某商住樓地基不均勻沉降案例

1、某商住樓地基不均勻沉降案例地基不均勻沉降而引起的房屋開裂現(xiàn)象是不容忽視的。這些裂縫不僅影響建筑物的美觀，甚至給結(jié)構(gòu)安全造成危害。本文在深入分析某市一商住樓地基不均勻沉降事故的原因的基礎(chǔ)上，分別從勘察、設(shè)計和施工等方面提出了一些預(yù)防不均勻沉降的措施。旨在加強(qiáng)對沉降危害的認(rèn)識，以期引起相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)的重視，暴露其病根和病源，以對其進(jìn)行有效的診斷和醫(yī)治。n 案例：某商住樓地基不均勻沉降事故一、工程概況： 某市一商住樓長65m，寬11.9m，層數(shù)為六層。房屋總高度22m，底層為商店，二層以上為住宅，共四個單元，總建筑面積為4495m2?；A(chǔ)形式按照荷載的不一樣而將它分為鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)和剛性條形基礎(chǔ)

2、兩種類型，剛性條形基礎(chǔ)處設(shè)地圈梁?；A(chǔ)埋深3.8m。主體為磚混結(jié)構(gòu)。樓蓋和屋蓋均為120mm厚現(xiàn)澆板。二、事故回放： 該工程驗收的過程中檢測出來第三單元樓體外墻有一條垂直的細(xì)小裂縫，相關(guān)的人員被要求對其加強(qiáng)觀察，質(zhì)監(jiān)部門立即暫緩核定該工程質(zhì)量等級。在之后的幾個月時間里該裂縫沒有顯著的擴(kuò)展?fàn)顩r出現(xiàn)，因此批準(zhǔn)了用戶搬進(jìn)去開始居住。然而一年之后裂縫部位開始惡化，開始不斷的擴(kuò)展，涉及到建筑物的多個部位，例如：圈梁、墻體、樓面、屋頂、女兒墻等。鑒于工程裂縫繼續(xù)加快加劇的情況，在第二年的年底由建設(shè)局及有關(guān)技術(shù)人員組成了裂縫事故小組，要求用戶迅速搬離。同時，邀請市、省兩級質(zhì)監(jiān)部門對該樓進(jìn)行技術(shù)鑒定。沉降為：

3、（1）地圈梁和底層聯(lián)系梁多處裂縫，裂縫大部分是垂直裂縫，一小部分區(qū)段出現(xiàn)有斜裂縫。地圈梁裂縫寬度的范圍是0.110mm，大多數(shù)貫穿地圈梁截面。聯(lián)系梁裂縫寬度的范圍是0.1510mm，大部分都已伸到梁高的2/3以上。（2）內(nèi)外墻裂縫就比較多了，各種形狀的都有，比如說倒“八”字、垂直、斜向等，寬度范圍是0.510mm。樓面面層起殼、樓板縫間開裂情況比較常見。（3）因該樓室外回填土厚度達(dá)3m左右，與此同時，樓房完成之后，其周遭的路段都被改造了，所以沉降觀察點被重置了好幾次，沉降觀測數(shù)據(jù)只能是階段性的非系統(tǒng)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致其監(jiān)測結(jié)果只能作為參考，不能作為依據(jù)來使用。在分析了處在各個階段的監(jiān)測結(jié)果之后，發(fā)現(xiàn)這

4、樣的情況：建筑房屋兩邊沉降量較大，中間沉降量較小，南端沉降量較大點與中間沉降量較小點之間的沉降量差值大200mm左右。 三、原因分析： 1、勘察方面 設(shè)計和施工需要按照實際情況來進(jìn)行的，所以說工程地質(zhì)勘查報告的作用就比較大了。有了這樣的報告才能對地基、土層性質(zhì)、地下水和土工試驗情況了解清楚，才能夠使得設(shè)計更加和實際相吻合并結(jié)合設(shè)計要求。就該樓地基平面作分析之后發(fā)現(xiàn)，該平面上有三個厚度小于20m的溶洞，洞中軟粘土分布不均勻。做好巖溶地區(qū)的工程地質(zhì)勘查，務(wù)必要了解有關(guān)溶洞的深度和分布區(qū)域，與此同時，檢測出洞內(nèi)土質(zhì)的物理化學(xué)指標(biāo)并探明地下水所處的狀況。但是在這個樓房的地基壓縮層內(nèi)，以上的這些勘察要求

