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房屋地基基礎不均勻沉降分析及處理方法

發布時間:2021-08-17

近些年來,很多自建房出現房屋地基不均勻沉降等情況,自建房地基出現不均勻沉降主要原因是建筑物上部荷載分布不均勻,造成持力層地基土的附加應力不均勻,持力層地基土厚度分布不均勻,造成不同部位土體不均勻壓縮變形;持力層地基土下臥層分布不均勻,造成土體總壓縮變形的不均勻;基礎持力層未選定在同一土層上。

不難發現,當我們看到混凝土結構、砌體結構等建筑物在使用過程中,短時間內出現不同程度、不同形式的裂縫的時候,我們就要想到是否地基出現了不均勻沉降等問題,這些往往都是地基不均勻沉降后的征兆顯示。

一、地基基礎不均勻沉降對混合結構房屋的危害

建筑物通過基礎把豎向體系傳來的荷載(軸向力)傳遞給地基,地基產生的反力作用在基礎底面上。只有當其與軸向力平衡時,才能保證建筑物結構的穩定與完整性。如果因某些原因造成基礎下局部地基土發生剪切、下沉、土層滑移等變位,破壞了軸向力與地基反力的平衡,地基與基礎之間就成松散接觸或不接觸,建筑物將出現不均勻沉降,結構內部將產生附加應力。

此時,基礎的附加應力可近似于懸臂端。附加應力為剪切應力和負彎矩。松散接觸的一側將受到建筑物荷載(軸向力)產生的剪切應力作用,從而造成局部結構體系產生豎向相對位移,結構受到意外的應力(應變)。當結構抵抗不住應力(應交)時,將會出現剪切破壞,常見的如墻體產生的剪切裂縫;緊密接觸的一側受到旋轉力矩(負彎矩)作用,對建筑物豎向結構體系產生附如斜拉應力。不均勻沉降引起的墻體裂縫,系結構性破壞裂縫,所造成的危害,輕者影響建筑物的美觀,重者墻體滲水和灌風,影響建筑物的使用功能,造成房屋使用者心理上的不安;嚴重的會引起墻倒屋塌,出現傷人事故和財產損失。

二、混合結構房屋不均勻沉降事故原因分析

以往工程事故表明,混合結構房屋由于地基基礎不均勻沉降造成的損傷破壞主要來自三大方面的因素,即地基、房屋結構本身及人為因素。

01 .地基的不均勻沉降主要存在以下幾種情況:

①建筑物鄰近有基礎施工或其它機械設備振動,地基因震動而產生壓縮變形,局部下沉;

②建筑物鄰近有交通要道,地基常年受到車輛振動而引起振密變形;

③建筑物鄰近地面大量堆積重物,使得土層壓密變形。帶動地基沉降;

④建筑物鄰近有大開挖工程,固水土流失,造成地基滑移或沉陷;

⑤建筑物未經正確驗算,改建加層,變更使用,增加荷載或超載,造成基礎承載力不足引起不均勻沉降。

02.混合結構房屋本身的原因:

房屋的全部荷載最終通過基礎傳給地基,而地基在荷載作用下,其應力是隨深度而擴散,深度愈大,擴散愈大,應力愈小;在同一深處,也總是中間最大,向兩端逐漸減小,也正是由于土壤這種應力的擴散作用,即使地基地層非常均勻,房屋地基應力分布仍然是不均勻的,從而使房屋地基產生不均勻沉降。在地質較好、較均勻,且房屋的長高比不大的情況下,房屋地基不均勻沉降的差值是比較小的,一般對房屋的安全使用不會產生多大的影響,但當房屋修建在淤泥土質或軟塑狀態的粘性土上時,由于土的強度低、壓縮性大,房屋的絕對沉降量和相對不均勻沉降耋可能都比較大。

03 .人為因素

1)勘察方面的原因

在土木建筑工程中,勘察工作是工程設計的基礎,為設計提供有關水文、地質等方面的數據數據。如工程未勘察就進行施工,或勘察數據錯誤,這些都會給工程造成嚴重后果。具體體現在:忽視勘察資料的作用,勘察工作粗糙,資料不精確。

2)設計方面的原因

① 估算代替計算:結構沒有按有關要求進行精確計算,上部荷載是憑經驗估算的,基礎底面積設計過小,基礎邊緣最大壓力高出地基土容許承載力。因而部分結構及基礎破壞,引起整體倒塌。

② 任意確定基礎:設計者盲目照搬另一建筑物的基礎設計圖作為該建筑物的基礎設計,由此造成基礎出現不均勻沉降,致使建筑物倒塌。

3)施工方面的原因

由于基礎是埋入土中,其問題不易發現,屬隱蔽工程。

三、整治對策思考

01 對不均勻沉降導致房屋開裂的整治對策:

對于防止地基不均勻沉降引起墻體開裂的措施來說,對于新建工程主要措施有:

1)合理設置沉降縫。

2)加強地基驗槽工作。

3)加強上部的剛度和整體性,提高墻體的抗剪能力,調整地基的不均勻沉降。

02 對地基不均勻沉降引起墻體開裂的治理措施:

對于已經發生的沉降事故,除個別確因結構或構件“元氣”大傷而完全失去挽救價值外,多數均應經過適當整治,使建筑物完全或部分恢復功能而繼續使用。整治處理。

1)首先應對因沉降發生嚴重變形或損壞的結構、構件、進行矯正、修復、與此同時,大多尚須對地基進行以消除濕陷,加密固結、或以提高承載能力,減少變形等為目的的適當處理。

2)其次大部分沉降,特別是不均勻沉降,都在墻面或構件表面,留下了大大小小的裂縫。處理這些裂縫,不僅是為建筑物外觀美化的需要,更主要是為了不留隱患。為了阻止不均勻沉降的繼續發展,而進一步加劇混合房屋結構墻體裂縫的開展。必須對不均勻沉降房屋所處地基和結構構件進行維修加固。

03 加固一般可從地基和結構兩方面入手,具體有以下措施:

1)地基處理,混凝土灌注樁架梁法,鋼管樁加梁法,三重管旋噴樁定向旋噴法,樁底架梁托底法等等。

2)結構修復加固在經過結構矯正復位和地基處理后,應采取適宜的方法,及時地對上部結構損壞部分進行、修補,恢復建筑物正常使用功能,以實現安全承載的目的。上部結構處理包括裂縫的處理和砌體承載力的處理。

當我們遇到房屋地基基礎不均勻沉降的時候切記不可忽視,很多房子出現傾斜,墻體多處開裂等都是因為沒有及時處理地基不均勻沉降的問題。


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