【摘 要】作为工程技术人员,应该对地基基础沉降不均匀所导致房屋质量问题引起高度重视,本文对产生地基基础不均匀沉降的特点和原因做了简要的分析并从工程地质,设计,施工三个方面提出了相关的防治措施。【关健词】地基基础;不均匀沉降;防治措施;冻土处理
建筑地基,由于地质条件复杂,具有如下特点:
1、地面高差有时相差很大。大量的平整场地工作往往使同一建筑物的部分基础置于挖方区,而另一部分基础置于填方区;一部分基础置软弱层上,而另一部分基础置于硬土层上,如果处理不当,很容易使地基产生不均匀沉降。
2、基岩起伏变化较大。由于基岩起伏,上覆土层的厚度不同,常常使建筑物一部分基础置于坚硬的基岩上;另一部分基础置于土层上,使建筑物地基产生不均匀沉降。
3、土层复杂。尤其是山区,地基由于土层在平面与竖向分布上常有很大的差异,不但层次多,且各种土层的物理力学指标相差悬殊,在平面上土层厚度变化较大。
4、局部软弱土层。软塑状粘性土层等局部软弱土层,一般面积不大,对一个建筑物地基的影响虽只是局部的,但如果处理不当,易产生基础不均匀沉降,也应重视。
我国幅员辽阔,各地区的地质不尽相同,就是同一个地区的地质也不尽相同。因此作为一名工程技术人员,应该对此引起高度的重视。建筑物应该坐落在稳定,坚实的土层上,而避免有软弱的土层,由于软弱的地基土往往呈现凹陷形不均匀沉降,当沉降超过一定限度时,在建筑物底层门窗洞口角部出现斜裂缝或八字型裂缝。此类裂缝大多数在房屋建成后不久出现,并随着时间的推移而继续加以扩展,直至地基沉降稳定后,便不再发生变化。
1.地基基础不均匀沉降的原因
1.1工程勘察地质报告的因素
一般情况下,工程勘察地质报告能够正确反映土壤类别,土层性质,水文地质等情况。
结合设计要求,对地基作出评价,对设计和施工提出合理建议。如果地质报告不真实,就容易给设计人员造成分析,判断上设计的错误;以至造成重大经济损失。
1.2工程设计方面的因素
由于某些建筑型体复杂,或有建筑高度高差较大及荷载显著不同的,地基上的压缩性有显著不同处或地基处理方法不同的,以及没有在适当位置设置沉降缝的,基础刚度或整体刚度不足的,都将导致地基基础的不均匀沉降量增大,造成墙体出现裂缝。
1.3工程施工方面上的因素
由于墙体砌筑时,砂浆强度偏低,灰缝不饱满,砌筑组砌不当,通逢多,断砖集中使用,拉结筋不按规定标准设置,墙体留槎违反规范要求等等。
2.基基础不均匀沉降的防治措施
2.1从工程勘察地质报告入手
地质钻探报告是一门专门的学科,来不得半点虚假。勘察地质报告是设计人员的主要设计依据,必须提高地质勘测人员的业务水平,政治素质和职业道德素质,加强责任感,这样才能使地质报告具有真实性和可靠性。作为设计者应该认真的阅读理解报告的内容,应该对工程所在地的地质情况做到心中有数;如发现与报告所述不同,应及时采取措施。
2.2从设计上入手
建筑的平面形状应力求简单,规则整齐,尽量避免形状复杂,阴角太多;避免建筑物有显著的高差或荷载差异。在软土地区建筑物的裂缝事故,往往以有高度差异或苛载差异的建筑物为多见,尤其是高低或轻重单元连成一体未设置沉降缝时最易发生。
控制建筑物的单位整体长度,长度较大的建筑,考虑在适应部位设置沉降缝,对于平面图形复杂的,或有层高高差及荷载显著不同的,要在其转折处,层高高差处或荷载显著不同的部位设置沉降缝,在地基土的压缩性有显著有同处或在地基处理方法不同处设置沉降缝。
控制建筑物的长高比。长高比是保证砖石承重结构建筑物刚度的主要因素。长高比大的建筑物,调整地基不均匀变形的能力就差;相反,如将建筑物长高比限制在一定的范围内,它就具有较大的调整地基不均匀变形的能力。
