《高層建筑基礎(chǔ)沉降問(wèn)題研究（論文）》

防止高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的措施摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和居民生活質(zhì)量的提高，人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境保護(hù)和節(jié)能。與此同時(shí)，人們的環(huán)保和節(jié)能意識(shí)也在增強(qiáng)。因此，綠色節(jié)能技術(shù)在施工過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中,由于不同建筑之間的高度差不同,加載力,建筑物的結(jié)構(gòu)和剛度不均勻分布的,這很容易導(dǎo)致高層建筑的基礎(chǔ)的不均勻沉降,從而嚴(yán)重威脅家庭高層建筑的安全。本文對(duì)高層建筑地基不均勻沉降進(jìn)行了分析和闡述，提出了防止高層建筑不均勻沉降的具體措施和方法。希望本文能對(duì)同行業(yè)或類似工程提供參考和幫助，共同解決我國(guó)高層建筑地基不均勻沉降的問(wèn)題。關(guān)鍵詞高層建筑措施不均勻沉降引言目前，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在一定程度上促進(jìn)了城市化進(jìn)程的發(fā)展，但也出現(xiàn)了不同形式和高度的高層建筑。與其他類型的建筑相比，高層建筑在高層建筑的設(shè)計(jì)中需要設(shè)置沉降縫，使單體建筑成為一個(gè)有機(jī)的整體。高層建筑的不均勻沉降對(duì)建筑的安全穩(wěn)定有一定的影響，已成為高層建筑施工的重要威脅。高層建筑不均勻沉降的沉降需要根據(jù)實(shí)際施工需要來(lái)確定。對(duì)于引起不均勻沉降的不同原因，其基本解決方案存在一定的差異。因此，為了提高解決高層建筑不均勻沉降問(wèn)題的準(zhǔn)確性，有必要及時(shí)制定高層建筑地基不均勻沉降的有序處理措施，以促進(jìn)高層建筑不均勻沉降的實(shí)際處理效果。在高層建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，有必要對(duì)地基沉降的原因進(jìn)行分析并提出解決方案。

一、基礎(chǔ)不均勻沉降對(duì)高層建筑的危害一般要求高層建筑將高層主樓、多層裙樓和地下建筑設(shè)施作為一個(gè)整體進(jìn)行連接，而不是選擇永久沉降縫。然而,高層主樓之間的高度差和多層裙樓通常很大,結(jié)構(gòu)剛度的分布和負(fù)載的上部建筑很不平衡,這將導(dǎo)致一個(gè)大的差異的內(nèi)力和反作用力的基礎(chǔ)在不同的部分,而減小沉降差是當(dāng)前高層建筑工程地基設(shè)計(jì)和施工中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。如果在建建筑物的荷載分布有很大的不同，那么各部分地基的類型和尺寸也有很大的不同。一旦采用的地基較弱，土層硬度分布不均勻，土層厚度變化較大，容易引起地基過(guò)度不均勻沉降，從而引起地基沉降。如圖1所示，地基的沉降會(huì)引起建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的附加應(yīng)力，也會(huì)使上部結(jié)構(gòu)原有的附加應(yīng)力增大。如果是輕微的，就會(huì)引起建筑物的傾斜。地基的不均勻沉降一旦超過(guò)高層建筑所能承受的極限，就會(huì)引起樓板或墻體的開(kāi)裂，甚至?xí)觿≌麄€(gè)建筑結(jié)構(gòu)的傾斜度，不利于其安全使用。這既不利于目前國(guó)家對(duì)土地的充分利用，也不利于城市規(guī)劃，在一定程度上給高層建筑使用者帶來(lái)了安全隱患。圖1上部結(jié)構(gòu)

二、高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的原因分析高層建筑的高度降低，高層建筑上部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力也會(huì)增大。一旦超過(guò)了建筑物本身的受力范圍，就會(huì)給高層建筑的使用安全帶來(lái)問(wèn)題。在實(shí)際工程中，地基具有一定的抗壓性能。在附加應(yīng)力和自重應(yīng)力的雙重作用下，地基會(huì)產(chǎn)生沉降。部分地基沉降對(duì)建筑物本身影響不大，可通過(guò)預(yù)留沉降標(biāo)高來(lái)解決。如果原因是基礎(chǔ)薄弱,土層的厚度變化大,水平方向的層是完全不同于建筑負(fù)荷,等等,那么它將導(dǎo)致過(guò)度不平衡和解決基礎(chǔ),導(dǎo)致高層建筑的傾斜,從而破壞建筑物的服務(wù)性能和危害人們的生命安全的。2.1工程地質(zhì)勘探影響在高層建筑項(xiàng)目投入建設(shè)之前，有必要對(duì)項(xiàng)目的周邊和場(chǎng)地環(huán)境進(jìn)行全面的調(diào)查。調(diào)查的主要內(nèi)容是建筑物周圍土層的性質(zhì)和地下水的情況。同時(shí)，在工程地質(zhì)勘察報(bào)告中應(yīng)反映建筑物的土工試驗(yàn)情況。