关于房屋地基基础的问题探讨

摘要：目前我国建筑工程发展迅速，工程质量也随之存在一定问题。本文主要探讨了混合结构房屋地基基础不均匀沉降危害相关问题，在此基础上对于产生事故原因进行分析，最后对与整治对策进行相关分析。
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　　关键词：混合结构；地基；沉降
　　1 引言
　　当前建筑工程仍然存在着很多质量问题，有些问题直接影响着建筑物的使用，浪费国家财产危及人民生命安全。在工程建设中常常遇到地基基础不均匀沉降的问题，这一问题一直影响着工程的使用。许多砌体结构、混凝土结构等建筑物在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象[1，2]。本文主要分析了混合结构房屋地基基础不均匀沉降危害相关问题。
　　2 地基基础不均匀沉降对混合结构房屋的危害
　　建筑物通过基础把竖向体系传来的荷载（轴向力）传递给地基，地基产生的反力作用在基础底面上。只有当其与轴向力平衡时，才能保证建筑物结构的稳定与完整性。如果因某些原因造成基础下局部地基土发生剪切、下沉、土层滑移等变位，破坏了轴向力与地基反力的平衡，地基与基础之间就成松散接触或不接触，建筑物将出现不均匀沉降，结构内部将产生附加应力。此时，基础的附加应力可近似于悬臂端。附加应力为剪切应力和负弯矩。松散接触的一侧将受到建筑物荷载（轴向力）产生的剪切应力作用，从而造成局部结构体系产生竖向相对位移，结构受到意外的应力（应变）。当结构抵抗不住应力（应交）时，将会出现剪切破坏，常见的如墙体产生的剪切裂缝；紧密接触的一侧受到旋转力矩（负弯矩）作用，对建筑物竖向结构体系产生附如斜拉应力。不均匀沉降引起的墙体裂缝，系结构性破坏裂缝，所造成的危害，轻者影响建筑物的美观，重者墙体渗水和灌风，影响建筑物的使用功能，造成房屋使用者心理上的不安；严重的会引起墙倒屋塌，出现伤人事故和财产损失。
　　3　混合结构房屋不均匀沉降事故原因分析
　　下面对地基不均匀沉降引起混合结构房屋墙体开裂进行深入分析：以往工程事故表明，混合结构房屋由于地基基础不均匀沉降造成的损伤破坏主要来自三大方面的因素，即地基、房屋结构本身及人为因素[3]。
　　（1）地基的不均匀沉降
　　主要存在以下几种情况：①建筑物邻近有基础施工或其它机械设备振动，地基因震动而产生压缩变形，局部下沉；②建筑物邻近有大开挖工程，固水土流失，造成地基滑移或沉陷；③建筑物邻近地面大量堆积重物，使得土层压密变形。带动地基沉降：④建筑物邻近有交通要道，地基常年受到车辆振动而引起振密变形：⑤建筑物未经正确验算，改建加层，变更使用，增加荷载或超载，造成基础承载力不足引起不均匀沉降。
　　（2）混合结构房屋本身的原因
　　房屋的全部荷载最终通过基础传给地基，而地基在荷载作用下，其应力是随深度而扩散，深度愈大，扩散愈大，应力愈小；在同一深处，也总是中间最大，向两端逐渐减小，也正是由于土壤这种应力的扩散作用，即使地基地层非常均匀，房屋地基应力分布仍然是不均匀的，从而使房屋地基产生不均匀沉降。在地质较好、较均匀，且房屋的长高比不大的情况下，房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的，一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响，但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时，由于土的强度低、压缩性大，房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降耋可能都比较大。
　　（3）人为因素
　　（1）勘察方面的原因。在土木建筑工程中，勘察工作是工程设计的基础，为设计提供有关水文、地质等方面的数据数据。如工程未勘察就进行施工，或勘察数据错误，这些都会给工程造成严重后果。具体体现在：忽视勘察资料的作用，勘察工作粗糙，资料不精确。　（2）设计方面的原因。①任意确定基础：设计者盲目照搬另一建筑物的基础设计图作为该建筑物的基础设计，由此造成基础出现不均匀沉降，致使建筑物倒塌。②估算代替计算：结构没有按有关要求进行精确计算，上部荷载是凭经验估算的，基础底面积设计过小，基础边缘最大压力高出地基土容许承载力。因而部分结构及基础破坏，引起整体倒塌。（3）施工方面的原因。由于基础是埋入土中，其问题不易发现，属隐蔽工程。
