摘要：在建筑建设工程中，基础施工是影响建筑物的建设质量的关键之一。建筑物基础直接承受上层构筑物载荷，其稳定性直接影响建筑物的总体承载能力。在一般情况下建筑物在建成之后会发生一定沉降，但是多为均匀沉降，不会造成严重威胁。但是，在某些自然或人为不利因素下，建筑物基础会发生不均匀沉降。地基的不均匀沉降会导致上层结构不稳定，甚至导致建筑的倾斜和倒塌。因此，防止建筑物基础不均匀沉降，是工程项目中需要大力关注的重点。本文简要地说明了导致建筑物基础发生不均匀沉降的因素，并总结了一些防止地基不均匀沉降的措施。
关键词：建筑物基础；不均匀沉降；防止措施
引言
建筑物基础是承载上层构筑物载荷，并将力传递到土（石）层的人造地层。但是，由于土层结构的复杂性，建筑物基础或多或少都会产生沉降。因此，建筑物地基的状态在建成之后并不是一成不变的。在上层构筑物载荷、基础自身重力以及外界地质等因素的影响下，地基或多或少会产生一定沉降，不过一般情况下这种沉降是均匀的，不会对造成严重的危害。但是，由于土层地质条件是多变的，而有时人为地又会造成一些勘察不准、设计不周、施工不当等不利因素，导致了建筑物发生了不均匀沉降。一旦建筑物基础发生较大幅度的不均匀沉降，就会对上层建（构）筑物产生严重危害，轻则产生墙体裂纹、房屋倾斜成为危房，重则发生建筑物倒塌的严重后果。
因此，在工程施工的过程中，必须严肃认真地处理沉降问题，事前仔细勘察、设计充分考虑、施工严格控制、密切监测，一旦发现有不均匀沉降现象发生，则要立即采取适当的科学的加固措施防止进一步危害的产生。
1 建筑物基础不均匀沉降的危害
过大的不均匀沉降会直接导致建筑物上层载荷的局部集中，使得上层建筑的局部应力增大，同时上层结构的附加应力也会增加。这些会对建筑物本身导致严重的危害，根据不同程度的不均匀沉降，会对上层建筑产生如下的具体危害：
（1）使房屋墙体开裂。房屋墙体一般采用的都是砖砌结构，简单烧结的墙砖本身承受压应力的能力较强，而承受拉应力的能力较弱。不均匀沉降导致砖砌体弯曲而导致砌体承受过大的拉应力，墙体因此会产生裂缝。如下图1中所示，墙体裂缝会大大降低房屋结构的使用性、耐用性和安全性，存在扩展的风险，也影响日常的使用。
（2）使建筑主体倾斜。一些如塔之类的横纵向尺寸比例较小的高层建筑物，不均匀沉降将引起建筑主体倾斜。如下图2中，著名的意大利比萨斜塔，就是由于建筑物基础不均匀沉降而导致倾斜。如果倾斜程度较大，则会影响正常使用，特别是对于现代建筑，内部水电、暖通等管路密集，哪怕发生轻度倾斜，也有可能导致内部管道法兰接口开漏等损害住户利益的情况。而如果倾斜程度较大，则会导致更加严重的后果。
（3）使柱体等承重构建断裂或压碎。如下图3中所示，当不均匀沉降发生后，上层建筑内部的承重构件会发生不同的应力状况。当不均匀沉降的程度较大时，建筑物发生严重倾斜，将使倾斜方向的受压柱体的受力状态从压应力变成弯曲的切应力，严重时造成压碎。而对另外一侧的构件又会产生拉应力，而一般非预应力建筑混凝土构件承载拉应力的能力较低，则会导致构件断裂。梁、楣等构件则会产生弯曲应力集中而导致拉裂，后果十分严重。
房屋是社会重要的固定资产，本身价值高昂，过大的不均匀将导致严重的威胁，损害人民群众的财产，甚至威胁其生命安全。因此，无论是项目投资方、设计院还是施工单位、监理单位，都必须高度重视这个问题。
2 导致建筑物基础不均匀沉降的原因
导致建筑物基础不均匀沉降的原因有很多，影响较大的主要有以下因素：
2.1 地质条件因素
建筑物基础虽然多为钢筋混凝土结构，但是其下方的着力层依旧多数为土层。土层是一种松散的结构，土壤颗粒之间存在空隙。土体的空隙比e与外加载荷P之间存在函数关系，其压缩曲线如下图所示：
随着外加载荷的增大，土体的空隙比减少，或者可以说，在相当的外加载荷作用下，相似性质的土体在受压稳定后的空隙比应该是相当的。
但是，在地层中土体的分布一般是不均匀的且不规则的。不仅与原本的自然形成条件有关，而且还受到原场地上过去的建筑等活动有关。比如，如果建设场地周围的相邻结构基础有过打桩等作业，那么这些施工作业的震动也会破坏该产地本身地基土体的结构，使得土体强度发生不均匀分布，空隙比也会发生变化。即使是相同的土壤成分，也会在相当的载荷下产生不同的压缩量。
另外，在软土层上的浅基础施工中，地基土在不同的加载速率的载荷作用下，产生剪力作用，土体的强度会发生不均匀变化。而粘性土受载排水固结后，抗剪强度增加，在软土层中常常产生受力不均而导致局部剪切破坏，严重时造成土层整体切向破坏滑移，导致严重的不均匀沉降。
