減輕不均勻沉降危害的措施

基礎(chǔ)工程青島理工大學(xué)郭棟一般來(lái)說(shuō)，地基產(chǎn)生均勻沉降，對(duì)建筑物本身影響不大，可以預(yù)留沉降標(biāo)高加以解決。但對(duì)地基不均勻沉降，應(yīng)當(dāng)引起注意，當(dāng)不均勻沉降超過(guò)建筑物承受的限度時(shí)，即產(chǎn)生開(kāi)裂破壞，嚴(yán)重傾斜，影響建筑使用，危及安全。

地基的過(guò)量變形將使建筑物損壞或影響其使用功能。特別是高壓縮性土、膨脹土、濕陷性黃土以及軟硬不均等不良地基上的建筑物，如果考慮欠周，就更易因不均勻沉降而開(kāi)裂損壞。如何防止或減輕不均勻沉降造成的損害，是設(shè)計(jì)中必須認(rèn)真考慮的問(wèn)題。2.8減輕建筑物不均勻沉降措施產(chǎn)生不均勻沉降的原因是:①建筑物上部荷載分布不均勻，造成地基土的附加應(yīng)力不均勻;如上部荷載突變，高低交界處產(chǎn)生不均勻沉降；

②地基土的壓縮性質(zhì)相差懸殊，土層水平方向軟硬突變處產(chǎn)生不均勻沉降；

③地基土壓縮層相差懸殊，軟弱土層厚度變化大不均勻墻體開(kāi)裂的一般規(guī)律：斜裂縫下的基礎(chǔ)沉降較大。減少不均勻沉降的途徑有兩個(gè)方面：設(shè)法增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降的適應(yīng)能力；設(shè)法減少不均勻沉降或總沉降量。減輕建筑物不均勻沉降的具體措施有：采用柱下條形基礎(chǔ)、筏基和箱基等連續(xù)基礎(chǔ)；采用樁基或其他深基礎(chǔ)；采用人工地基砂墊層大面積強(qiáng)夯碎石樁從上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基共同工作、相互作用的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合在建筑、結(jié)構(gòu)、施工采取措施。前三類(lèi)措施造價(jià)偏高；柱基、深基和許多地基處理方法還須具備一定的施工條件才能用；地基處理不能完全解決問(wèn)題，需輔以某些建筑、結(jié)構(gòu)、施工措施才能取得預(yù)期效果。最后一種辦法經(jīng)濟(jì)效果好。0k在很多情況下，采取了建筑、結(jié)構(gòu)、施工等措施后，可降低對(duì)地基處理的要求，有時(shí)還可免于處理。一、建筑設(shè)計(jì)措施1、建筑物體形應(yīng)力求簡(jiǎn)單建筑物的平面和立面輪廓形狀應(yīng)簡(jiǎn)單化；盡量采用長(zhǎng)高比較小的“一”字型建筑；避免采用平面形狀復(fù)雜的建筑物。建筑物的高低變化不宜過(guò)大。當(dāng)?shù)鼗浫鯐r(shí)，建筑物緊接高差以不超過(guò)一層為宜。體型簡(jiǎn)單：平面立面體型復(fù)雜：荷載集中區(qū)域正八字裂縫建筑物的高低變化不宜過(guò)大。當(dāng)?shù)鼗浫鯐r(shí)，建筑物緊接高差以不超過(guò)一層為宜。2、控制建筑物的長(zhǎng)高比及合理布置縱橫墻長(zhǎng)高比：建筑物在平面上的長(zhǎng)度和從基礎(chǔ)底面起算起的高度之比。長(zhǎng)高比越大，結(jié)構(gòu)的整體剛度就越弱，抵抗彎曲變形和調(diào)整不均勻沉降的能力就越差。一般二層、三層以上的砌體承重房屋的長(zhǎng)高比不宜大于2.5；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。因此，當(dāng)?shù)鼗涣紩r(shí)，應(yīng)盡量使內(nèi)、外縱墻不轉(zhuǎn)折或少轉(zhuǎn)折，內(nèi)橫墻間距不宜過(guò)大，且與縱墻之間的連接應(yīng)牢靠，必要時(shí)還應(yīng)增強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度和強(qiáng)度。