5、都不能滿足。根據(jù)現(xiàn)在具備的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，較穩(wěn)定的地基上覆層僅2.54.8m，下臥層為高壓縮性軟粘土，厚度大小不一，而且有些部分已經(jīng)缺失，勘察沒有準(zhǔn)確地檢測出溶洞邊界線以及軟粘土的相關(guān)物理力學(xué)指標(biāo)，為設(shè)計取值帶來了不利因素。但是造成該建筑產(chǎn)生不均勻沉降的主要因素是厚薄不勻的軟粘土的壓縮沉降。2、設(shè)計方面 設(shè)計過程之中要是沒有充分研究勘察資料，就無法準(zhǔn)確地驗算出建筑物地基下存在的軟弱下臥層變形。設(shè)計方面的主要問題表現(xiàn)在：建筑物結(jié)構(gòu)選型不夠合理，建筑物縱向剛度沒有達(dá)到相應(yīng)的要求，以及在地基不均勻的狀況下沒有實時采取措施處理不均勻沉降。3、施工方面 為了避免出現(xiàn)地面堆載導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生附加沉降的情況出現(xiàn)

6、的話，要注意的是不要在小、輕型建筑物旁邊放置很多像建筑材料、土方等重物。 4、環(huán)境方面 在樓房竣工半年后，距樓房南側(cè)6米因河道改造開挖了一條截面為5.5m*6m的小河，該河床底標(biāo)高低于基礎(chǔ)底標(biāo)高1.5m左右，河水位低于地下水位。平時有地基中細(xì)小顆粒被水帶走的現(xiàn)象，致使該樓在河道改建后短期內(nèi)不均勻沉降現(xiàn)象迅速加劇，除此之外，建筑物竣工半年之后，由于周圍的道路被改修，其四周被回填了3米左右高度的填土，這樣不僅加大基礎(chǔ)的附加應(yīng)力，而且還加快了地基的變形速度。四、防止地基不均勻沉降措施：1、地質(zhì)報告要真實可靠 工程地質(zhì)勘察報告必須能夠準(zhǔn)確地反應(yīng)實際情況，具備相應(yīng)的科學(xué)性。因為這樣的報告是設(shè)計人員設(shè)計的

7、數(shù)據(jù)來源。無法體現(xiàn)真實情況的工程地質(zhì)勘察報告就會誤導(dǎo)設(shè)計人員，為設(shè)計人員的分析、判斷的準(zhǔn)確性造成很大的障礙，這直接影響到工程地質(zhì)的質(zhì)量高低。由此說來，選擇有資質(zhì)的勘察單位，使用業(yè)務(wù)水平比較高的和責(zé)任心比較好的地質(zhì)勘察人員是保證工程地質(zhì)勘察報告高質(zhì)量完成的必要條件。2、從設(shè)計上增強(qiáng)房屋的基礎(chǔ)剛度和整體剛度 多層建筑物的平面形狀要盡可能地不要有復(fù)雜的開間、過多的陰角，明顯的高差或者是荷載差異，而是要追求簡單、規(guī)則整齊。在軟土地區(qū)建筑物容易出現(xiàn)裂縫這樣的情況，主要是由于該建筑物具有高度差異或荷載差異。要避免出現(xiàn)不均勻沉降這樣的情況，主要措施就是減輕建筑物自重。結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中要增強(qiáng)建筑物的整體性，提

8、高建筑物的抗彎剛度，以便盡可能的避免裂縫的出現(xiàn)，而且在裂縫出現(xiàn)之后還可以阻止裂縫的惡化。達(dá)到這樣的目的，主要采取的措施就是設(shè)置圈梁和鋼筋混凝土構(gòu)造柱的時候，在建筑物的墻體里設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱。3、施工單位質(zhì)量保證體系要健全，質(zhì)量管理要到位做好原材料的進(jìn)場驗收，確保材料合格。計量器具要進(jìn)行檢測，并派專人對計量工作進(jìn)行監(jiān)控。墻體砌筑要按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，砌體砌筑形式要根據(jù)所砌部位的受力性質(zhì)和磚的規(guī)格來確定。一般采用砌筑法，以提高砌筑墻體的整體性；當(dāng)利用半磚時，應(yīng)將半磚分散砌于墻中，同時也要滿足搭接1/4磚長的要求。磚墻砌筑前，應(yīng)對操作工人進(jìn)行技術(shù)交底，并事先按標(biāo)準(zhǔn)加工好拉結(jié)筋。構(gòu)造柱馬牙搓是否達(dá)到相關(guān)的