測(cè)量員需要根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)建筑基礎(chǔ)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，為設(shè)計(jì)和施工單位提供參考。因此,它是必要的,以確保工程的綜合性地質(zhì)調(diào)查報(bào)告和數(shù)據(jù)的正確性,否則將導(dǎo)致設(shè)計(jì)方向錯(cuò)誤,建筑和設(shè)計(jì)方案是嚴(yán)重不一致,項(xiàng)目的建設(shè)周期長(zhǎng),建設(shè)成本增加,安全風(fēng)險(xiǎn)也埋葬。在實(shí)際的工程地質(zhì)勘探鉆孔的數(shù)量是不夠的,鉆井深度不到在地質(zhì)鉆井過(guò)程中,鉆井深度勘探報(bào)告不會(huì)是真的,甚至直接復(fù)制別人的勘探報(bào)告工程勘探,埋葬的潛在安全隱患后建筑施工的質(zhì)量,而最終地基的不均勻沉降將會(huì)發(fā)生一系列的安全事故，降低建筑物的使用壽命，給居民造成損失。高層建筑的施工過(guò)程,因?yàn)闃?gòu)造函數(shù)沒(méi)有收集完美的地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù),導(dǎo)致不完整的數(shù)據(jù),很容易使一些細(xì)節(jié)在高層建筑施工過(guò)程不能及時(shí)準(zhǔn)確的把握和處理,因此找不到一個(gè)有效的地基處理方案,這是一個(gè)重要因素導(dǎo)致高層建筑物的不均勻沉降。由于高層建筑施工過(guò)程的復(fù)雜性和對(duì)專業(yè)性的高要求，要求施工人員具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。然而，一些高層建筑施工人員在施工過(guò)程中忽視了一些因素，未能履行自己的職責(zé)，導(dǎo)致高層建筑地基不均勻沉降。2.2建筑物設(shè)計(jì)影響工程設(shè)計(jì)問(wèn)題容易引起磚混結(jié)構(gòu)建筑物的沉降。主要原因是設(shè)計(jì)方案中單體建筑的長(zhǎng)度和跨度設(shè)計(jì)不合理，平面圖形過(guò)于復(fù)雜。由于高層建筑的荷載與高層建筑不同，如果超過(guò)了地層的實(shí)際承載力，就會(huì)發(fā)生地基沉降。摘要在工程設(shè)計(jì)中，如果不考慮地基土的壓縮性，地基底層很容易出現(xiàn)裂縫。可見(jiàn)，只有建立專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，在設(shè)計(jì)初期進(jìn)行嚴(yán)密的檢查，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，才能降低沉降的可能性。在高層建筑的設(shè)計(jì)和施工中，有很多種地基處理方法。具體的處理方法應(yīng)根據(jù)具體的施工地質(zhì)條件和具體的施工項(xiàng)目要求確定。根據(jù)建筑規(guī)模的不同，地基處理的方法也不同。即使是相同的施工項(xiàng)目，由于施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件不同，地基處理的方法也不同。在高層建筑的具體施工中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體的實(shí)際施工條件和施工項(xiàng)目的規(guī)模進(jìn)行分析。2.3建筑物施工的影響建筑施工是造成高層建筑地基不均勻沉降的重要因素。如果建筑公司沒(méi)有建立完善的質(zhì)量控制體系，由于質(zhì)量管理措施不到位或建筑公司偷工減料等原因，會(huì)降低建筑墻體的砂漿強(qiáng)度。同時(shí)，如果施工加固結(jié)構(gòu)沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行布置和施工，會(huì)造成建筑物表面出現(xiàn)裂縫，后期使用時(shí)地基會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降或滲水。在施工過(guò)程中對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控是非常必要的。然而，在施工過(guò)程中很難對(duì)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員缺乏責(zé)任心，沒(méi)有對(duì)地基進(jìn)行認(rèn)真的勘察，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)地基本身存在的問(wèn)題，從而造成了后續(xù)的安全隱患。為了節(jié)約成本，建筑公司在施工過(guò)程中使用的材料不符合標(biāo)準(zhǔn)，施工沒(méi)有合理的安排，忽視這些細(xì)節(jié)可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程質(zhì)量差，導(dǎo)致高層建筑地基不均勻沉降。因此，在施工過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)工程質(zhì)量的監(jiān)控和管理，對(duì)施工人員進(jìn)行必要的質(zhì)量培訓(xùn)和相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)，培養(yǎng)施工人員強(qiáng)烈的責(zé)任心。