建筑结构基础不均匀沉降及其防治措施

2023-02-28

不均匀沉降的发生将会对建筑质量与建筑的使用安全性造成不良影响, 建筑物极易出现倾斜、墙面开裂等问题。因此对沉降现象予以关注是十分必要且重要的, 虽然这一现象的发生不可避免, 但是施工人员可以采取有效措施对其进行防治, 避免其影响的进一步扩大, 为了提高防治的针对性与有效性, 施工人员应当综合分析不均匀沉降产生的原因。对这一系列问题展开探讨有着重要的现实意义。

1. 建筑结构基础不均匀沉降的危害与成因

1.1 危害。

建筑结构不均匀沉降的危害性主要体现在两个方面, 第一, 沉降的不均匀会直接致使建筑发生倾斜;第二, 如果建筑结构无法承载沉降的发生, 那么就会导致墙体开裂, 严重时还会出现倾斜下沉等问题。总体来说不均匀沉降的发生会极大的影响建筑的整体质量, 导致其项目功能无法充分发挥出来, 建筑在使用的过程中极有可能出现安全问题, 甚至造成经济或人员等方面的损失。

1.2 成因。

第一是地基原因。土体中不可避免的存在一定的孔隙, 这些孔隙使得土壤具备可压缩的特点, 当土壤受到的外界负荷不断提高时, 土壤之间的孔隙就会随之减小, 而这个过程就是不均匀沉降发生的机理, 也是内在因素。构成建筑物地基土的土壤类型通常较多, 且性质各异, 分布呈现出不规则的状态。同时, 在历史条件的作用下, 地基土受到了不同程度的影响, 如与建筑相距较近的地基土可能会受到打桩振动的影响, 致使自身的絮状结构遭到破坏, 强度降低, 当其成为地基土后, 它的沉降情况将明显大于附近的其它同质土。同时, 在施工中, 加载速率也会对地基造成影响, 通过静力加载, 地集中的饱和粘性土可以实现排水固结, 随着时间的增加, 地基的抗剪强度也不断增加, 而剪应力则会发生剪切变形, 整体强度降低, 当加载速率提升时, 剪应力会对地基起到主导作用, 继而出现局部的破坏, 致使建筑物发生倾斜。除此之外, 土质情况还会受到湿度的影响, 如果由于渗水、季节变化等因素, 土壤的湿度增加, 那么其力学性能将受到一定的影响, 湿度较大的地基更易出现沉降的情况。

第二是建筑自身的原因, 这一原因主要体现在结构方面。随着社会经济的发展, 人们对建筑物的使用要求不仅体现在质量方面, 还体现在美观性以及舒适度等方面, 为了满足人们的实际需求, 建筑物的结构变得愈加复杂, 在平面设计上规则性被削弱, 如果结构上存在不均衡, 那么地基各部分所承担的荷载量也是存在差异的, 此时就会出现沉降不均匀的情况。除此之外, 地理处理有误、施工设计不合理等因素都会导致建筑结构出现问题, 继而引发不均匀沉降问题的发生。

2. 建筑结构基础不均匀沉降的防治措施

2.1 加强对地基的处理。

从整体上来说, 地基处理要从降低土壤含水率、孔隙比, 提高地基承载力以及抗剪切强度等角度入手。第一在降低含水率方面, 施工人员可以采取电渗排水法、堆载预压法、真空预压法以及砂井法对地基土予以排水固结处理, 使孔隙内的水可以快速排除, 提高沉降效率, 使土地可以有效固结, 继而提升抗剪强度;第二, 在孔隙比方面, 施工人员可以通过外力对地基土进行处理, 如振冲挤密法、强夯法、重锤夯实法以及表层压实法等, 这些方法均可以使地基土的压缩性得到降低, 黏土、松散砂性土以及湿陷性黄土等均可以使用这一方法进行处理;第三, 为了增强地基的承载力, 施工人员可以将化学材料掺入到软土地基中, 如水泥砂浆、水泥与石灰等, 通过胶结法进行操作, 使软土基可以成为性能、强度较好的复合地基。

2.2 加强对结构的设计。

首先可以在建筑结构中加设圈梁, 以提高墙体的抗剪强度、抗挠强度、抗拉强度以及抗震作用, 保证建筑整体具有较强的稳定性;其次, 可以对建筑结构的基础性刚度予以提升, 例如采取交叉梁、箱型基础等施工方式, 使地基具备抗变形能力;再次, 工作人员可以适当降低建筑结构的实际重量, 运用轻质材料或轻型结构进行施工建设, 降低地基土所受的压力, 继而避免不均匀沉降现象的发生;最后, 工作人员还应当合理布置纵横墙, 使承重墙的作用可以充分发挥出来, 有效承担结构承重, 使建筑物刚度得到有效提升。另外如果建筑物的长度较大, 则可以设置必要的沉降缝, 将其分割为具有相对独立性的沉降单元, 将沉降压力进行分散。

2.3 加强对施工的管理。

第一, 工作人员要对材料与设备的质量予以关注, 无论是砂浆、砖, 还是计量器具都应当符合施工标准, 保证其能够正常投入使用, 质量不合格的材料与设备不能投入使用。第二可以采用逆作法展开使用建设, 即从建筑物的外墙出发, 展开连续施工, 利用支撑桩, 使建筑外墙既能够起到挡土围护的作用, 也可以起到地下室外墙的作用, 有效减少拍图量, 保证结构重量上的平衡, 避免沉降的增加;第三, 如果相信建筑物之间的高差相对较大, 那么则应当先开展高层建筑的施工, 然后再开展低层建筑施工。

3. 结语

建筑结构不均匀沉降现象的发生与地基以及建筑自身的情况均有着密切的关联, 一旦这一问题发生建筑物极有可能出现倾斜或开裂等严重现象, 影响建筑的建设质量以及安全性。为了降低建筑结构不均匀沉降带来的影响, 施工人员应当加强对地基的处理、加强对结构的设计, 并开展全面的施工管理, 保证防治措施的实用性与有效性。

摘要：经济的发展带动了建筑业的发展, 无论是建筑数量还是建筑规模都得到了极大的提升, 但与此同时人们对建筑质量以及建筑安全性也提出了更高的要求。在建筑施工的过程中, 不均匀沉降是一种较为常见的危害, 且其难以避免。为了降低这一现象对建筑结构质量的影响, 施工人员应当做好防治工作。文中将对建筑结构基础不均匀沉降的危害与成因进行分析, 并提出有效的防治措施。

关键词：建筑结构基础,不均匀沉降,防治措施