二級(jí)建造:軟土地基不均勻沉降的對(duì)策研究

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軟土地基一般是指抗剪強(qiáng)度較低、壓縮性較高以及具有其它不良性質(zhì)的地基土。常見的如天然的淤泥與淤泥質(zhì)土,人類任意堆積的生活垃圾、工業(yè)廢料形成的雜填土和水力沖填泥砂形成的沖填土等。近年來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展與對(duì)外改革的需要,全國(guó)各地都在興建各類廠房、商業(yè)大廈、賓館飯店、多層與高層住宅等建筑工程,良好的建筑物地基越來越少,一些建筑物只能座落在這些不良場(chǎng)地上。例如一些城市的近郊低洼地帶,過去作為市區(qū)垃圾卸填區(qū),現(xiàn)在由于城市的擴(kuò)展成為了建筑場(chǎng)地;天津市保稅區(qū)為濱海淤泥和淤泥質(zhì)土,但大量的倉(cāng)庫(kù)、辦公及生活用房無可選擇的建造在這軟土地基上;我國(guó)南方一些城市郊外的水塘、古河道、水稻田,由于城市發(fā)展的需要,劃為住宅小區(qū),建造多層及高層住宅樓。上述的這些不良地基在建造建筑物時(shí)必須引起高度重視,否則一旦處理不當(dāng),就會(huì)造成工程事故。本文就軟土地基上建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)談一談自己看法。
     一、軟土地基修建建筑物的可行性分析
     軟土地基的特點(diǎn)建筑物的沉降量大而不均勻,沉降量大現(xiàn)可采取有效措施進(jìn)行控制,而不均勻沉降由于影響因素多且復(fù)雜,故成為現(xiàn)在建筑物開裂或嚴(yán)重影響使用等工程事故的主要原因,必須引起充分重視。但人們從反復(fù)的生產(chǎn)斗爭(zhēng)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐中,對(duì)軟土地基上建筑物的設(shè)計(jì)與施工等方面已積累了許多經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為只要設(shè)計(jì)、施工及使用得當(dāng),在軟土地基上成功的建造建筑物是完全可能的。
     此外,在軟土地基上修建建筑物,還應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)與地基的共同工作。因?yàn)槲覈?guó)沿海軟土地區(qū)的許多工程實(shí)踐表明,考慮上部結(jié)構(gòu)和地基的共同工作是減少地基不均勻沉降的一項(xiàng)十分成功的經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)樯喜拷Y(jié)構(gòu)(包括基礎(chǔ))和地基是緊密聯(lián)系在一起的一個(gè)整體,它們互相聯(lián)系,又互相影響,如果僅從上部結(jié)構(gòu)或地基單方面采取措施,往往不能獲得即可靠又經(jīng)濟(jì)的效果,必須對(duì)建筑體型、荷載情況、結(jié)構(gòu)類型和地質(zhì)條件等進(jìn)行綜合分析,采取響應(yīng)的措施,這樣就可以減少軟土地基上建筑物的不均勻沉降,保證建筑物的安全和正常使用。
     二、軟土地基不均勻沉降的原因
     地質(zhì)勘探報(bào)告真實(shí)性如何,對(duì)建筑物的沉降量大小關(guān)系很大。工程地質(zhì)報(bào)告要正確反映土層性質(zhì)、地下水和土工試驗(yàn)情況,并結(jié)合設(shè)計(jì)要求,對(duì)地基作出評(píng)價(jià),對(duì)設(shè)計(jì)和施工提出某些建議。如果地質(zhì)報(bào)告不真實(shí),就給設(shè)計(jì)人員造成分析、判斷的錯(cuò)誤。以前在地質(zhì)鉆探中有的有孔、有的無孔或深度不到位,有的抄襲相鄰的地質(zhì)報(bào)告,個(gè)別甚至出具假報(bào)告,都曾給建設(shè)單位造成過重大經(jīng)濟(jì)損失。
     在設(shè)計(jì)方面也有一些原因。有些建筑物單體太長(zhǎng)的,平面圖形復(fù)雜;在有層高高差和荷載顯著不同、地基土的壓縮性有顯著不同及在地基處理方法不同的之處,未在適應(yīng)部位設(shè)置沉降縫;基礎(chǔ)剛度或整體剛度不足,不均勻沉降量大,造成下層開裂;設(shè)計(jì)馬虎,計(jì)算不認(rèn)真,有的不作計(jì)算,照抄別的建筑物的基礎(chǔ)和主體設(shè)計(jì)。
