不均勻沉降

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減輕不均勻沉降危害的措施

一般來說，地基產生均勻沉降，對建筑物本身影響不大，可以預留沉降標高加以

解決。但對地基不均勻沉降，應當引起注意，當不均勻沉降超過建筑物承受的限

度時，即產生開裂破壞，嚴重傾斜，影響建筑使用，危及安全。

產生不均勻沉降的原因是:

①上部荷載突變，高低交界處產生不均勻沉降；

②地基土的壓縮性質相差懸殊，土層水平方向軟硬突變處產生不均勻沉

降；

③地基土壓縮層相差懸殊，軟弱土層厚度變化大(動畫8.6.1)。

防止和減輕不均勻沉降的危害，常用的方法有

①對地基某一深度內或局部進行人工處理；

②采用樁基或其它深基礎方案；

③在建筑設計、結構設計和施工方面采取某些工程措施。

a.建筑措施

建筑物的體型系指建筑物的平面和立面形狀而言。要求:

①平面形狀簡單，如用“一”字形建筑物；

②立面上建筑物緊接高差不超過一層；

③控制長高比在2.5～3.0以內；

④內外縱墻避免中斷、轉折，縮小橫墻間距，以增強整體剛度。

設置沉降縫宜設沉降縫的部位：

①平面形狀復雜的建筑物轉折部位；

②建筑物高度或荷載突變處；

③建筑物結構類型不同處；

④長高比過大的建筑物的適當部位；

⑤地基土軟硬交界處；

⑥地基基礎處理方法不同處；

⑦局部地下室的邊緣；

⑧分期建造房屋的分界面。

一般沉降縫寬度：二、三層房屋為5～8cm，四、五層房屋為8～12cm，六層以上

不小于12cm。沉降縫的構造如圖8.6.1所示。

控制相鄰建筑物的間距(查表8.6.1)

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表8.6.1軟弱地基相鄰建筑的間隔距離(m)

影響建筑物的預估平均沉降量

(cm)

被影響建筑物的長高比

2.0≤l/H

f

〈3.03.0≤l/H

f

〈5.0

7—152—33—6

16—253—66—9

26—406—99—12

〉409—12≥12

注：

1.表中l為房屋長度或沉降縫分隔的單元長度，m；H

f

為自基礎底面起算的房屋

高度，m。

2.當被影響建筑物的長高比為1.5

f

<2.0時，其間隔距離可適當減小。

調整建筑物某些標高，可以采取下列措施：

①根據預估沉降量，適當提高室內地坪和地下設施的標高；

②建筑物各部分(或設備之間)有聯系時，可將沉降較大者提高；

③在建筑物與設備間應留有足夠的凈空；

④當管道穿過建筑物時，應預留足夠尺寸的孔洞或采用柔性管道接頭。

b.結構措施

1.減輕建筑物自重。建筑物的自重在基底壓力中占有重要的比例。工業

建筑中約占50%，民用建筑中可高達60%～70%，因而減少沉降量常可以從

減輕建筑物自重著手：

①采用輕型材料；

②選用輕型結構；

③減輕基礎及其上回填土的重量。

2.設置圈梁和鋼筋混凝土構造柱。

3.減小或調整基礎底面的附加壓力。

4.設置連系梁(圖8.6.2)。

5.采用聯合基礎或連續基礎。

6.使用能適當不均勻沉降的結構

c.施工措施

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1.保持原狀結構，細的粘性土如淤泥和淤泥質土具有一定的結構強度，在

開挖基槽時，暫不挖到基底標高，保留20cm左右的原土，等基礎施工時在挖除，

如基槽底已擾動，可先鋪一層中粗砂，再鋪碎磚、片石塊不進行處理。

2.適當安排施工順序，先蓋重的、高的部分、后蓋輕的、低的部分；先主體建

筑，后附屬建筑等。

圖8.6.2

在實際工程中，由于地基軟弱，土層薄厚變化大，或在水平方向軟硬不一，

或建筑物荷載相差懸殊等原因，使地基產生過量的不均勻沉降，造成建筑物傾斜，

墻體、樓地面開裂的事故屢見不鮮。因此，如何采取有效措施，防止或減輕不均

勻沉降的危害，是很重要的一個問題。

消除或減輕不均勻沉降危害的途徑通常有：（1）采用樁基礎或其它深基礎；

（2）進行地基處理；（3）根據第4章介紹的地基、基礎與上部結構共同作用的

概念，采取建筑、結構與施工措施。有時（2）、（3）可以同時采用。本節主要

第（3）方面的內容。

3.6.1建筑措施

1.建筑物體型應力求簡單

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建筑物體型包括其平面與立面形狀及尺度。平面形狀復雜的建筑物，如“L”、

