城市建筑Ｉ地基・基础ｌ ＵＲＢＡＮＩＳＭ ＡＮＤ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ｌ ＳＵＢＧＲＡＤＥ・ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ 试论建筑地基不均匀沉降设计 ■王海虹 【摘要】伴随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国 缩小性能，根据相关研究可知，在工程实践环节中 的常见压力作用下，土粒与土粒之间以及在土粒孔 隙之间的气压和水的压缩量非常低，一般情况下可 以忽略不计，但如果分析体系中存在外荷的作用， 基土压缩性存在差异的部分、地基的处理方法存在 差异的区域、层高存在高差或荷载有较大差别的部 分，以及分期建筑交接区域的处理时，需要进行沉 的建筑行业也得到了前所未有的发展良机。城区中的高层 建筑纷纷屹立起来，但建筑工程领域中存在的诸多问题也 逐渐得以浮现。本文结合笔者的工作经验，从设计角度简 降缝的设置。沉降缝首先需要宽度足够，一般而言 要分析了建筑地基不均匀沉降现象出现的原因，并重点提 就需要另行考虑：土粒之间的联结可能会因外荷的 出了针对性的解决措施，以供读者借鉴和参考。 作用而受到削弱甚至破坏，进而造成土粒的重新排 列、相互压紧、排除孔隙中的部分空气和水，最终 【关键词】设计建筑地基不均匀沉降措施 导致相对位移的产生、孔隙体积的缩小，并使压缩 量随时间的流逝而逐渐增加，这种现象也就是我们 建筑物难以避免的会出现沉降现象，其中均匀 所说的“土的固结”。土的固结问题是土与其他常见 沉降现象对建筑物造成的危害相对有限，但不均匀 工程材料之间所存在的最独特的区别，对于一般的 沉降则会使建筑出现塌陷、开裂等问题，进而对使 粘性土，所谓的基础沉降绝大多数指的都是固结沉 用带来严重影响。这一问题在软弱地基建筑物中体 降，对这种沉降进行计算的过程中，采用最为广泛 现得尤为明显。因此，为保证建筑安全性和稳定性， 的方法是在无侧向变形的前提下运用单向压缩分层 应确保其均匀沉降的幅度在规定范围以内，并最大 综合法对其进行计算。具体来说，此类方法第一步 限度地减少不均匀沉降。对在软弱地基上进行建设 需要进行应力应变关系的确定，采用材料力学中广 的重要建筑物而言，事先做好准确的沉降设计非常 义虎克定律对其进行计算（即将土体的应力应变关 必要。 系假设为线性）。在这里，压缩模量和变形模量实际 一、设计过程中造成不均匀沉降的原因 上与胡克定律之中杨氏模量的作用、地位大致相似。 在投入使用之后，建筑物有时会出现地基不均 三、建筑地基不均匀沉降设计 匀沉降的情况，在造成这种现象的因素众多，笔者 １．特殊土质的处理 认为主要包括以下几个方面： 当遇到特殊土质时，当土的承载能力和变形不 （１）建筑物座落于特殊性质的土层。例如液化 能满足上部建筑物要求时，其措施一定为对原有地 土或湿陷性土等土质，我国湿陷性黄土主要分布在 理进行加固处理，其方式主要为对地基土的压缩、 山西、陕西、甘肃的大部分地区，河南西部和宁夏、 脱水、固结和置换等。湿陷性土质应消除全部或部 青海、河北的部分地区，笔者所在地区就在其中， 分湿陷量以达到规范的要求，处理方式主要为振密 由于前期施工用水不当，以及建筑物投入使用后生 或挤密。 活和生产用水管道发生泄漏等原因导致湿陷性土的 ２．严格控制建筑平面的高差 承载力骤然下降，从而引起不均匀沉降，或者液化 尽可能使建筑平面趋向于简单，将高差控制在 土质由于地震发生震陷也是工程的重大安全隐患。 适当范围内。对于建筑平面相对简单、高度也比较 （２）地质情况的特殊性。不同地区有不同的地 统一的建筑物而言，其基底应力均匀，圈梁拉通起 质情况，同一场地，不同建筑物下的土质情况可能 来也较为容易，就整体来说刚度较强，即使出现了 有差异，同一建筑物下的土层可能还不均匀。