應(yīng)盡量使內(nèi)、外縱墻都貫通3、設(shè)置沉降縫

在變形縫中要注意伸縮縫與沉降縫的區(qū)別屬于變形縫的一種。在可能發(fā)生不均勻沉降的部位，預(yù)先人為設(shè)置縫隙即用沉降縫將建筑物（包括基礎(chǔ)）分割為兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的沉降單元（剛度單元），可有效地防止地基不均勻沉降產(chǎn)生的損害。⑵.設(shè)置的部位根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，沉降縫宜在建筑物的下列部位設(shè)置，以劃分成多個(gè)獨(dú)立的沉降單元：

建筑物平面形狀復(fù)雜的轉(zhuǎn)折部位

建筑物的高度或荷載突變處高差2層或6m以上

長(zhǎng)高比較大的建筑物適當(dāng)部位

地基土壓縮性顯著變化處

埋深相差較大

建筑結(jié)構(gòu)（包括基礎(chǔ)）類(lèi)型不同處

分期建造房屋的交界處舊建筑物構(gòu)造做法：縫內(nèi)一般不能填塞將沉降縫設(shè)置成雙墻基礎(chǔ)，墊層可不斷開(kāi)。將沉降縫設(shè)置成懸挑基礎(chǔ)被懸挑的梁及墻體應(yīng)盡可能壓縮截面尺寸和采用輕質(zhì)材料將沉降縫設(shè)置成跨越基礎(chǔ)沉降縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)可能發(fā)生嚴(yán)重相向傾斜時(shí)，應(yīng)拉開(kāi)一段距離，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)改成簡(jiǎn)支或懸臂；有防滲要求的地下室不宜設(shè)置沉降縫；采用后澆帶形式可減少高層與裙房間的不均勻沉降。4、相鄰建筑物間應(yīng)有一定的凈距當(dāng)兩基礎(chǔ)相鄰過(guò)近時(shí)，由于地基附加應(yīng)力擴(kuò)散和疊加影響，會(huì)使兩基礎(chǔ)的沉降比各自單獨(dú)存在時(shí)增大很多。輕者受重者影響較大；既有建筑受新建建筑或高層影響；

相鄰建筑物基礎(chǔ)之間所需的凈距見(jiàn)表2-11.浙江永嘉縣兩棟居民樓由于相距甚近，造成相互傾斜各達(dá)38~39cm，后側(cè)樓頂已相接觸Kiss

成都樓歪歪

瓊海兩樓"親密接觸"兩樓之間原本間距5、調(diào)整建筑物的某些標(biāo)高適當(dāng)提高室內(nèi)地坪或地下設(shè)施的標(biāo)高；適當(dāng)提高相互聯(lián)系的建筑物各部分中沉降較大者；建筑物與設(shè)備之間，應(yīng)留有足夠的凈空；有管道穿過(guò)時(shí)，應(yīng)留有足夠尺寸的孔洞，或采用柔性管道接頭。措施：根據(jù)預(yù)估沉降，調(diào)整建筑物的局部標(biāo)高。二、結(jié)構(gòu)措施1、減輕建筑物自重減少墻體的重量；選用輕型結(jié)構(gòu)；減少基礎(chǔ)及其上回填土的重量。⑴減少墻體重量要大利發(fā)展輕質(zhì)高強(qiáng)墻體材料。如輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土墻板、各種空心砌塊、多孔及其它輕質(zhì)墻等。人造輕集料粘土陶粒工業(yè)廢料輕集料粉煤灰陶粒天然輕集料長(zhǎng)白山浮石如何減輕承重結(jié)構(gòu)的自身重量是改革混凝土發(fā)展方向發(fā)展高強(qiáng)輕質(zhì)混凝土途徑：采用高標(biāo)號(hào)水泥，發(fā)展人工輕骨料，代替普通砂石骨料在世界高層建筑中，成功的范例有德國(guó)慕尼黑BMW大廈采用陶粒混凝土減輕自重美芝加哥瑪利那雙塔60層采用陶?；炷翜p輕自重TwinTowersMarinaCity——雙塔瑪利那城

⑵選用輕型結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)以及各種輕型空間結(jié)構(gòu)?！傍B(niǎo)巢”外形結(jié)構(gòu)主要由巨大的門(mén)式鋼架組成，共有24根桁架柱。國(guó)家體育場(chǎng)建筑頂面呈鞍形，長(zhǎng)軸為332.3米，短軸為296.4米，最高點(diǎn)高度為68.5米，最低點(diǎn)高度為42.8米。體育場(chǎng)外殼采用可作為填充物的氣墊膜水立方-空間鋼架結(jié)構(gòu)-透明的ETFE膜，是世界上規(guī)模最大的膜結(jié)構(gòu)工程

