房屋建筑的沉降原因分析和预防措施研究

房屋建筑的沉降原因分析和预防措施研究

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摘要:在当前的房屋建筑当中,建筑物在建成之后并不是一成不变的,由于土层结构的复杂性,建筑物基础或多或少都会产生沉降。不过一般情况下这种沉降是均匀的,不会造成严重的危害。但是,由于施工中的一些不利因素,导致建筑物发生不均匀沉降。一旦发生较大幅度的不均匀沉降,会产生严重危害。本文主要就对房屋建筑的沉降原因进行分析并提出相关的预防措施。

关键词:房屋建筑;沉降原因;预防措施

一、房屋沉降原因概述

(1)建筑物地基的土质松软不均,软土地基具有强度低、压缩性大以及明显的触变性等等不良特性,在软土地基上生成的建筑,因为体质特点对于建筑物造成了比较大的危害。为了确保软土地基符合建筑需求,需要对软土地基进行加固,减少其压缩性,提升地基强度,从而确保软土地基的稳定。但是因为地质勘查报告不准确,对于地基施工处理的指导性不足,软土地基的处理方式不严格,导致地基发展不均匀沉降。

(2)建筑物地基的处理方法不得当,地基的基础设计不合理,当建筑荷载较大时,必然对地基产生的附加应力就会较大,对承受载荷能力低但变形大的地基,要适当进行加固处理,使地基承载能力提高,要根据上部荷载能力与地基土质情况考虑基础设计。

(3)建筑物的造型不合理,为了追求美观的建筑造型,建筑开头复杂多变,房屋长高比较大,建筑立面高低起伏,荷载差异较大,门窗比例较大,墙体面积被削弱。

(4)建筑物地基的含水量变化异常,随着周围某些因素的变化,使地下水位上升,或自来水管道渗漏,导致水进入地基,浸泡地基,导致地基土质松软。

(5)建筑物的使用不合理,随着各类房屋用途的多样化,房屋用途变化越来越快,对房屋载荷要求增大,对地基的附加应力增大,导致不均匀沉降。

(6)国家地质勘察报告的误差大,准确性不高。在实际施工过程中,某些工程如果不进行地质勘察或没有按照规定进行,都将给设计人员造成分析失误,从而使建筑物产生不均匀沉降。

(7)建筑物设计方面不合理。为了追求外观的美观,一些建筑设计单位,刻意降低一些设计参数,没有对建筑物各部分进行详细准确的设计,这将无法保证建筑物的质量。在建设施工时,建筑设计又是重要的参照。

(8)施工过程中,没有重视对沉降的观测,没有较为科学系统的观测,或者仪器不准确,都会导致数据误差较大。沉降观测是在工程竣工后要进行的一项预防措施,能够检验并确定施工是否达到了预定的要求。而观察设备的老旧、不及时更换会造成观测结果的不准确,水准点埋设位置的合理选择也是至关重要的,不当的位置也会对测量结果造成较大的误差。这些原因使得地基不均匀沉降不能得到提前发现和补救,对建筑物造成严重损坏。

二、房屋建筑沉降所带来的危害

房屋建筑工程施工过程中,天然地基土具有一定的压缩性,尤其是含水量较大的软土地基的结构不稳定,因此在建筑物的荷载作用下,建筑物的荷载通过基础传递给地基,因此地基的土层承受的应力状态发生变化,地基的应力包括竖向、测量和剪切应变,从而造成了土体结构的变形,产生沉降。通常情况下地基的均匀沉降对于建筑物的影响较小,通过预留标高能够解决均匀沉降的影响,但是因为建筑物荷载或土体结构不均匀容易造成不均匀沉降,引发上部结构的附加应力增加,当不均匀沉降超过建筑物能够承受的极限时,会造成墙体开裂等等事故,甚至造成结构倾斜,从而影响建筑的使用安全,造成安全事故。从建筑地基不均匀的实践而言,不均匀沉降的主要危害在于使上部结构产生过大的附加应力,另一方面是导致建筑物的总高度减小,进而对建筑结构产生影响。

