[職稱]淺析多層住宅設計與施工中對不均勻沉降的防治

陳思列
南雄市建設監理有限公司   廣東南雄   512400

 摘要：軟土層地基的多層住宅建築有較大的不均勻沉降。此類沉降往往隨着時間的增長而加大加多，直至地基下沉穩定後不再變化。本文結合實際對多層住宅建築設計與施工中，如何加強防冶地基產生不均勻沉降作以分析。
 關鍵詞：地基基礎；不均勻沉降；施工；設計；
 
 一、地基不均勻沉降的成因
     建築房屋受損時，首先以牆體開裂的形式出現。當地基基礎產生不均勻沉降時，其表現形式大多是底層牆體開裂，嚴重時可能向上繼續延伸。斜裂縫一般發生在建築物縱牆的兩端，或建築物的中部以及建築物的陽角。斜裂縫成因是由於地基局部沉降，使牆體承受較大的剪力，當砌體受拉應力超過其抗拉強度時，即發生斷裂；水平裂縫發生在窗間牆。當發生局部不均勻沉降時，沉降單元上部受到阻力，使窗間牆受到較大的水平剪力，當砂漿強度不足以抵抗該剪力時，即發生水平裂縫。垂直裂縫大多在較寬窗的窗臺中部。當發生不均勻沉降時，窗間牆因受荷載較大，窗臺因其上伏有窗重，荷載很小，因此窗臺牆相當於反樑而窗間牆相當於反樑支座，窗臺牆因反向變形過大而開裂，上寬下窄。砌體裂縫的出現，不僅影響建築物美觀，也影響建築物的使用，甚至危及建築物的安全。據分析地基的不均勻沉降主要原因：
　　（一）地質鑽探報告真實性如何，對多層住宅的沉降量大小關係很大。工程地質報告要正確反映土層性質、地下水和土工試驗情況，並結合設計要求，對地基作出評價，對設計和施工提出某些建議。如果地質報告不真實，就給設計人員造成分析、判斷的錯誤。以前在地質鑽探中有的有孔或深度不到位，有的抄襲相鄰的地質報告，個別甚至出具假報告，都曾給建設單位造成過重大經濟損失。可見確保鑽探報告真實性和可靠性是工程建設的首要條件，鑽探報告是設計人員的主要設計依據，因此必須提高地質勘測人員的業務水平、政治素質和職業道德素質，加強責任感，這樣才能使鑽探報告具有真實性和可靠性。
　　（二）在設計方面也有一些原因。多層住宅單體太長的；平面圖形複雜，或有層高高差及荷載顯著不同的；地基土的壓縮性有顯著不同處或在地基處理方法不同的，未在適應部位設置沉降縫；基礎剛度或整體剛度不足，不均勻沉降量大，造成下層開裂；設計馬虎，計算不認真，有的不作計算，照抄別的建築物的基礎和主體設計。
 （三）在施工方面上的原因。牆體砌築時，砂漿強度偏低，灰縫不飽滿；砌磚組砌不當，通縫多，斷磚集中使用；拉結筋不按規定標準設置；牆體留槎違反規範要求等等。
 
