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地基基础不均匀沉降危害及对策

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地基基础不均匀沉降危害及对策

发布日期:2017-12-16 作者: 点击:

地基基础不均匀沉降危害及措施


  地基不均匀沉降,主要的原因是建筑物上部荷载分布不均匀,造成持力层地基土的附加应力不均匀;持力层地基土厚度分布不均匀,造成不同部位土体不均匀压缩变形;持力层地基土下卧层分布不均匀,造成土体总压缩变形的不均匀;基础持力层未选定在同一土层上。这一问题一直影响着工程的使用。许多砌体结构、混凝土结构等建筑物在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。


一、地基基础不均匀沉降对混合结构房屋的危害


  建筑物通过基础把竖向体系传来的荷载(轴向力)传递给地基,地基产生的反力作用在基础底面上。只有当其与轴向力平衡时,才能保证建筑物结构的稳定与完整性。如果因某些原因造成基础下局部地基土发生剪切、下沉、土层滑移等变位,破坏了轴向力与地基反力的平衡,地基与基础之间就成松散接触或不接触,建筑物将出现不均匀沉降,结构内部将产生附加应力。此时,基础的附加应力可近似于悬臂端。附加应力为剪切应力和负弯矩。松散接触的一侧将受到建筑物荷载(轴向力)产生的剪切应力作用,从而造成局部结构体系产生竖向相对位移,结构受到意外的应力(应变)。当结构抵抗不住应力(应交)时,将会出现剪切破坏,常见的如墙体产生的剪切裂缝;紧密接触的一侧受到旋转力矩(负弯矩)作用,对建筑物竖向结构体系产生附如斜拉应力。不均匀沉降引起的墙体裂缝,系结构性破坏裂缝,所造成的危害,轻者影响建筑物的美观,重者墙体渗水和灌风,影响建筑物的使用功能,造成房屋使用者心理上的不安;严重的会引起墙倒屋塌,出现伤人事故和财产损失。


二、混合结构房屋不均匀沉降事故原因分析


  下面对地基不均匀沉降引起混合结构房屋墙体开裂进行深入分析:以往工程事故表明,混合结构房屋由于地基基础不均匀沉降造成的损伤破坏主要来自三大方面的因素,即地基、房屋结构本身及人为因素。


  1)地基的不均匀沉降主要存在以下几种情况:


  ①建筑物邻近有基础施工或其它机械设备振动,地基因震动而产生压缩变形,局部下沉;


  ②建筑物邻近有大开挖工程,固水土流失,造成地基滑移或沉陷;


  ③建筑物邻近地面大量堆积重物,使得土层压密变形。带动地基沉降;


  ④建筑物邻近有交通要道,地基常年受到车辆振动而引起振密变形;


  ⑤建筑物未经正确验算,改建加层,变更使用,增加荷载或超载,造成基础承载力不足引起不均匀沉降;


  2)混合结构房屋本身的原因


  房屋的全部荷载最终通过基础传给地基,而地基在荷载作用下,其应力是随深度而扩散,深度愈大,扩散愈大,应力愈小;在同一深处,也总是中间最大,向两端逐渐减小,也正是由于土壤这种应力的扩散作用,即使地基地层非常均匀,房屋地基应力分布仍然是不均匀的,从而使房屋地基产生不均匀沉降。在地质较好、较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的,一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响,但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时,由于土的强度低、压缩性大,房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降耋可能都比较大。


  3)人为因素


  1)勘察方面的原因。


  在土木建筑工程中,勘察工作是工程设计的基础,为设计提供有关水文、地质等方面的数据数据。如工程未勘察就进行施工,或勘察数据错误,这些都会给工程造成严重后果。具体体现在:忽视勘察资料的作用,勘察工作粗糙,资料不精确。


  2)设计方面的原因。


  ①任意确定基础:设计者盲目照搬另一建筑物的基础设计图作为该建筑物的基础设计,由此造成基础出现不均匀沉降,致使建筑物倒塌。


  ②估算代替计算:结构没有按有关要求进行精确计算,上部荷载是凭经验估算的,基础底面积设计过小,基础边缘最大压力高出地基土容许承载力。因而部分结构及基础破坏,引起整体倒塌。


  3)施工方面的原因。由于基础是埋入土中,其问题不易发现,属隐蔽工程。


三、整治对策


 1.对不均匀沉降导致房屋开裂的整治对策


  对于防止地基不均匀沉降引起墙体开裂的措施来说,对于新建工程,必须首先确立重在设防的指导思想。概括起来,预防地基不均匀沉降引起裂缝的主要措施有:


  1)合理设置沉降缝。在房屋体型复杂,特别是高度相差较大时,应设沉降缝,沉降缝应从基础分开,缝宽不得少于10cm,最好是三缝合一,施工中应保持缝内清洁,应防止碎砖、砂浆等杂物落入缝内。


  2)加强上部的刚度和整体性,提高墙体的抗剪能力,调整地基的不均匀沉降。不宜将建筑物设置在不同刚度的地基上,如同一区段建筑,一部分用天然地基,一部分用桩基等。必须采用不同地基时。要妥善处理,进行必要的计算分析。


  3)加强地基验槽工作,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才可进行基础施工。


  2.对地基不均匀沉降引起墙体开裂的治理措施


  3.加固一般可从地基和结构两方面入手,具体有以下措施


  1)地基处理,混凝土灌注桩架梁法,钢管桩加梁法,三重管旋喷桩定向旋喷法,桩底架梁托底法等等。


  2)结构修复加固在经过结构矫正复位和地基处理后,应采取适宜的方法,及时地对上部结构损坏部分进行加固、修补,恢复建筑物正常使用功能,以实现安全承载的目的。上部结构处理包括裂缝的处理和砌体承载力的处理。



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