復合地基的影響等設計方面的失誤。

        4. 施工因素

        沒有認真驗槽;施工排水方案不合理;對建筑物任意改建、擴建;墻體砌筑時砂漿強度偏低、灰縫不飽滿,拉結筋不按規定標準設置等。

        5. 其他因素

        大量開采地下水,建筑物使用不當。隨意改變房屋用途,增大荷載或增加振動,破壞墻體,導致建筑物不均勻沉降、墻體開裂、結構破壞。

        二、 建筑地基不均勻沉降設計的具體措施

        1. 建筑設計措施

        (1)建筑措施

        建筑的平面形狀應力求簡單,規則整齊,盡量避免形狀復雜、陰角太多、建筑物有顯著的高差或荷載差異。在軟土地區建筑物的裂縫事故,往往是在高度或荷載有差異的建筑物為多見,尤其是高、低或輕、重單元連成一體未設置沉降縫時易發生。

        (2)保障質量

        加強原材料的進場驗收,禁止不合格的材料進入施工現場。在進行砌磚時應遵循上、下錯縫,內外搭砌的砌筑法。并注重砌體與非結構構件的可靠連接,來提高墻體的整體性。

        (3)設置圈梁

        在建筑物的基礎和頂層處,宜各設置一道鋼筋混凝土圈梁。其他各層可隔層設置,其主要作用是增強建筑物的整體性。它在一定程序上能防止或減少裂縫的出現,即使出現了裂縫也能阻止其發展。

        (4)建筑物的長高比及合理布置縱橫墻

        由磚石結構建筑的縱橫墻應當盡量保證貫通,橫墻之間應保持適當距離,一般不超過建筑物寬度的1.5 倍為宜。縱橫墻盡量保持直線,減少轉折點,這樣可以最大程度的提高建筑物的整體性。

        (5)設置沉降縫

        利用沉降縫可以有效地將建筑物進行分割,進而實現單元體化。從而使得各個單元體之間的沉降可以產生互補,減少不均勻沉降帶來的對建筑物的不利影響。對于長度較長的建筑物以及不同建筑時期或者同一建筑時期的不同部位都應該進行沉降縫施工,并保證沉降縫寬度的要求。

        (6)相鄰兩個建筑物的影響

        建筑物不僅僅使建筑物的地基發生形變,由于壓力的擴散作用,將會導致相鄰的土層也發生形變。因此,在建設建筑物時,兩個建筑物之間應當保持一定的安全間距。

        2. 結構設計措施

        (1)減輕建筑的荷載

        在建筑設計時盡量減少自重應力,采用的建材計量選用自重輕、強度高的材料。同時還可以采用建設地下室或者半地下室的措施,來減少建筑物的沉降量。

        (2)增加建筑物的強度以及剛度

        盡可能的控制建筑物的長高比,并可以適當的增加橫墻的數量,這樣有助于增加建筑物的整體性和剛度。在此之外,可以從建筑物的結構上出發,增強建筑物的整體性。即便發生較大的沉降,也可避免發生較大的撓曲變形。在一定程度上減少裂縫的發生,即便產生了裂縫,也可以阻止裂縫的繼續擴大發展。

        (3)建筑物的上部結構應當采用靜定結構建筑體系

        針對地基比較軟弱的建筑物、工業廠房,都可以考慮采用靜定結構的結構體系,這樣可以減輕不均勻沉降帶來的后果。

        (4)設置施工后澆帶

        設置施工后澆帶,這是一種先“放”后“抗”的方法,進行后澆帶的部位通常設置在建筑的主樓以及副樓的結構受力比較小的部位。在分別對建筑物的主樓以及副樓進行澆帶施工時,應該從基礎梁、墻、基礎頂板到上部結構的梁和板都提前預留出進行澆帶施工的地方。等待主樓與副樓完工之后,再利用鋼筋混凝土將主、副樓進行補強施工,使整個結構連成一個整體。這樣施工可以先對建筑物的沉降進行先“放”,使得建筑物發生一部分沉降之后再進行澆帶施工,再進行“抗”。即通過構造措施,提高砌體強度,加強墻體的整體性和抗裂能力,減少墻體變形。

        3. 地基基礎設計措施

        (1)在地基基礎設計時,應當以控制建筑物變形為主。設計單位在進行設計時,應當對基礎最終沉降以及偏心距離進行有效的驗算。

        (2)在進行基礎地基設計時,設計人員應當有意識的針對建筑物的剛度和強度進行加強。采用各種形式,減少或者消除基礎的撓曲變形。

        (3)當低級的本身力學性能不能夠滿足建筑的的支撐需求時,必須要采取一定的技術措施對其進行處理。

        (4)對于同一建筑物,應當盡量采用相同的基礎,并兼基礎埋置在同等厚度的土層之中。如果采用不同的基礎形式,建筑物的上部結構必須要斷開,尤其是在地震區。

        三、 結語

        地基發生沉降的原因是多種多樣的,發生不均勻的沉降將會給建筑帶來巨大的影響,并且對建筑物的損傷是無法彌補的。因此,我們需要從建筑物設計時就進行考慮,以便最大程度地減少不均勻沉降。

        參考文獻

        [1]吳軍.建筑地基不均勻沉降原因與設計探析[J].甘肅科技,2009(15).

        [2]周玲.建筑地基不均勻沉降設計探析[J].城市建設理論研究(電子版),2013(07).

        [3]潘博.探析建筑物地基不均勻沉降的原因及防治[J].科技創業家,2012(03).

        [4]衛曉冬,李先鋒.建筑地基不均勻沉降原因與設計探析[J].城市建設理論研究(電子版),2013(18).

        (作者單位:江蘇龍騰工程設計有限公司,宜興214206) 來源: 《建筑中文網》.

原文網址:http://www.wqjlgg.icu/research/201408/15263.htm

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