除此之外，地基土层如果发生局部管道破裂漏水，化粪池渗水、农田灌溉水浸入等现象，会导致土体流动性变化，甚至液化，也会导致不均匀沉降。还有，如果建筑物地基近距离周边存在根系发达的树木，那么在树木休眠的季节，其根系吸水量少，土层湿度会增大，而在其生长季，根系的吸水量大又使土层干缩，这会对地基底部的土层的稳定性造成不利影响，因此浅地基与成片林木的距离一般要大于树木的高度，也就是要在其主要根系影响区之外。
2.2 勘察、设计、施工方面因素
（1）地质勘察的准确性不足。一些项目投资者对于前期的地质勘察工作的重视程度不足，在进行地质勘察工作时，往往只是应付敷衍。勘察人员在进行地质勘察钻探工作时，也往往因此存在钻探深度不足、勘察点取样不足等现象，甚至有些为了应付差事，直接抄袭相邻建筑物的资料。这样，导致了地质勘察的数据不准确，无法真实反映拟建场地土层与地下水的情况，在设计人员进行参数计算与模拟分析时，往往因此判断错误。
（2）工程设计考虑不周。一些设计猿人在进行房屋设计时，对于地基土层细节的勘察数据不够重视，在选用地基处理方式时，对局部的差异性较大的地基土的处理过于笼统。同时，项目投资者有时过分追求建筑外观效果，而不尊重科学，肆意提出修改方案。一些设计人员对于设计准则执行不到位，没有充分验算与评估就草率变更设计方案。另外，还有一些年轻的设计人员，过于相信计算机模拟分析的结果，缺乏实战经验。而往往，实际的地基状况又是复杂多变的，有时实际沉降与模拟计算得出的数据有相当的差距，一旦没有及时采取措施弥补，盲目相信模拟演算，就会导致严重后果。
（3）在施工管控不够严格、工艺不够严谨。我国建筑施工行业，门槛低、良莠不齐。一些施工队伍的工艺技术水平差、责任心差，对于一个项目质量往往没有长远的认识。在施工材料的选用上，往往没有把控好质量关。在施工过程中，与设计方的反馈沟通较少，对监测不够重视，有时直到发生了重大的工程事故或隐患时才亡羊补牢。在对地基的处理上，往往采取的方法不当，虽然地基的处理方法很多。不过，即使是相同的地基处理方法对于不同的工程条件，其处理的效果常常也是不一样的。在实际的施工过程中，不能够简单得参照过去经验，直接采取相同办法来处理。比如对于不同的软土地基，却用同样的办法来进行地基处理，结果就会导致地基发生不均匀沉降。
2.3 建筑物建成使用后管理与保护不善
建筑物建成之后，并不是说就不会再发生大规模的不均匀沉降了，反而在建成使用一段时间后，由于各种愿意导致不均匀沉降过大而毁坏倒塌的例子不在少数。
比如，地下水管漏水导致土体液化，或者化粪池水渗入地基土层等管理不当而导致地基土层破坏的情况。还有，如在地表堆放大量材料超过地基局部承载能力而导致地基局部破裂发生局部倾斜或者沉降的情况。另外，如果相邻场地建造高层建筑，必然会进行深基坑开挖等施工，甚至需要爆破。深基坑对于周边建筑物地基有着巨大危害，必须随时进行深基坑监测，并实施深基坑支护措施才能够有效保证相邻建筑物受到的危害较小。深基坑监测与支护措施不仅仅相邻在建工程施工者们的工作，也是已建成基坑边建筑物管理者们的责任，如果各项加固保护措施落实不到位，极可能发生大规模不均匀沉降。
3 几种防止建筑物基础不均匀沉降的措施
3.1 勘察数据要真实且充分
在建筑施工前，技术人员对工程拟建场地的土质、岩质勘查必须保证数据的真实可靠，并且采样充分。工程拟建场地的土质含水量状况、土壤密度、承压能力等都是非常重要的设计依据。进行勘察工作，必须对工程拟建场地的地理换将进行全面的勘测。勘察工作人员必须要具备专业的勘察技能水平，敬业的工作态度。
在勘探点的选定上，必须充分取样，以获得待建场地具有代表性的土质数据参数。实地进行钻探作业时，勘察工作人员应不怕艰苦，互相督促，认真记录，细致分析。在前期的勘察工作结束之后，提供给设计人员和施工人员参考的勘察数据必须保证尽可能地准确反映拟建场地的实际土质状态。
在施工开始之后，勘察人员还要定期随施工一起进行沉降监测。施工期间，按照设计要求及相关规范，在施工人员专用埋设的沉降监测点认真进行监测作业并记录。一旦发现出现较大的不均匀沉降现象，应立刻反馈给设计方与施工方，以及时组织商讨对策，采取加固防治措施。
3.2 结构设计上要合理
