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摘要:高层建筑的不均匀沉降问题对于建筑的安全性及稳定性产生一定的影响,成为现阶段高层建筑的重要威胁。高层建筑不均匀沉降问题的解决需根据实际的建设需要而定,制定有效的处理措施,以便于提升高层建筑不均匀沉降的实际处理效果。
关键词:建筑;基础;不均匀沉降
引言
高层建筑的不均匀沉降问题对于建筑的安全性及稳定性产生一定的影响,成为现阶段高层建筑建设的重要威胁。高层建筑不均匀沉降问题的解决需根据实际的建设需要而定,不同的不均匀沉降原因,其基本的解决方案也存在着一定的差异,因而为提高高层建筑不均匀沉降问题解决的严谨性,需及时的制定有序的高层建筑基础不均匀沉降处理措施,以便于提升高层建筑不均匀沉降的实际处理效果。
1建筑结构基础不均匀沉降的原因分析
1.1工程设计不科学
建筑方案的设计中就要充分考虑场地地基的实际情况,通过合理的设计来充分利用有利地基,规避不利地基。然而,现实中往往一味追求经济效益,而使得设计缺乏科学性,埋下隐患。细化到单体设计,对于高度相差大的建筑,比如主塔带裙房的建筑,需要通过合理的布置沉降缝来使主塔和裙房分开;对于荷载差距大的单体,也可以通过合理设缝断开以规避不均匀沉降。
1.2地基处理不当
对于高层建筑地基有多种处理方式,需要结合工程项目需要选择适宜的处理方式。但各项目所在地环境、地质等存在较大差异,所以必须保障地基处理方案的科学可行。通常来说,需要将多种方法结合起来才能达到最佳的效果。但在实际施工中,为了便于操作,往往只选用一种方法对地基进行处理,很难发挥理想效果。
1.3施工质量原因
建筑结构发生不均匀沉降也会受到施工控制的影响,在进行施工的时候施工人员没有严格地按照相关要求进行,从而也会直接影响到施工质量。一些砖砌体结构因为砌筑质量不能满足相关要求,从而也会直接影响到建筑物产生不均匀沉降现象。此外,加上施工队伍技术相对薄弱、责任心并不是很高,施工方案存在一定的处理偏差,从而造成地基处理的施工不理想的效果,对施工质量的安全合格问题埋下了隐患。
2建筑结构基础不均匀沉降的防治措施分析
2.1优化设计方案
(1)要尽可能简化建筑物体型,建筑物高度和荷载之间的差异不可过大。因此,在建筑设计过程中,需要尽可能避免有凹凸的转角,体型尽量简单规整;将建筑物长宽比,高宽比等参数控制在合理范围内。如遇超长结构,多塔结构,主塔和裙房相连的结构,同一单体不同区块荷载差异较大等等情况,则合理设缝将其断开;同时,要确保沉降缝的宽度满足要求;另外,由于地基附加应力具备扩散性,在设计中还需要确保相邻建筑物之间留有合理的距离,以免建筑物距离过近使得应力发生叠加,导致建筑物产生不均匀沉降。
(2)采用合理的结构形式。首先,保证建筑物整体的结构刚度;其次,尽可能使建筑物自重降低,材料的选择上应以轻质材料为主,如多孔砖、轻质墙体等;最后,根据地质勘查报告,结合场地特点,选取合理的基础形式。针对同一单体不同区块不同的基底荷载情况,可以考虑差异布桩(基础),充分发挥基底地基土的承载力,也能有效抵御不均匀沉降的发生。
(3)对高层建筑及其基础部分设置沉降缝。工程实践中,可以利用沉降缝将高层建筑及其基础分割为两个以上的独立沉降单元,从而有效减小或避免地基不均匀沉降的危害。在对高层建筑进行分割时,要注意每个独立的沉降单元的外形构造要简单,结构类型单一,长高比值较小,同时要特别注意每个沉降单元所处位置的地基应均匀。根据长期的总结,我们可以在一些特定的位置设置沉降缝,比如建筑高度或荷载变化较大的位置、建筑结构类型或基础类型发生变化的位置、具有复杂平面形状的建筑物的转折部位、地基土压缩性发生显著变化的位置、分期建设部分的交界处等,还可以在设计中要求设置伸缩缝的位置同时设置沉降缝。
2.2加强地基的处理
采用正确的方法,对土体孔隙比和含水率进行有效控制,提升其抗剪强度及整体承载力。依据地基土质、建筑荷载及具体沉降状况,选用针对性的地基加固处理方法能够事半功倍,例如堆载预压法、强夯处理法、CFG桩、深层搅拌桩等。(1)通过振动和挤压等,使地基土体孔隙比减小,借助外力,提升土体强度,并控制其压缩性。该种处理方法在湿陷类黄土、粘性土和松散砂性土地基处理中极具适用性。(2)针对含水率较高的软弱粘性土地基,可应用排水固结法,对其含水量进行有效控制,以排出孔隙水,增强地基土强度及抗剪强度。(3)应用置换法处理浅层软弱粘性土地基,用碎石、砂、石灰、粉煤灰等,对软土进行置换,以提高地基强度及承载力,避免出现地基沉降问题。将石灰、水泥砂浆等化学材料添加软土地基中,形成高强度复合地基,提升地基承载力。(4)为了确保地基的质量需要采取有效的方法进行加固,在使用强夯方法的时候首先需要进行预压工作,通常情况下是推土机进行地基的预压,然后有效地结合实验方式以及施工材料,精确地测量夯点的定位。为了能够确保强夯后的效果,需要再进行强夯过程中按照从四周往中间的路线进行,完成夯基工作后,然后使用夯锤进行再次的夯实,从而能够有效地提高承载力,为地基质量提供保障。(5)灌浆加固技术在地基基础加固中比较常见,其主要是进一步改善土壤结构的性能。应用灌浆加固技术需要做好前期的准备工作,并且在施工过程中需要严格地按照相关规定进行,从而能够更好的提高操作有效性。
2.3加强施工质量控制
为了最大限度地降低建筑工程结构基础沉降现象产生机率,做好其施工极其重要,为此笔者认为广大企业应从以下几个方面着手:一是,建筑企业在结构基础施工中要充分结合具体实地情况、设计图纸等编制出针对性的结构基础施工方案,之后予以严格落实。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。二是,工序合规合理。要进行合理的施工进度和工序的安排,减小施工对建筑物安全的不利影响。例如,带地下室的结构降排水何时停止,地下室顶板的覆土何时完成,上部建筑砌体何时完成浆砌,桩基的打桩顺序等,都要根据实际情况制定合理的工序方案。三是,施工方案合理安全。编排施工方案要合理,充分考虑周边不利因素的影响。尤其是在非空旷地区已有建筑密集的场地,尤其要注重施工方案的合理性,避免这边施工,隔壁沉降的现象发生。四是,检测验收合规到位。各项规定的检测不可遗漏,不可走过场。提早发现问题,处理问题,避免建筑物带病使用。尤其对于强度的检测,承载力的检测,垂直度的检测等等格外重要。
结语
总而言之,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。建筑结构基础不均匀沉降在工程施工中极为常见,产生不均匀沉降的原因往往是多方面的。施工单位要依据项目工程背景,对建筑结构不均匀沉降问题具备清晰的认识,科学处理地基,注重建筑形体及结构设计,对施工过程进行严格控制,消除不均匀沉降问题,提高项目工程质量。
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