9、要求直接關(guān)系到墻體整體性和抗震性好壞。確保構(gòu)造柱馬牙搓的高度不高于標(biāo)準(zhǔn)磚5皮，多孔磚3皮。不得在轉(zhuǎn)角及抗震設(shè)防地區(qū)臨時間斷處留直搓；并不在任何地方留陰搓。施工時，施工單位務(wù)必依據(jù)設(shè)計要求及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)埋設(shè)專用水準(zhǔn)點和沉降觀測點。在主體結(jié)構(gòu)施工的時候，每結(jié)構(gòu)層沉降觀測一次以上；主體結(jié)構(gòu)封頂后，沉降觀測每個月至少一次。檢查結(jié)果務(wù)必要通過復(fù)測，并將其列入工程質(zhì)量評估的相關(guān)內(nèi)容中。五、地基不均勻沉降治理措施： 1、原地基和基礎(chǔ)擴(kuò)寬加固對原有地基和基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)寬加固處理，以調(diào)整地基附加應(yīng)力，增強(qiáng)建筑物的剛度整體性，防止不均勻沉降的繼續(xù)發(fā)展。 2、結(jié)構(gòu)修復(fù)加固在經(jīng)過結(jié)構(gòu)矯正復(fù)位和地基處理后，應(yīng)采取適宜的方法，及

10、時對上部結(jié)構(gòu)損壞部分進(jìn)行加固、修補，恢復(fù)建筑物正常使用功能，以實現(xiàn)安全承載的目的。上部結(jié)構(gòu)處理包括裂縫的處理和砌體承載力的處理。（1）裂縫的處理對因不均勻沉降，在砌體和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生裂縫的修補，將主要根據(jù)裂縫的部位、寬窄等情況，采用各種不同的材料予以修補。在修補磚墻裂縫前，應(yīng)先搞清開裂的原因，觀察裂縫是否穩(wěn)定。觀察的常用方法是在裂縫上涂一層石膏或石灰，經(jīng)一段時間后，若石膏或石灰不開裂，說明裂縫已經(jīng)穩(wěn)定。對于除荷載裂縫以外、且已經(jīng)穩(wěn)定的裂縫可以采用如下方法修補。 A、填縫修補填縫修補的方法有水泥砂漿填縫和配筋水泥砂漿填縫兩種。水泥砂漿填縫的修補工序為：先將裂縫清理干凈，用勾縫刀、抹子、刮刀

11、等工具將1：3的水泥砂漿或比砌筑砂漿強(qiáng)度高一級的水泥砂漿或摻有107膠的聚合水泥砂漿填入磚縫內(nèi)。配筋水泥砂漿填縫的修補方法，是每隔45皮磚在磚縫中先嵌入細(xì)鋼筋，然后再按水泥砂漿填縫的修補工序進(jìn)行。砌體填縫修補的方法，通常用于墻體外觀維修和裂縫較淺的場合。 B、灌漿修補灌漿修補是一種用壓力設(shè)備把水泥漿液壓入墻體的裂縫內(nèi)，使裂縫粘合起來的修補方法。由于水泥漿液的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于砌筑磚墻的砂漿強(qiáng)度，所以用灌漿修補的砌體承載力可以完全恢復(fù)。實際上，灌漿修補法不僅可以修實磚墻的裂縫，還可以用于因施工不慎，在混凝土結(jié)構(gòu)物的骨科間存在空隙而不能用表面抹漿或填細(xì)石混凝土修補的較深的蜂窩或孔洞。水泥灌漿修補方法具有價

12、格低、材料來源廣、結(jié)合體的強(qiáng)度高和工藝簡單等優(yōu)點，在工程實際中得到較廣泛的應(yīng)用。C、局部更換和加強(qiáng)墻體當(dāng)墻裂較寬但數(shù)量不多時，可以采用局部更換墻體的辦法，即將裂縫兩側(cè)的磚拆除，然后用M7.5或M5砂漿補砌（圖2.9）。局部修補的另一種方法是拉結(jié)法，即洞裂縫設(shè)置素混凝土或鋼筋混凝土楔（圖2.10）。當(dāng)裂縫細(xì)而密時，可以采用局部鋼筋網(wǎng)外抹水泥砂漿加固。 （2）砌體的承載力及穩(wěn)定的加固當(dāng)砌體裂縫經(jīng)實測鑒定后確認(rèn)其承載力或穩(wěn)定性不足時，應(yīng)及時進(jìn)行加固。通常，在加固施工前應(yīng)卸除外荷載。若卸除外荷載有困難時，應(yīng)設(shè)置臨時預(yù)應(yīng)力支持，以減小后加構(gòu)件的應(yīng)力滯后。磚墻承載力及穩(wěn)定性加固方法有扶壁柱法和鋼筋網(wǎng)水泥法