建筑平面应该在满足要求的情况下尽量简单，因为诸如“H”型等建筑平面，会对地基产生局部的集中载荷，不利于载荷均布。纵墙可以尽量拉通，避免转折多变，不要出现一些凹凸复杂的转角。单幢建筑的各部高度上应该尽量保持一致，这样建筑物地基的应力会比较均匀。
要提高建筑物整体刚度，横墙之间的距离不要太大，并且与纵强要有牢靠的连接，建筑的质量重心应该与刚度中心基本保持一致，以提高房屋自身抗不均匀沉降能力。合理控制长高比，对于软土地基上三层以上的建筑物，长高比可控制在2.5以内。对于库房这样的堆载荷较大的建筑，可以采取静定结构提高刚度。避免开尺寸过大的门窗，如果必需，应该采用钢筋混凝土框、楣构件对其进行加固。
对于长度较大的房屋，可以在适当的拐角、高度差较大、载荷差异较大、地基土的压缩性差异较大的位置设置一定宽度的沉降缝，将建筑物分割成几个刚度较大的独立的沉降单元，这样能够避免建筑的地基不均匀沉降的时候局部差异引起的应力。采用现浇楼盖并在基础上设置闭合的平面钢筋混凝土圈梁或砖带，提高建筑的一体性。
相邻建筑物基础之间的应该保留适当的净距，以尽量避免因为基础底部压力的互相叠加而产生额外沉降。控制好每一个建筑和工业钢结构设备的建筑标高，随着基地沉降的发生，其标高会不停的变化，它们都会随着地基的沉降而发生不断的变化，为了不影响其使用性能，应采取适当措施进行控制。可以通过预留沉降高度的方式来进行标高控制，在实际沉降发生之后，再根据实际情况进行加固。
3.3 施工上严格管控、采取合理措施
严格把控建筑材料的质量关。建筑材料质量的控制，特别是基础用材料的质量控制，是防止建筑基础不均匀沉陷的重要措施之一。基础材料的质量直接影响基础的建成之后的承载能力，甚至影响基础自身的自重载荷分布。在基础施工中，最需要严格把控质量的材料就是混凝土、砖头和螺纹钢筋。在砂浆和砖头入场之前，必须有专业的技术人员对供货方进行验收。对于没有合格证明或者检测报告的产品，坚决不允许进入施工现场。混凝土砂浆的种类、砌砖的品种必须要根据设计方案的标准进行选择。钢筋验收应该提供强度合格证明。对于原材料验收人员也要进行监督，提高其职业素养，杜绝工程腐败现象。对于现场的所有施工材料也要派专门的监督人员进行巡视抽样检查。选择轻质高强度墙体材料、预应力混凝土构件、高强度型钢等材料，减轻建筑物的自重。
采用因地制宜的科学措施进行地基处理。在建筑物的基础进行设计之时就要充分参考勘察数据，进行准确的验算，预先确定出预定的基础最终沉降数值，并且在限值之外预留出一定的余量。必须留意局部的不同土质，采取相应的局部设计处理好载荷。墙体中的拉结钢筋要按照正确方案进行设置，在墙体砌筑时，对于半砖要合理分散，使得墙体薄弱点分散。在施工期间，必须按照设计方案的要求和相关的技术规范和标准埋设专用的水平参照点和沉降监测点，以供监测人员监测记录。应该采取回填土少的基础形式，在基础建成之后，主体结构施工阶段，对于基础沉降的监测至少要在每加盖一层时进行一次全面的监测对比。另外监理单位必须复测。建筑竣工后，不要随意改变其使用功能，增大使用荷载或任意加大地面厚度，防止地表水渗入地基。
如果发生了不均匀沉降，必须及时对地基进行加固补救措施。常用的加固方法如下：用打桩工具成功，之后进行灌浆浇筑成桩，加大基础的固定深度。还可以利用素混凝土套增大地基底部面积，对其下不灌注水泥进行加固。除此之外的加固方法还有：锚杆静压桩法、石灰桩法、高压旋喷注浆法、深层搅拌法、灰土挤密桩法、硅化法等等。不过，这些办法都十分费时费力，只有在大规模不均匀沉降发生之前，就通过有效的控制体系防止其发生才是最经济的手段。
结语
当前，城市化的发展势头迅猛，高层建筑物和特殊造型的建筑越来越多，这些建筑主体对于地基的载荷作用复杂，对其地基的处理，需要很强的技术水平的同时更需要谨慎、认真和负责。这就要求地质勘察工作人员在勘查工作的过程中要专业、敬业地做好勘察工作。而设计人员也必须把结构安全放在第一位，而不能哗众取宠地片面追求外观效果，必须遵循设计准则，不随意进行设计变更，密切关注项目进度，随时与一线施工人员保持沟通，做好技术支持工作。施工团队也必须严格把控建筑材料质量关，提高自身团队管理水平，提高全体施工人员质量意识和风险意识。同时，应该落实施工过程中包括基坑监测、沉降监测等各项监控，随时互相沟通。一旦发生风险，要将工期放在次要位置，安全放在第一位置，及时采取有效措施，才能保证工程建筑能长久屹立。
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