摘 要地基沉降是指地基土層在自重及附加應力作用下壓密而引起的地基表面及內(nèi)部下沉。過大的沉降，特別是不均勻沉降，會使建筑物發(fā)生傾斜、開裂以致不能正常使用。如何解決地基不均勻沉降對上部結構產(chǎn)生的過大變形、裂縫、傾斜甚至倒塌等不利影響是工程建設和地基基礎科學面臨的重大問題。本文研究建筑地基不均勻沉降的成因、問題及控制措施。具有重要的科學理論意義和重大的工程應用價值。
關鍵詞不均勻沉降 沉降階段 沉降速率 防治
1、 引言
地基產(chǎn)生不均勻沉降的原因是多方面的，但是能在設計、施工等各方面采取一定的措施就可以有效地預防和控制不均勻沉降的產(chǎn)生。建筑物總會產(chǎn)生一定的沉降，軟弱地基上的建筑物更容易產(chǎn)生不均勻沉降；過大的不均勻沉降易使上部結構開裂與破壞，嚴重影響建筑物的使用。對地基產(chǎn)生不均勻沉降影響的主要因素有（1）地質(zhì)勘察報告的準確性、真實性。（2）設計方面問題；建筑物類型如長度較大、體型復雜、凹凸轉角、沉降縫、伸縮縫設置等。（3）地基土的類型。地基處理方法的合理性等。如何分析和正確處理地基土與建筑物類型之間協(xié)調(diào)關系，避免產(chǎn)生過大不均勻沉降是工程建設面臨的重大問題。
2、 地基沉降不均勻的原因
2.1地質(zhì)條件。土層極其軟弱會引起地基較大的沉降和差異沉降；土層不均勻，壓縮模量差異較大，會引起地基較大的不均勻沉降。2.2上部結構荷載的不均勻，建筑物結構布置不合理。2.3鄰近建筑物的影響（建筑物的一側有較大的附加應力）。2.4地基處理不合理（只處理了表層，下部沒處理活處理不到位）。2.5其他原因（建筑物一側大面積堆載或深基坑開挖；濕陷性土浸水濕陷；膨脹土的浸水、失水 凍脹與融陷；局部地質(zhì)缺陷：溶洞、土洞、古墳墓等）
3、 沉降類型
建筑地基在長期荷載作用下產(chǎn)生的沉降，其最終沉降量可劃分為三個部分：初始沉降（或稱瞬時沉降）、主固結沉降（簡稱固結沉降）及次固結沉降。3.1初始沉降又稱瞬時沉降，是指外荷加上的瞬間，飽和軟土中孔隙水尚來不及排出時所發(fā)生的沉降，此時土體只發(fā)生形變而沒有體變，一般情況下把這種變形稱之為剪切變形，按彈性變形計算。在飽和軟粘土地基上施加荷載，尤其如臨時或活荷載占很大比重的倉庫、油罐和受風荷載的高聳建筑物等，由此而引起的初始沉降量將占總沉降量的相當部分，應給以估算。3.2主固結沉降是指荷載作用在地基上后，隨著時間的延續(xù)，外荷不變而地基土中的孔隙水不斷排除過程中所發(fā)生的沉降，它起于荷載施加之時，止于荷載引起的孔隙水壓力完全消散之后，是地基沉降的主要部分。次固結沉降在固結沉降穩(wěn)定之前就可以開始，一般計算時可認為在主固結完成（固結度達到100%）時才出現(xiàn)。3.3次固結沉降量常比主固結沉降量小得多，大都可以忽略。但對極軟的粘性土，如淤泥、淤泥質(zhì)土，尤其是含有腐殖質(zhì)等有機質(zhì)時，或當深厚的高壓縮性土層受到較小的壓力增量比作用時，次固結沉降會成為總沉降量的一個主要組成部分，應給以重視。
4、選擇設計節(jié)點
根據(jù)土的類型、不同的建筑類型選擇設計節(jié)點，如涉及交通的項目需等路堤做完，做路面是起算，而油箱、油罐及倉儲等需要等存放物品后開始，料場則需要對每次堆料做記錄，建筑地基一般在做基礎前開始計算。
5、 沉降階段
主要包括施工期沉降和工后沉降；施工期沉降就是建筑物施工期間發(fā)生的沉降；所謂“工后沉降”，就是指從施工完畢直到沉降穩(wěn)定（例如，要求固結度達到95%）這段時間內(nèi)的沉降量；有些工程由于變形過大影響使用功能，甚至導致工程失事。如，基坑和隧道支護結構因水平位移過大（并未超出擋土結構穩(wěn)定的位移極限值）而產(chǎn)生的周圍建筑物開裂或管線拉裂等環(huán)境影響事故；地基不均勻沉降導致建筑物傾斜或結構內(nèi)有害內(nèi)力、道路不平整和橋頭跳車等。工程實踐表明，深厚軟土地基經(jīng)過處理后，其變形尤其是工后沉降過大，常導致工程發(fā)生質(zhì)量事故，這就使得工程實踐中對變形的要求不斷提高。
6、 沉降速率和差異沉降率
沉降速率體現(xiàn)了沉降與時間的關系；這里主要考慮工后沉降量與時間的關系，例如高速公路軟土地區(qū)是通車后15年內(nèi)的總沉降量，對一般路段的工后沉降量不大于30cm，涵洞、箱涵、通道處不大于20cm，橋臺和路堤相鄰不大于10cm。差異沉降率體現(xiàn)了不同點之間的沉降差異，尤其對舊路改造工程影響很大。
7、 防止不均勻沉降措施
7.1建筑措施：（1）建筑物體型力求簡單（2）控制長高比（3）合理布置縱橫墻（4）相鄰建筑物距離 （5）設置沉降縫，控制調(diào)整各部分標高。7.2結構措施 （1）減輕建筑物自重：輕質(zhì)高強，輕型結構 （2）減少、調(diào)整基底的附加壓力（地下室、空心合殼體基礎、架空地板···） （3）增加基礎剛度 （4）采用對不均勻沉降不敏感的結構 （5）設置圈梁 （6）調(diào)整改變基礎尺寸，使形心與重心重合。7.3防止不均勻沉降的施工措施 （1）施工：先高重，后低輕； （2）施工開挖、排水、堆載預壓； （3）保護坑底原狀土結構：靈敏度高粘性土 （4）沉樁、降水、開挖不良影響。7.4從施工入手切實提高施工質(zhì)量 監(jiān)理單位必須進行檢查復測。
綜上所述，我們需要通過前期勘察對巖土的性質(zhì)有準確的了解，也需要對建筑物的特點類型進行分析和把握，更需要對施工進行嚴格要求以及做好各個環(huán)節(jié)的溝通和監(jiān)督，只有這樣才能將沉降所帶來的不利影響將到最小，保護國家和人民的財產(chǎn)和生命安全！
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