     在施工方面上的原因。墻體砌筑時(shí),砂漿強(qiáng)度偏低,灰縫不飽滿;砌磚組砌不當(dāng),通縫多,斷磚集中使用;拉結(jié)筋不按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置;墻體留槎違反規(guī)范要求等等。
     三、 軟土地基不均勻沉降對(duì)策研究
     (一)從鉆探報(bào)告入手,確保其真實(shí)性和可靠性
     地質(zhì)勘察報(bào)告是一門專門的科學(xué),來不得半點(diǎn)虛假。鉆探報(bào)告是設(shè)計(jì)人員的主要設(shè)計(jì)依據(jù),必須提高地質(zhì)勘測(cè)人員的業(yè)務(wù)水平、政治素質(zhì)和職業(yè)道德素質(zhì),加強(qiáng)責(zé)任感,這樣才能使勘察報(bào)告具有真實(shí)性和可靠性。
     (二)從設(shè)計(jì)入手,采取多種措施,增強(qiáng)多層住宅的基礎(chǔ)剛度和整體剛度。
     1、建筑設(shè)計(jì)方面措施。
     (1)建筑平面應(yīng)力求簡(jiǎn)單,高差不宜過大。建筑平面簡(jiǎn)單、高度一致的建筑物,基底應(yīng)力較均勻,圈梁容易拉通,整體剛度好,即使沉降較大,建筑物也不易產(chǎn)生裂縫和損壞。而對(duì)于立面上有高差(或荷載差)的建筑物,由于作用在地基上荷載的突變,使建筑物高低相接觸處出現(xiàn)過大的差異沉降,常造成建筑物的輕、低部分傾斜或開裂破壞。軟土地區(qū)由于層數(shù)差引起的損壞想象很為普遍,一般高差二層及二層以上者,常見有輕重不同的裂縫。當(dāng)?shù)鼗貏e軟弱時(shí),即使僅一層之差,也會(huì)導(dǎo)致建筑物開裂。
     (2)控制建筑物的長(zhǎng)高比及合理布置縱橫墻。磚石承重的建筑物,當(dāng)其長(zhǎng)度與高度之比較小時(shí),建筑物的剛度好,能有效防止建筑物開裂。
     根據(jù)建筑實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),當(dāng)基礎(chǔ)沉降量大于120mm時(shí)建筑物的長(zhǎng)高比不宜大于2.5;另外合理布置縱橫墻是增強(qiáng)建筑物剛度的重要措施之一, 縱橫墻布置時(shí)磚石承重結(jié)構(gòu)的縱橫墻應(yīng)盡量貫通,橫墻間距適當(dāng), 一般不大于建筑物寬度的1.5倍為妥,縱橫墻不轉(zhuǎn)折或少轉(zhuǎn)折,可提高建筑物的整體性。
     (3)設(shè)置沉降縫。用沉降縫將建筑物從屋面到基礎(chǔ)分割成若干個(gè)獨(dú)立的沉降單元,則使得建筑物的平面變得簡(jiǎn)單、長(zhǎng)高比減小,從而有效減輕地基的不均勻沉降。因而考慮在對(duì)平面圖形復(fù)雜的轉(zhuǎn)折處;層高高差處或荷載顯著不同的部位;在地基土的壓縮性有顯著不同處或在地基處理方法不同處及分期建筑的交接處設(shè)置沉降縫。沉降縫應(yīng)有足夠?qū)挾龋p內(nèi)一般不填充材料,以便充分發(fā)揮其作用。
     (4)考慮相鄰建筑物的影響。建筑物荷載不僅使建筑物地基土產(chǎn)生壓縮變形,而且由于基底壓力擴(kuò)散的影響,在相鄰范圍內(nèi)的土層,也將產(chǎn)生壓縮變形;這種變形隨著相鄰建筑物距離的增加而逐漸減少,由干軟弱地基的壓縮性很高,當(dāng)兩建筑物之間距離較近時(shí),常常造成鄰近建筑的傾斜或損壞。為此應(yīng)使建筑物之間相隔一定距離,距離應(yīng)滿足規(guī)范要求。
     (5)建筑物標(biāo)高的控制與調(diào)整。確定建筑物各部分的標(biāo)高,應(yīng)考慮沉降引起的變化。根據(jù)具體情況,可采取相應(yīng)的措施。例如室內(nèi)地坪,應(yīng)根據(jù)預(yù)估的沉降量預(yù)以提高;建筑物各部分(設(shè)備之間)有聯(lián)系時(shí),可將沉降量大者的的標(biāo)高適當(dāng)提高;建筑物與設(shè)備之間,應(yīng)留有足夠的凈空;當(dāng)建筑物有管道通過時(shí),管道上方應(yīng)預(yù)留足夠尺寸的空洞,或采用柔性的管道接頭。