“┳”、“━”、“F”、“工”字形等，在縱橫單元交接處的基礎密集，地

基中附加應力相互重疊，導致該部分的沉降往往大于其他部位。尤其當一些支生

的“翼緣”尺度大時，建筑物整體性差，很容易因不均勻沉降引起建筑物墻體的

開裂。當建筑物的高低或荷載差異大時，也必然會加大地基的不均勻沉降。因此，

在具備發生較大不均勻沉降條件時，建筑物的體型應力求簡單。

圖3-28建筑物之間設置的連接體

當需要將建筑物設計成體型較復雜時，宜根據其平面、立面形狀、荷載差異

等情況，在適當部位用沉降縫將其劃分成若干剛度較好的獨立單元；或者將兩者

隔開一定距離，兩者之間采用能自由沉降的聯接體或簡支、懸挑結構相聯接，如

圖3-28所示。

2.控制建筑物的長高比及合理布置縱橫墻

當建筑物的長度與高度之比越大，整體剛度越差，抵抗彎曲變形的能力弱，

容易導致建筑物的開裂。相反，長高比小的建筑物，剛度大，調整不均勻變形的

能力就強。根據工程經驗，對于砌體承重的房屋，當予估沉降量大于120mm時，

對于三層和三層以上的房屋，其長高比宜小于等于2.5，當長高比控制在2.5～

3.0范圍內時，宜做到縱墻不轉折或少轉折，并應控制其內橫墻間距或增強基礎

剛度和強度；當予估沉降量小于或等于120mm時，長高比可不受限制。

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圖3-29沉降縫構造示意圖

合理布置縱橫墻，使內外墻貫通，減少墻體轉折和中斷的情況，是增強建筑

物剛度的重要措施。另外，門窗洞口或管道洞口如開設過大，就會削弱墻體剛度，

可在洞口周圈設置鋼筋混凝土邊框予以加強。

3.設置沉降縫

用沉降縫將建筑物由基礎到屋頂分割成若干個獨立單元，使分割成的每單元

體型簡單，長高比減小，從而提高建筑物的抗裂能力。建筑物的下列部位宜設置

沉降縫：

（1）建筑物平面的轉折處；

（2）建筑物高度或荷載差異處；

（3）長高比過大的砌體承重結構或鋼筋混凝土框架結構適當部位；

（4）地基土的壓縮性有顯著差異處；

（5）建筑結構或基礎類型不同處；

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（6）分期建造房屋的交界處。

沉降縫兩側的地基基礎設計和處理是一個難點。如地基土的壓縮性明顯不同

或土層變化處，單純設縫難以達到預期效果，往往結合地基處理進行設縫。縫兩

側基礎常通過改變基礎類型、交錯布置或采取基礎后退懸挑作法進行處理（圖

3-29）。另外，為避免沉降縫兩側單元相向傾斜擠壓，要求沉降縫有足夠的寬度，

可按表3-17確定。

建筑物沉降縫寬度表3-17

建筑物層數

沉降縫寬度（mm）

2～350～80

4～5

80～120

5層以上

≥120

4.控制相鄰建筑物基礎間的凈距

由于地基中附加應力的擴散作用，使距離近的相鄰建筑物間的沉降相互影

響。一般既有建筑物受相鄰新建筑物沉降的影響，對于同時建造的建筑物，則輕

（低）建筑物受影響較重(高)的建筑物嚴重。

為避免引起地基的不均勻沉降造成建筑物的傾斜或裂縫，應控制相鄰建筑物

基礎間的距離，見表3-18。

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對相鄰高聳結構或對傾斜要求嚴格的構筑物外墻間隔距離，應根據傾斜允許

值確定。

相鄰建筑物基礎間凈距表3-18

被影響建筑物的長高比

影響建筑物的預估平均沉降量s(mm)