高層建筑施工前，沒(méi)有對(duì)相關(guān)工程項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員沒(méi)有充分考慮基礎(chǔ)的承載能力是否滿足要求。高層建筑的層高與實(shí)際情況相差很大。結(jié)果,軸承負(fù)荷的基礎(chǔ)是不均勻的,當(dāng)?shù)氐妮S承負(fù)荷太大,和設(shè)計(jì)師不準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的最大承載力基礎(chǔ)沉降縫可以局部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),因此,裂縫會(huì)出現(xiàn)在高層建筑,因?yàn)榻ㄖ奢d和基礎(chǔ)荷載之間的差異并不充分考慮。在高層建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中,經(jīng)常有不科學(xué)的設(shè)計(jì)現(xiàn)象,如未能處理高層建筑的基礎(chǔ),未能合理地設(shè)計(jì)墻的長(zhǎng)度高度比,未能合理地設(shè)計(jì)相鄰高層建筑之間的距離,等等。這些因素容易導(dǎo)致高層建筑地基不均勻沉降。

三、高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的措施3.1保障地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性高層建筑工程的管理者應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)地質(zhì)勘查管理，進(jìn)一步保障施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)勘查工作。確保每一位測(cè)量師都能認(rèn)真分析測(cè)量，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)調(diào)查資料是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的重要參考依據(jù)。因此，在現(xiàn)場(chǎng)勘察時(shí)，勘察人員不應(yīng)粗心大意地保證高層建筑工程的設(shè)計(jì)，并為其提供準(zhǔn)確的地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)。項(xiàng)目管理人員應(yīng)做好調(diào)查人員的教育和培訓(xùn),提高研究人員的整體專業(yè)素質(zhì),減少或避免數(shù)據(jù)勘探工作中的錯(cuò)誤,進(jìn)一步保證勘探工作的準(zhǔn)確性和調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,并為設(shè)計(jì)者提供科學(xué)有效的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。3.2對(duì)高層建筑進(jìn)行合理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)高度，并適當(dāng)減少降水處理高層建筑基礎(chǔ)施工過(guò)程中，應(yīng)保證合理的施工高度，減少或不進(jìn)行降水處理。在建筑墻體中設(shè)置鋼筋混凝土環(huán)梁的主要目的是提高建筑的整體性和砌體的抗剪、抗拉能力，也可以在一定程度上避免或減少裂縫的發(fā)生。環(huán)形梁設(shè)置在建筑物的底部或頂部。對(duì)于多層建筑，可以分層設(shè)置，綜合考慮結(jié)構(gòu)抗震性能，分層設(shè)置，與結(jié)構(gòu)柱協(xié)調(diào)。在一些建筑物,如民用建筑,由于美學(xué)和功能的要求,通常采用組合形式的多個(gè)單位,而平面形式是復(fù)雜的,和海拔高度也有巨大的差距,這使得基礎(chǔ)的應(yīng)力狀態(tài)不同,導(dǎo)致很大的差異沉降。如果高差不可避免，則應(yīng)設(shè)置沉降縫，以減少不均勻沉降。沉降縫可以將建筑物從屋頂?shù)降鼗指畛蓭讉€(gè)獨(dú)立的沉降單元，使建筑物平面更簡(jiǎn)單，縱橫比更小。其次，控制建筑物的長(zhǎng)高比也可以在一定程度上減少地基的不均勻沉降。根據(jù)相關(guān)軟土地基調(diào)查結(jié)果，三層及以下砌體重量結(jié)構(gòu)房屋的長(zhǎng)高比不得超過(guò)2.5。當(dāng)長(zhǎng)高比大于2.5或小于3.5時(shí)，盡量不要垂直或水平轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)水平墻間距不宜過(guò)大。當(dāng)建筑物的功能需要較大的長(zhǎng)度，但不能滿足一般的長(zhǎng)高比時(shí)，沉降縫就會(huì)斷裂。根據(jù)相關(guān)研究，降水處理對(duì)高層建筑地基不均勻沉降影響較大，增加了高層建筑不均勻沉降的概率。由于高層建筑的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般是穩(wěn)定的，合理有效地確定基礎(chǔ)施工高度可以避免不均勻沉降。