二、採取多種設計措施提高工程質量
　　（一）建築措施。多層住宅的平面形狀應力求簡單，規則整齊，儘量避免形狀複雜，陰角太多；避免建築物有顯著的高差或荷載差異。在軟土地區建築物的裂縫事故，往往以有高度差異或荷載差異的建築物爲多見，尤其是高、低或輕；重單元連成一體未設置沉降縫時易發生。另外多層住宅的樓面板、屋面板必須一律採用現澆鋼筋砼結構，多層住宅的基礎及主體結構必須用商品砼澆搗。
 （二）設置沉降縫。多層住宅的學位體長度應控制在55米以內；長度較大的住宅，考慮在適應部位設置沉降縫；對於平面圖形複雜的，或有層高高差及荷載顯著不同的，要在其轉折處；層高高差處或荷載顯著不同的部位設置沉降縫；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設置沉降縫。另外，凡不同荷載（高差懸殊的房屋）、長度過大、平面形狀較爲複雜、同一建築物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋，都應從基礎開始分成若干部分，設置沉降縫，使其各自沉降，以減少或防止裂縫產生。沉降縫應有足夠的寬度，操作中應防止澆注圈樑時將斷開處澆在一起，或磚頭、沙漿等雜物落入縫內，以免房屋不能自由沉降而發生牆體拉裂現象。
　　（三）考慮相鄰建築物的影響。建築物荷載不僅使建築物地基土產生壓縮變形，而且由於基底壓力擴散的影響，在相鄰範圍內的土層，也將產生壓縮變形；這種變形隨着相鄰建築物距離的增加而逐漸減少，由幹軟弱地基的壓縮性很高，當兩建築物之間距離較近時，常常造成鄰近建築的傾斜或損壞。
 　（四）結構措施。控制建築物的長高比。長高比是保證磚石承重結構建築物剛度的主要因素。長高比大的建築物，調整地基不均勻變形的能力就差，相反，如將建築物長高比限制在一定範圍內，它就具有較大的調整地基不均勻變形的能力。實踐證明，建築物的長高比控制在2.5至3之間時，可減少建築物的相對彎曲，房屋不易出現裂縫。
　　（五）合理佈置縱橫牆。承重結構的牆身是房屋扭曲的主要受力構件，它具有調整地在不均勻變形的能力。縱、橫牆的佈置合理與否，對建築物的整體剛度影響很大。如縱牆貫通而橫牆密佈，則猶如空脹多肋深樑，剛度很大，這時基礎沉降比較均勻。爲了保證建築物的整體剛度，對於磚石承重結構的縱橫牆應儘量貫通，橫隔牆的.間距不宜過大，一般不大於建築物寬度的1.5倍爲妥。
 （六）設置圈樑。在建築物的牆體設置鋼筋混凝土圈樑的主要作用是增強建築物的整體性，它在一定程度上能防止或減少裂縫的出現，即使出現了裂縫也能阻止裂縫的發展。並可加強上部結構的剛度，提高牆體的抗剪強度。由於上部結構剛度較強，可以適當調整地基的不均勻下沉。在基礎頂面（±0.00）處及各樓層門窗口上部設置圈樑，減少建築物端部門窗數量。操作中嚴格執行規範規定，如磚澆水潤溼，改善沙漿和易性，提高沙漿飽滿度（提高沙漿的飽滿度，可以大大提高牆體的抗剪強度）。
 （七）地基和基礎措施。多層住宅的地基基礎設計必須以控制變形值爲主，設計單位必須進行基礎最終沉降量和偏心距離的驗算。在建築物體形複雜，縱向剛度較差時，基礎的最終沉降量必須在15MM以內，偏心距應當控制在15‰以內。當天然地基不能滿足建築物沉降變形控制要求的，必須採取技術措施，一般可採用打預製鋼筋砼短樁。另外注意同一建築物儘量採用同一類型的基礎並理置於同一土層中。
 
三、從施工入手切實保證工程質量
　　（一）砂漿的品種、強度等級必須符合設計。影響砂漿強度的因素是計量不準，原材料質量主變動；塑化材料（如石灰膏）的稠度不準而影響到滲入量；砂漿試塊的製作和養護方法不當。解決的辦法是：加強原材料的進場驗收，嚴禁將不合格的材料用於建築工程上。對計量器具進行檢測，並對計量工作派專人監控；將石灰膏調成12CM的標準稠度後稱量，或測出其實際稠度後進行換算。
　　（二）磚的品種，強度必須符合設計要求，砌體組砌形式一定要根據所砌部位的受力性質和磚的規格來確定。一般採用一順一丁，上下順磚錯縫的砌築法，以大大提高砌築牆體的整體性，當利用半磚時，應將半磚分散砌於牆中，同時也要滿足搭接1/4磚長的要求。
　　（三）正確設置拉結筋。磚牆砌筑前，應事先按標準加工好拉結筋，省得工人穩來亂拿鋼筋；使用前地操作工人進行技術交底；一般拉結筋按三個0.5M，即埋入牆內0.5M，伸出牆外0.5M，上下間距0.5M.抗震構造柱埋入長1M.半磚牆放1根，一磚牆放2根，考慮到水平灰縫爲8－12MM，爲保證水平灰縫飽滿度，拉結筋選用Φ6.5MM.
　　（四）不準任意留直槎甚至陰槎，構造柱馬牙槎不標準，將直接影響到牆體整體性和抗震性。爲此要加強對操作工人的教育，不能圖省事影響質量；爲保證構造柱馬牙槎高度；不宜超過標準磚五皮，多孔磚三皮；轉角及抗震設防地區臨時間斷處不得留直槎；嚴禁在任何情況下留陰槎。
 （五）加強多層住宅的沉降檢測。施工期間，施工單位必須按設計要求及規範標準埋設專用水準點和沉降觀測點。主體結構施工階段，每結構層沉降觀測不少於一次；主體結構封頂後，沉降觀測2個月不少於一次。監理單位必須進行檢查複測，並將資料列人工程質量評估內容。
 參考文獻：
 [1]葉明天.磚混結構房屋牆體產生結構裂縫的原因及防問[J]安徽建築,2000
 [2]葉洪藻.磚混結構建築物砌體裂縫的產生與防治[J]綿陽農專學報，2000