所以， 较大的沉降，也不会在建筑物上出现损坏和裂缝。 当土层严重不均匀，相应的地基承载力和桩端及侧 但如果建筑物的立面上存在高差，如果地基上的荷 阻值都有不同。若是出现局部的流沙夹层或局部的 载出现突变，建筑物高低立面相接触的部分就会出 岩层，更致使地基出现不均匀沉降概率增大。 现非常大的差异性沉降，这往往会造成建筑物较低 （３）地基处理过程中的现场的实际处理效果， 和较轻的部分出现开裂甚至倾斜。 桩体承载力是否满足设计要求，是否存在段桩、缩 ３．控制建筑物的长高，合理布置纵横墙 径等工程质量。 对于选用砖石作为承重的建筑，如果长高比较 （４）地质勘察资料的误差。地质勘察工作的不 小，建筑物的刚度就会较强，建筑也就不易出现开 认真，地质报告的参数、数值有较大误差或有缺失， 裂。此外，对纵横墙进行适当的布置也能有效强化 盲目的估计地基承载力。对于土层的湿陷量等重要 建筑物的刚度，砖石承重建筑进行纵横墙的布置时 参数等较大误差。无法准确的表达地下情况。 应尽可能贯通，横墙之间保持适当的间距，一般不 （５）在施工图纸的设计过程中，设计人员的设 应超过建筑物宽度的１５０％。纵横墙应尽可能减少转 计工作如果没有认真进行，则极易造成建筑物的层 折，最好没有转折，这样能够使建筑物的整体性得 高不同、出现荷载差异以及建筑单体过长等后果。 到提升。 若无根据规范要求处理特殊土质，以及没有设置沉 ４．加强沉降缝的设置 降缝或施工缝位置布置不得当，这些情况均会致使 通过沉降缝能够从基础到屋面将建筑物切分成 地基出现不均匀沉降概率增大。 多个相互独立的沉降单位，使建筑物平面简单化， 二、建筑地基沉降设计基本原理 缩小其长高比，进而实现地基不均匀沉降现象的有 所谓土的压缩性指的是在压力作用下土体积的 效减轻。因此，在进行平面图形复杂转折区域、地 １２７ 不在缝内进行材料填充，使其作用得到最大程度发 挥。在高层建筑的主楼和裙楼相交接的区域设置沉 降缝，使其自上而下被分割开来，形成单独的结构， 使互相邻接的独立结构之间不会因彼此间的差异沉 降受到影响，以实现结构内力的有效避免。 ５．提升建筑物强度与刚度 要想提升建筑物的整体性，对建筑物的长高比 进行控制和对横墙进行适当的加密是非常有效的措 施，。同时，在砌体中进行圈梁的设置也能有效提升 建筑物整体性，即使建筑物出现了较为严重的沉降， 也不会产生过度挠曲变形，进而在一定程度上减少 或完全避免裂缝现象，也可以在出现裂缝后有效遏 止裂缝发展。 ６．合理设置施工后浇带 通常后浇带均会设在主、裙楼相交接区域结构 受力相对较小的区域，在对主楼和裙楼进行浇筑时， 要在基础梁、上部梁／板等区域进行后浇带的预留， 在主、裙楼都完工之后，用膨胀混凝土对其进行连 接，以此使上部梁、板以及两侧的地梁能够整体化。 一般来说，在完成高层主楼之后，沉降量就已经占 了最终沉降总量的六成至八成，再用混凝土进行施 工后浇带的完成，沉降量较小，差异沉降所带来的 结构内力可由结构自发调整。 四、结语 总之，地基的不均匀沉降会为建筑埋下安全隐 患，若未对其进行适当处理必定会造成恶劣的社会 影响乃至严重的经济损失。所以，地基不均匀沉降 现象的解决必须得到足够的重视与关注。在设计阶 段，设计人员要提升自身的责任意识，对建筑物进 行合理、科学的规划，将地基均匀沉降控制在合理 范围之内，并尽最大可能减少乃至消除不均匀沉降 问题。 参考文献 ［１］房文字．微探建筑地基不均匀沉降设计［Ｊ］．城市 建设理论研究，２０１４（１０）． ［２］杜洋．建筑地基不均匀沉降设计探究［Ｊ］．城市建 设理论研究：电子版，２０１４（２２）：２３２５－２３２６． ［３］徐国荣．建筑地基不均匀沉降设计探究［Ｊ］．城市 建设理论研究：电子版，２０１４（５）． （作者单位：太原市建筑设计研究院．太原 ０３０ｏ０２ｌ