18m鋼木屋架索—膜結(jié)構(gòu)是用薄膜材料和鋼索共同形成的結(jié)構(gòu)。日本大阪體育館張拉式膜建筑⑶減少基礎(chǔ)和回填土重量盡量采用淺埋基礎(chǔ)如鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)等。2、設(shè)置圈梁

圈梁的作用：提高砌體結(jié)構(gòu)抵抗彎曲的能力，即增強(qiáng)建筑物的抗彎剛度。是防止磚墻出現(xiàn)裂縫和阻止裂縫開(kāi)展的有效措施。圈梁主要承受拉應(yīng)力。

墻體正向撓曲時(shí)，下方圈梁起作用。反向撓曲時(shí)，上方圈梁起作用。圏梁特點(diǎn)：它形似梁而不是梁。梁是一個(gè)或多個(gè)支點(diǎn)上的受彎構(gòu)件，而圈梁是均勻地臥在墻體上的、閉合的帶狀構(gòu)造措施。對(duì)照木桶成型原理，圈梁就是腰箍。位置：窗頂或樓板下面。注意：在平面上應(yīng)形成封閉系統(tǒng)。3、設(shè)置基礎(chǔ)梁（地梁）

一般針對(duì)采用單獨(dú)柱基礎(chǔ)的框架結(jié)構(gòu)，在基礎(chǔ)間設(shè)置基礎(chǔ)梁，以加大結(jié)構(gòu)剛度、減小不均勻沉降。地圈梁與地梁的區(qū)別：地圈梁一般用于磚混、砌體結(jié)構(gòu)中，其主要作用減少砌體基礎(chǔ)不均勻沉降和沉降差，另外一個(gè)作用是當(dāng)砌體基礎(chǔ)埋深過(guò)大時(shí)，接近地面的圈梁可以作為首層計(jì)算高度的起算點(diǎn)，圈梁不起承重作用，對(duì)砌體有約束作用，有利于抗震，其截面、配筋由構(gòu)造確定。地梁（基礎(chǔ)梁）一般用于框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)，框架柱落于基礎(chǔ)梁上或基礎(chǔ)梁交叉點(diǎn)上，其主要作用是作為上部建筑的基礎(chǔ)，將上部荷載傳遞到地基上，基礎(chǔ)梁作為基礎(chǔ)，起到承重和抗彎功能，一般基礎(chǔ)梁的截面較大，截面高度一般建議取1/14~1/8柱距，這樣基礎(chǔ)梁的剛度很大，可以起到基礎(chǔ)梁的效果，其配筋由計(jì)算確定。以挖除的土重去補(bǔ)償（抵消）一部分甚至全部的建筑物重量，達(dá)到減少沉降的目的。選用箱形基礎(chǔ)或樁箱基礎(chǔ)4、減少或調(diào)整基底附加壓力設(shè)置地下室或半地下室，補(bǔ)償上部結(jié)構(gòu)荷載；調(diào)整基底尺寸或埋深來(lái)減小不均勻沉降。飄檐:房屋向外飄出的屋檐、雨篷。5、增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度或采用非敏感性的結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)形式，剛則剛，柔則柔；如選用剛性結(jié)構(gòu)體系時(shí)，就要加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度，保證出現(xiàn)一定程度的不均勻沉降時(shí)，上部結(jié)構(gòu)能夠完全承受由此引起的附加內(nèi)力。非敏感性結(jié)構(gòu)如排架、三鉸拱等鉸接結(jié)構(gòu)，一定要保證節(jié)點(diǎn)為鉸接，而不是半剛半鉸；同時(shí)保證屋蓋等正常工作。排架、三鉸拱（架）等鉸接結(jié)構(gòu)，支座發(fā)生相對(duì)位移時(shí)不會(huì)引起很大的附加應(yīng)力，可避免不均勻沉降的損害。三、施工措施遵照先重（高）后輕（低）的施工順序適當(dāng)安排施工順序，先蓋重的、高的部分、后蓋輕的、低的部分；先主體建筑，后附屬建筑等注意堆載、沉樁和降水等鄰近建筑物的影響建筑物施工前使地基預(yù)先沉降-如糧倉(cāng)、油罐。注意保護(hù)坑底土體，減少擾動(dòng)。在坑底保留200m