13、。磚柱加固方法，有增大截面法和外包角鋼法。A、扶壁柱法加固磚墻圖2.11所示為常用的磚扶壁柱，其中a、b表示單面增設(shè)的磚扶壁柱，c、d表示雙面增設(shè)的磚扶壁柱。B、混凝土扶壁柱法加固磚墻混凝土扶壁柱的形式如圖2.12所示，它可以幫助原磚墻承擔(dān)較多的荷載?；炷练霰谥c原墻的連接是十分重要的。對于原帶有壁柱的墻，新舊柱間可采用圖2.12a所示的連接方法，它同磚扶壁柱基本相同。當(dāng)原墻厚度小于240mm時，U形連接筋應(yīng)穿透墻體，并加以彎折（如圖2.12b所示）。圖2.12c、e的加固形式可較多地提高原墻體的承載力。圖2.12a、b 、c中的U形箍筋豎向間距不應(yīng)大于240mm，縱筋直徑不宜小于12 mm

14、，圖2.12d、e所示為銷鍵連接法。銷鍵的縱間間距不應(yīng)大于1000mm。圖2.13示出了用混凝土加固原磚墻壁柱的方法。補澆的混凝土厚度不宜小于50 mm，最好采用噴射法施工。為了減小現(xiàn)場工作量，對圖2.13 a所示的原磚墻壁柱的加固，可采用2個開口箍和1個閉口箍間隔放置的辦法。開口箍應(yīng)插入墻磚縫內(nèi)，深度不小于120mm。閉口箍在穿過墻體后再行彎折。當(dāng)插入箍筋有困難時，可先用電鉆鉆孔，再將箍筋插入?？v筋的直徑不得小于8mm。 （2）鋼筋網(wǎng)水泥漿法加固磚墻鋼筋網(wǎng)水泥漿法加固磚墻是指把需加固的磚墻表面除去粉刷層后，兩面附設(shè)48 mm的鋼筋網(wǎng)片，然后噴射砂漿（或細(xì)石混凝土）的加固方法（圖2.15），由

15、于此法通常對墻體雙面進(jìn)行加固，所以經(jīng)加固后的墻體俗稱夾板墻。夾板墻可以較大輻度地提高磚墻的承載力、抗側(cè)移剛度及墻體的延性。 圖2.15（3）增大截面法加固磚柱增大截面法加固磚柱包括側(cè)面增設(shè)混凝土層加固（簡稱側(cè)面加固）和四周外包混凝土加固兩類（圖2.16）A、側(cè)面增設(shè)混凝土層加固磚柱當(dāng)磚柱承受的彎矩較大時，往往采用僅在受壓面增設(shè)混凝土層的方法（如圖2.16a所示）或雙面增設(shè)混凝土層的方法（如圖2.16b所示）予以加固。采用側(cè)面加固時，新舊柱的連接和接合非常重要。雙面加固應(yīng)采用連通的箍筋；單面加固應(yīng)在原磚柱上打入混凝土釘或膨脹螺栓等物件，以加強(qiáng)兩者的連結(jié)。此外，無論是單面加固還是雙面加固，應(yīng)將原磚

16、柱的角磚每隔5皮打掉1塊，使新混凝土與原柱能很好地咬合（如圖2.16a、b所示）。新澆混凝土的強(qiáng)度等級宜用C15或C20，受力鋼筋距磚柱的距離不應(yīng)小于50 mm，受壓鋼筋的配筋不宜小于0.2%，直徑不應(yīng)小于8 mm。 B、四周外包混凝土加固磚柱四周外包混凝土加固磚柱的效果較好，對于軸心受壓磚柱及小偏心受壓磚柱，其承載力的提高效果尤為顯著。當(dāng)外包層較薄時，外包層亦可用砂漿。砂漿強(qiáng)度等級不得低于M7.5。外包層應(yīng)設(shè)置46mm的封閉箍筋，間距不宜超過150 mm 。（4）外包角鋼加固磚柱外包角鋼加固磚柱可以在磚柱尺寸增加不多的情況下，較多地提高磚柱的承載力，大幅度地增加磚柱的抗側(cè)力。外包角鋼加固磚柱

17、的一般作法是：用水泥砂漿將角鋼粘貼于受荷磚柱的四周，并用卡具卡緊，隨即用綴板將角鋼連成整體，最后去掉卡具，粉刷水泥砂漿以保護(hù)角鋼（圖2.17）。角鋼應(yīng)很好地錨入基礎(chǔ)，在頂部也應(yīng)有可靠的錨固措施，以保證其有效地參加工作。角鋼不宜小于50*5。 圖2.17（5）碳纖維加固法 碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國家。我國的這項技術(shù)起步很晚，但隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問題，一些建筑由于使用功能的改變，難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求，亟需進(jìn)行維修、加固。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。 碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面