70～1502～33～6

160～2503～66～9

260～4006～99～12

＞4009～12≥12

注：1．表中L為建筑物長度或沉降縫分隔的單元長度（m）；Hf為自基礎底面起算的建筑物高度（m）。

2．當被影響建筑的長高比為1.5＜L/Hf＜2.0時，其間隔凈距離可適當縮小。

.5.調整建筑物的標高

建筑物的沉降過大時，將會引起管道破損、雨水倒漏、設備運行受阻等情況，

影響建筑物的正常使用，根據具體情況，可采取如下措施：

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（1）室內地坪和地下設施的標高，應根據預估沉降量適當提高；建筑物各

部分或設備之間有聯系時，可將沉降較大者的標高予以提高。

（2）建筑物與設備之間，應留有足夠的凈空。當建筑物有管道穿過時，應

預留足夠尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接頭等。

3.6.2結構措施

1.減輕建筑物自重

通常建筑物自重在總荷載中所占比例很大，民用建筑約占60%～70%，工業建

筑約占40%～50%，為減輕建筑物自重，達到減小不均勻沉降的目的，在軟弱地

基上可采用下列一些措施。

（1）減少墻體重量。大力發展和應用輕質高強的墻體材料，嚴格控制使用

自重大，又耗農田的粘土磚，已是形勢所迫。

（2）選用輕型結構。如采用預應力鋼筋混凝土結構、輕鋼結構、輕型空間

結構等，屋面板可采用具有防水、隔熱保溫一體的輕質復合板。

（3）減少基礎和回填土的重量。如采用補償性基礎、可淺埋的配筋擴展基

礎，以及架空地板減少室內回填土厚度，都是有效措施。

2.增強建筑物的整體剛度和強度

如前所述，對于砌體承重結構房屋，可采取控制長高比以及合理布置縱橫墻

的措施，除此之外，還可采取如下措施：

（1）設置圈梁

當墻體撓曲時，布置在墻體中的圈梁猶如鋼筋混凝土梁內的受拉鋼筋，它主

要承受拉應力，可有效地防止砌體的開裂。

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圈梁截面、配筋以及平面布置等，可按建筑抗震設計規范要求進行。對于多

層房屋的基礎和頂層宜各設一道，其他可隔層設置；當地基軟弱，或建筑體型較

復雜，荷載差異較大時，可層層設置。對于單層工業廠房、倉庫可結合基礎梁、

聯系梁、過梁等酌情設置。

（2）加強基礎剛度

對于建筑體形復雜、荷載差異較大的框架結構，可采用加強基礎整體剛度的

方法，如采用箱基、樁基、厚度較大的筏基等，以抵抗地基的不均勻沉降。

3.減小或調整基底附加壓力

（1）設置地下室。采用補償性基礎設計方法，以挖除的土重抵消部分甚至

全部的建筑物重量，達到減小沉降的目的。

（2）調整基底尺寸。按地基承載力確定出基礎底面尺寸之后，應用沉降理

論和必要的計算，并結合設計經驗，調整基底尺寸，以控制不同荷載的基礎沉降

量接近。

4.選用非敏感性結構

排架結構或三鉸拱等結構，地基發生一定的不均勻沉降時，不會引起很大的

附加應力，因此可減輕不均勻沉降的危害。對于單層工業廠房、倉庫和某些公共

建筑，在情況許可時，可以選用對地基沉降不敏感的結構。

3.6.3施工措施

在工程建設施工中，合理安排施工順序，注意某些施工方法，可減小或調整

部分不均勻沉降。

（1）合理安排施工順序。當建筑物各部分高度或荷載差異大時，應按先高

后低，先重后輕的順序進行施工；并注意高低部分相連接的合適時間，一般可根

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據沉降觀測資料確定。例如，北京五星級長城飯店，塔樓客房為18層，中心閣

樓22層，采用兩層箱形基礎；共享大廳為7層，采用獨立柱基。其施工順序為：

先蓋高重的客房主樓與閣樓，使地基沉降大部分已產生；后蓋輕低的大廳，有效

地縮小了兩者沉降差。

（2）注意施工方法：對于高靈敏度的軟粘土，基槽開挖施工中，需注意保

護持力層不被擾動，通常可在基底標高以上，保留20cm厚的原土層，待基礎施

工時再予以挖除，可避免基底超挖現象，擾動土的原狀結構。如發現坑底軟土被

擾動，可仔細挖除擾動部分，用砂、碎石壓實處理。另外需注意控制加荷速率。