三、房屋沉降预防措施研究

(一)保证地质勘查报告真实性

在房屋建筑施工前,需要确保地质勘察报告的准确性与真实性,对于场地条件、场地地质进行综合分析,判断地基的承载力能否满足建筑的需求。如果建筑地基属于软土地基,需要根据具体工程条件,合理的选择排水固结法、加筋法、高压喷射法等方法,加强地基强度,确保地基结构的稳定性,从而满足地基结构的使用安全性。对于已建成建筑结构的,可以采取静压灌浆加固的方式进行处理,使灌浆向地基外侧进行均匀扩散,从而达到加固的目的。为了确保地基勘察的准确性,为工程施工提供合理的指导,需要选择具有相关资质的地质勘察机构,确保钻探报告的真实性与可靠性。

(二)建筑结构设计

为了提升地基的稳定性,需要根据地基条件,合理的设计建筑结构,在设计的过程中,尽量的减轻建筑物的自重,从而减少对地基的压力,防治不均匀沉降,同时确保建筑各处对于地基的荷载相对均匀,避免结构复杂产生不均匀沉降。在设计的过程中,需要注意以下问题:

1)结构简单合理,设计的建筑物应该力求简单,立面高差不应该相差较大,平面开头应力应该简单,避免转角设计,平面上的转折和弯曲也不宜过多,除了结构之外,建筑的自重应该尽量减轻,合理的选择建筑材料能够减轻建筑自重,从而减轻不均匀沉降。

2)减少基础底面的附加压力,控制变形值,采用比较大的基础底面积能够减少基底的附加压力,从而减少了沉降量,在基础设计的过程中,需要在《地基基础设计规范》规定的限值以内进行计算,以确保基础沉降量与偏心距的计算在规范内,采用不同的基底附加压力能够降低沉降差异,从而减少不均匀沉降的发生率。

3)设置沉降缝,对于结构较长的建筑结构进行施工时,将建筑物分为各自独立的单元,各单元之间设置沉降缝,对于层高差以及荷载明显不同的需要在转折处设置施工缝。相邻建筑物之间保持一定的距离,从而确保各单元的沉降不相互影响。因此在设计的过程中,需要考虑到相邻建筑物的影响,避免因为距离较近引发的应力叠加。

4)适当调整建筑标高,建筑单元的标高会随着不断的沉降而改变,因此在施工的过程中适当的调整标高能够确保设计更加合理。

(三)施工上严格管控、采取合理的工艺

严格把控建筑材料的质量关。基础材料的质量直接影响基础建成之后的承载能力和其自身的自重载荷分布。在材料入场之前,必须有专业的技术人员进行验收。对没有合格证的产品,不允许进入施工现场。钢筋品种要与设计要求相符,并且应该每一批都提供物理性能检测报告,并进行实物抽检。对验收人员也要进行监督,杜绝工程腐败。

科学地进行地基处理。要进行准确的验算,在预定的最终沉降数值之外预留出一定的余量。留意局部的不同土质,采取对应的局部处理工艺。在基础建成之后,主体结构施工阶段,对沉降的监测至少要在每加盖一层时进行一次全面的监测对比,监理单位必须复测。

如果已经发生了不均匀沉降,必须及时进行补救措施。常用的加固方法如下:额外放点打桩之后,进行灌浆浇筑,加大基础的固定深度。或利用混凝土套增大地基底部面积,对其下不灌注水泥进行加固。除此之外的加固方法还有多种,不过,这些办法都十分费时费力,只有在大规模不均匀沉降发生之前,就通过有效的控制防止其发生才是最经济的手段。

结语

在房屋建筑实际施工的过程中,如不均匀沉降发生在房屋建筑结构可承受的范围之内,对于房屋建筑结构影响不会很大。当不均匀沉降超过房屋建筑结构的承载范围,将引起较为严重的工程质量事故。因此,对房屋建筑发生不均匀沉降的原因和危害进行分析,找出预防房屋建筑不均匀沉降的有效措施,严格进行从房屋建筑工程设计到实际施工的每一环节,减少因房屋沉降带来的工程质量隐患,使人民的财产和生命安全得到最大的保障。

参考文献

[1]郭中华,吕学敏.高层房屋建筑基础不均匀沉降的原因分析及措施研究[J].现代装饰(理论),2012,09:79.

[2]翟渊博,赵伟,黄香山.不均匀沉降对高层建筑的危害分析及治理研究[J].陕西建筑,2007,11:39-41+38.

[3]郭永辉.建筑地基不均匀沉降的原因及防治措施[J].工程质量,2014,S2:426-428.

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