地基不均匀沉降的危害及防治

论文

第10卷 第9期 中 国 水 运 Vol.10 No.9 2010年 9月 China Water Transport September 2010

地基不均匀沉降的危害及防治

刘 皓，张思渊，张学鹏

（1中国地质大学 工程学院，湖北 武汉 430074；2武汉大学 水力水电学院，湖北 武汉 430072）

摘 要：在国内外的建筑历史上，由于地基软弱、荷载分布不均匀等原因，引起建筑物下沉或者不均匀下沉，对建筑工程产生了极大的危害。尤其是高层建筑和重要建筑的建设，不均匀沉降问题一旦处理不好，将给投资方和施工方造成巨大的经济损失及恶劣的影响。因此解决地基沉降在工程施工中占有极其重要的意义。 1

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关键词：不均匀沉降；建筑措施；结构措施；施工措施

中图分类号：TU433 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2010）09-0220-02

一、不均匀沉降的危害

在实际工程中，天然地基土具有一定的压缩性，因此，在自重应力和附加应力的作用下，地基将产生一定的沉降。一般来说，地基产生均匀沉降，对建筑物本身影响不大，可以预留沉降标高加以解决。但是由于地基软弱，土层厚度变化大，土层在水平方向软硬不一建筑物荷载相差较大或基础类型、尺寸的差异等原因，容易使地基产生过量的不均匀沉降，造成建筑物倾斜，引起上部结构产生附加应力或上部结构附加应力增加，当不均匀沉降超过建筑物承受的限度时，即造成墙体或楼面开裂等事故，甚至使整个结构严重倾斜，影响建筑使用，危及安全。

总体来说，不均匀沉降对工程的危害主要表现在两个方面：一是使上部结构产生过大附加应力，二是使建筑物底层层高减小，建筑物总高度减小。因此，采取有效措施防止或减轻不均匀沉降，在建筑设计中至关重要。

二、沉降量确定

建筑地基在长期荷载作用下产生的沉降，沉降量可以划分为三个部分：初始沉降，固结沉降，次固结沉降。三个量之和即为地基沉降量。

初始沉降又称瞬时沉降，是指外荷加上的瞬间，饱和软土中孔隙水尚来不及排出时所发生的沉降，此时土体只发生形变而没有体变，一般情况下把这种变形称之为剪切变形，按弹性变形计算。在饱和软粘土地基上施加荷载，尤其如临时或活荷载占很大比重的仓库、油罐和受风荷载的高耸建筑物等，由此而引起的初始沉降量将占总沉降量的相当部分，应给以估算。

主固结沉降是指荷载作用在地基上后，随着时间的延续，外荷不变而地基土中的孔隙水不断排除过程中所发生的沉降，它起于荷载施加之时，止于荷载引起的孔隙水压力完全消散之后，是地基沉降的主要部分。次固结沉降在固结沉降稳定之前就可以开始，一般计算时可认为在主固结完成（固结度达到100%）时才出现。

次固结沉降量常比主固结沉降量小得多，大都可以忽略。但对极软的粘性土，如淤泥、淤泥质土，尤其是含有腐殖质等有机质时，或当深厚的高压缩性土层受到较小的压力增量

收稿日期：2010-05-28

作者简介：刘 皓，中国地质大学工程学院。

比作用时，次固结沉降会成为总沉降量的一个主要组成部分，应给以重视。

三、解决危害的途径

解决不均匀沉降的危害主要有两个途径：一是设法增强上部结构对不均匀沉降的适应能力，二是设法减少不均匀沉降或总沉降量。在具体施工中常常将采用的措施分为三个类型，下面我们将对这四个方面进行具体说明。

1．建筑措施

（1）建筑物体型力求简单

建筑物包括平面与立面形状及尺度。平面形状复杂的建筑物，在纵横单元交接处的基础密集，地基中附加应力相互叠加，导致该部分的沉降往往大于其他部分。当建筑物的高低或者荷载差异较大时，也必然会加大地基的不均匀沉降。因此，当具备发生较大不均匀沉降条件时，建筑物体型应该力求简单。

若建筑物的体型较复杂，宜根据其平面、立面形状、荷载差异等情况、在适当部位用沉降缝将其划分为若干刚度较好的独立单元体；或者将两者隔开一定的距离，两者之间采用能自由沉降的连接体或简支、悬挑结构连接。

（2）控制建筑物长高比

建筑物在平面上的长度L和基础底面算起的高度H之比称作建筑物的长高比，是决定砌体建筑的主要因素长高比越小，建筑物刚度越好，对地基不均匀沉降的调节作用也越好。对于3层或3层以上的房屋，L/H宜小于2.5；当L/H在2.5和3.0之间时，应当尽量控制纵墙不转折或少转折，内墙间距不宜过大，且内墙与纵墙之间的连接必须牢靠，同时纵墙开洞应尽量小。在实际设计中，若建筑物沉降量大于120 mm时，则应对长高比进行控制，同时尽量减少纵墙布攥着或少转折，必要时还应增加基础刚度和强度。

（3）设置沉降缝

为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏所设置的垂直缝称为沉降缝。作法为：从基础底部断开，并贯穿建筑物全高。使两侧各为独立的单元，可以垂直自由的沉降。设置沉降缝的一般部位和原则：① 建筑物平面的转折部位；② 建筑的高度和荷载差异较大处；③ 过长建筑物的

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