　　二、房屋地基加固施工技术
　　根据以上地基加固原理，我们通过实践探索出了很多行之有效的地基加固施工技术，总结之，主要表现在以下几个方面：
　　1、有选择性的进行地基处理
　　如果房屋建筑的选址地基是淤泥或者其上层土层比较薄，那在实际施工过程中应当避免因施工而对淤泥造成的扰动；如果地基时冲填土、垃圾废料，或者其均匀性与密实度比较好且可以作为持力层时，对于有机质的含量相对较多的生活垃圾和有侵蚀性的材料，在没经过充分的处理之前是不能当作持力层的。根据建筑地基的实际情况，选择处理方法时应综合考虑房屋工程的地质及水文条件，同时还要充分的考虑房屋建筑结构的类型及基础型式，对于房屋地基所处的环境条件和施工材料的供应情况也应当权衡利弊，最终择优选用。
　　2、堆叠加载处理
　　在房屋建筑工程没有开工之前，可以通过临时性的堆积一些填土石料等方措施，对房屋工程地基进行加载预压处理，从而可以实现预先完成大部分或者部分地基沉降量的目的；同时还可以通过提高房屋建筑工程地基土的固结来加强地基的承载力，施工完成以后再相继撤出堆放在地基处的材料，继续进行接下来的基础施工。一般而言，堆叠加载预压法主要适用于那些软黏土层以及淤泥土质地基，效果非常的明显。
　　3、利用钢筋混凝土对基础加宽
　　房屋建筑工程地基基础加宽，主要适用于房屋建筑结构地基基础承载力或者基础的面积尺寸难以满足设计的要求进行加固，如图所示。
　　利用钢筋混凝土对基础加宽，具有费用低、施工方便等特点，在条件允许的情况下，建议优先选择这一加固方案；对于那些受周围场地的限制或者基础埋深的影响比较大，对周围的环境影响也较大的的房屋建筑工程地基而言，需要开挖大量的土方石，会直接增加房屋地基加固的各项费用开支，因而该技术不太适合一般的房屋建筑工程地基加固。一般而言，房屋建筑地基基础加宽时，一定要重视加宽部分和原来基础部分之间的有效连接，并且在刚性基础已经加宽之后，应当有效的满足其刚性角的要求和抗弯要求。 　　4、地基沉降现测法
　　在对房屋建筑工程地基进行处理时，一定要采取有效的措施对其上部结构的强度和刚度加强控制，从而增加房屋建筑结构对地基基础不均匀下沉或者变形的适应，对已经选定好的一些地基处理措施和方法，首先要进行测试，为保证施工质量保驾护航。在对房屋建筑工程的地基做出有效的处理以后，房屋建筑工程的地基变形一般应当满足现行的有关要求和标准规范，并在该建筑工程项目施工期间实施沉降现测。若地基之上缺乏固结土或者膨胀土，而且有很多的湿陷性黄土，那么应当选用适当施工工艺以提高其强度。
　　5、进一步改变房屋的承重体系
　　据调查显示，目前我国很多房屋建筑的砖混结构采用的都是横墙承重体系，而非承重墙耐久性和称重能力并未达到使用极限。在对房屋进行增层建设过程中，可将房屋增层部分所承受的荷载分散至非承重墙上，从而可以使增层非承重墙转变为承重墙，承重墙也可以转变成非承重墙，通过二者之间的有效弥补，可以改变房屋的承重体系，最大限度的发挥其上部结构的功效以及地基基础承载能力。从实践来看，经过改变之后的房屋建筑工程承重体系，尤其是增层部分应当适当的采用一些轻质的砌体材料，可以实现不处理或者少处理房屋建筑地基基础，即可以达到增层之目的。
　　6、基础托换法
　　当房屋建筑工程的原地持力层性能比较差时，而且仅通过加大基础的截面难以满足实际要求时，笔者建议可改变原基础的持力层，将建筑结构上的全部或大部分荷载通过竖向结构传递之土层。墩式的托换技术主要是通过在房屋建筑原基础之下设置一个墩式的基础，并保证该基础可以落在一个比较好的土层之上，从而可以满足承载力及变形要求。可以通过在被托换建筑结构的基础，挖坑之后再浇筑上砼来实现托换加固，又成为坑砼托换。
　　7、砂井处理法
　　在对房屋建筑地基进行加固时，可在软黏土中设置适当的砂井，并在砂井上铺设适当的砂层或者砂沟，通过增加土层的固结和排水，来缩小其排水的间距。　砂井处理法通常要辅助堆叠加载预压，通常也被称作是砂井堆载预压法。该种方法只要适用于那些透水性比较差的软黏土地基加固，但对于泥炭土等沉积物地基则不宜适用。
　　除以上几种常常采用的施工技术和有效措施外，还有排降水处理法、真空预压法以及基础加宽法，实践证明，这些方法对于房屋建筑地基加固都具有明显的效果。