3.3做好相應(yīng)的基礎(chǔ)沉降質(zhì)量檢驗(yàn)工作在高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),上層建筑之間的交互和應(yīng)該分析高層建筑的基礎(chǔ),和適當(dāng)?shù)膽?yīng)采取措施提高建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,從而不僅提高建筑物的整體承載能力,但也使建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并避免外力引起的變形現(xiàn)象。根據(jù)沉降對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理，保證沉降控制和改造處理的針對(duì)性，做好病害預(yù)測(cè)和分析工作。地基損傷預(yù)測(cè)與分析是工程建設(shè)的關(guān)鍵。建筑地基病害也是一種常見(jiàn)的建筑質(zhì)量安全問(wèn)題，將對(duì)區(qū)域巖土環(huán)境造成極大的威脅，并對(duì)區(qū)域設(shè)施的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)功能產(chǎn)生很大的影響?；A(chǔ)抗損傷設(shè)計(jì)是不可或缺的建設(shè)工程的一部分,因?yàn)楦邔咏ㄖA(chǔ)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,建設(shè)單位缺乏施工人員的技術(shù)培訓(xùn)和監(jiān)控施工過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)操作,造成工程質(zhì)量不合格。為了有效避免建筑基礎(chǔ)病害的負(fù)面影響，建立變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以提高病害預(yù)警的準(zhǔn)確性，提前發(fā)現(xiàn)潛在的建筑基礎(chǔ)病害。另外，根據(jù)變形監(jiān)測(cè)結(jié)果，科學(xué)布置沉降觀測(cè)點(diǎn)，相鄰觀測(cè)點(diǎn)之間的距離為8-12m。對(duì)于建筑山墻，可以在中間位置設(shè)置多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，而對(duì)于框架式結(jié)構(gòu)的高層建筑，可以在混凝土柱上設(shè)置框架沉降觀測(cè)點(diǎn)，如圖2所示。圖2：沉降觀測(cè)需要注意的是，高層建筑沉降觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置需要施工單位與設(shè)計(jì)單位密切配合。沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置和高程應(yīng)以外檐墻為基礎(chǔ)，參數(shù)差應(yīng)控制在正負(fù)0以上100-150mm范圍內(nèi)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)部需要根據(jù)場(chǎng)地的地形來(lái)設(shè)置建筑的立面。如無(wú)特殊要求，需按民用建筑沉降觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。沉降觀測(cè)點(diǎn)需統(tǒng)一編號(hào)標(biāo)識(shí)，其標(biāo)識(shí)由當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理站監(jiān)督管理。在改造階段，各種病害都是由外部地理、天氣等不穩(wěn)定因素引起的，這些不穩(wěn)定因素會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)層失穩(wěn)，巖土層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定系數(shù)也會(huì)大大降低。為此，有必要通過(guò)各參與方的討論，制定出監(jiān)測(cè)方案，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的人力物力資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和優(yōu)化配置，以保證監(jiān)測(cè)的全面性。其中，基礎(chǔ)工程應(yīng)是監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象，根據(jù)前期制定的施工基礎(chǔ)規(guī)劃和改造方案，突出施工基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在航運(yùn)調(diào)度中的重要作用。根據(jù)基礎(chǔ)類型選擇高層建筑為質(zhì)量檢驗(yàn)確定網(wǎng)站,有關(guān)質(zhì)量檢查人員應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的基礎(chǔ)建設(shè)高層建筑,以了解高層建筑基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)參數(shù)是否科學(xué)、合理,和穩(wěn)定性是否滿足要求。根據(jù)地基承載力指標(biāo)的修正，需要設(shè)置相應(yīng)的高層建筑地基承載力修正參數(shù)，確定高層建