一般房屋的纵向刚度较弱,地基不均匀沉降的损害主要表现为纵墙的挠曲破坏。内外纵墙的中断,转折,都会削弱建筑物的纵向刚度。地基不良时,应尽量使内外纵墙都贯通。纵,横墙的联结形成了空间刚度。缩小横墙的间距,可有效地改善房屋整体性,从而增强了调整不均匀沉降的能力。
合理布置纵横墙及设置圈梁。在建筑物的墙体设置钢筋混凝土圈梁的主要作用是增强建筑物的整体性,它在一定程度上能防止或减少裂缝的出现,即使出现了裂缝也能阻止裂缝的发展。
采用现浇结构增加结构的整体性。
地基基础设计必须经控制变形值为主,设计单位必须严格按着规范验算。基础最终沉降量应当控制在《地基基础设计规范》规定的限值以内。
当然地基不能满足建筑物沉降变形控制要求的,必须采取技术措施加以处理。
2.3 从施工中入手
砂浆的品种,强度等级必须符合设计要求。影响砂浆强度的因素计量不准,原材料质量的变动,塑化材料(如石灰膏)的稠度不准而影响到渗入量;砂浆试块的制作和养护方法不当。解决的办法是:加强原材料的进场验收,严禁将不合格的材料用于建筑工程上。对计量器具进行检测,并对计量工作派专人监控。将石灰膏调成12CM的标准稠度后称量,或测出其实际稠度后进行换算。砂浆试块应有专人负责看管及养护。砖的品种,强度必须符合设计要求,砌体组砌形式一定要根据所砌部位的受力性质和砖的规格来确定。一般采用一顺一丁,上下顺砖错缝的砌筑法,以大大提高砌筑墙体的整体性,当利用半砖时,应将半砖分散砌于墙中,同时也要满足搭接1/4砖长的要求。
加强沉降检测。施工期间,施工单位必须按设计要求及规范标准埋设专用水准点和沉降观测点。主体结构施工阶段,第结构层沉降观测不少于一次,主体结构封顶后,沉降观测2个月不少于一次。监理单位必须进行检查复测,并将资料列入工程质量评估内容。
3 寒冷地区永冻土及季节性冻土的处理
冻土主要分布在我国的严寒地区,分为季节性冻土及永久性冻土。季节性冻土又称为融冻层,只在冬季气温降至零度以下时才冻结,春季气温上升而融化,因此冻土的深度不大。而永久性冻土常年不融化,冻土很厚,具有特殊的性质。当温度改变时,其物理力学性能也随之改变,并产生冻胀,融陷热融滑塌等现象。一般采用以个几种方法加以处理。
换填法
用粗砂,砾石等不冻胀材料填筑在基底下。对不采暖的建筑填土深度为当地冻深的80%,采暖建筑的填土深度为当地冻土深度的60%,宽度为基础每边外伸150—200MM。
物理化学法
人工盐优化改良土:加入氧化钠,氧化钙和氧化钾等;以降低冰点的温度,减轻冻害。用憎水物质改良土:如柴油等加化学表面活性剂,以减少地基的含水量。使土颗粒聚集成或分散改良土:如用顺丁烯聚合物,使土粒聚集,降低冻胀。
保温法
在建筑物基础底部或四周设置隔热层,增大热阻,推迟土的冻结,提高土的温度,降低冻胀。
排水隔水法
建筑物周围设置排水沟,防止雨水渗入地基,同时在基础的两侧与底部填砂石料,并设置排水管将渗透过来的水排除。
冻土地基处理是一项技术复杂,难度大的非常规的工程,我们必须精心施工,做好技术交底与质量监督及监测工作。
总之,基础的沉降问题必须引起我们高度的重视。勘察设计的合理与否,决定勘察报告的准确度和可靠性。基础设计人员对勘察报告中提出的建议要充分重视,我们必须从头到尾严把质量关,杜绝问题的发生,将风险降到最低点。在今后的工作中利用先进的工艺技术,以及先进的理论方法,使我们在保证建筑物安全正常使用前提下,降低工程成本,更好的服务于社会,服务于人民大众。