地基不均勻沉降是指地基在承載建筑物重量的作用下,由于地質(zhì)條件復(fù)雜、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理、施工質(zhì)量問(wèn)題以及建筑物使用過(guò)程中的不當(dāng)行為等原因,而導(dǎo)致建筑不同區(qū)域地基下沉速度、幅度不一致的現(xiàn)象。以下是對(duì)地基不均勻沉降的詳細(xì)解析:
一、地基不均勻沉降原因
地基不均勻沉降的原因復(fù)雜多樣,主要包括以下幾個(gè)方面:
1、地質(zhì)條件:
①地基土層軟弱,特別是當(dāng)建筑物跨建在不同種類的土基上,如未固結(jié)和已固結(jié)的地基、松砂層和沙礫層地基等,因沉降狀況不同而產(chǎn)生不均勻沉降。
②軟土地層厚度不均,由于軟土層厚的部分壓縮量大,而薄的部分壓縮量小,導(dǎo)致建筑物的不均勻沉降。
③粘土側(cè)向位移,如在沿河、沿湖、沿海邊上的建筑物,在重力的作用下,粘土層會(huì)向岸邊發(fā)生位移,導(dǎo)致沉降。
2、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理:
①建筑物采用不同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),如一部分被樁基支承,另一部分被加固的地基支承,造成地基結(jié)構(gòu)的受力狀況和沉降規(guī)律不同。
②即使采用同類型的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),但形狀、分布有明顯差異,如基礎(chǔ)的地面積、樁的長(zhǎng)度、樁的間距等均有明顯不同,也將產(chǎn)生不均勻沉降。
3、施工質(zhì)量問(wèn)題:
施工過(guò)程中可能存在偷工減料、未按照設(shè)計(jì)圖紙施工等問(wèn)題,導(dǎo)致地基承載力不足,進(jìn)而產(chǎn)生不均勻沉降。
4、建筑物使用過(guò)程中的不當(dāng)行為:
①建筑物改、擴(kuò)建或局部拆除時(shí)改變了原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)。
②人為改變建筑物周?chē)h(huán)境和條件,如使原有地下水位發(fā)生變化、在已有建筑物的附近建造新的建筑物造成地基應(yīng)力重疊、振動(dòng)作用等,都可能引起地基不均勻沉降。
二、地基不均勻沉降的影響
地基不均勻沉降對(duì)建筑物和周邊環(huán)境的影響嚴(yán)重,主要包括:
1、對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的影響:
①使建筑物墻體產(chǎn)生不同程度的裂縫,破壞墻體的整體性,降低墻體的剛度和強(qiáng)度。
②使建筑物的梁柱受到額外的受力,導(dǎo)致梁柱發(fā)生彎曲、扭曲等變形,影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
③在嚴(yán)重的情況下,可能導(dǎo)致建筑物的基礎(chǔ)斷裂,使建筑物失去支撐,隨時(shí)可能發(fā)生倒塌。
2、對(duì)建筑物使用功能的影響:
①使建筑物的門(mén)窗發(fā)生變形,導(dǎo)致門(mén)窗無(wú)法正常開(kāi)啟和關(guān)閉,影響建筑物的通風(fēng)、采光和保溫性能。
②使建筑物內(nèi)的管道發(fā)生破裂,導(dǎo)致水、電、氣等供應(yīng)中斷,還可能引發(fā)漏水、漏電、漏氣等安全事故。
3、對(duì)設(shè)備運(yùn)行的影響:
電梯軌道變形卡阻,影響運(yùn)行穩(wěn)定性;精密儀器平臺(tái)傾斜,導(dǎo)致精度受損,需及時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)整。
4、對(duì)周邊環(huán)境的影響:
①使建筑物周邊的地下管線受到破壞,包括給排水管道、燃?xì)夤艿馈⑼ㄐ烹娎|等,影響城市基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)行。
②可能導(dǎo)致周邊道路的損壞,影響交通的正常運(yùn)行,增加道路的維修成本。
三、應(yīng)對(duì)措施
針對(duì)地基不均勻沉降的問(wèn)題,可以采取以下應(yīng)對(duì)措施:
仰固地基無(wú)干擾微孔修復(fù)技術(shù)
采用微創(chuàng)工藝和特種新型材料,快速固結(jié)軟弱地基土,形成強(qiáng)度符合、防滲水的新結(jié)構(gòu)體。在土體填充和擠密過(guò)程中,產(chǎn)生向上頂升力,柔性抬升地面或建筑,解決地基基礎(chǔ)沉降問(wèn)題。該技術(shù)適用范圍廣、施工簡(jiǎn)便、耐久性好,對(duì)淤泥質(zhì)土及濕陷性黃土均有良好固結(jié)效果,且不影響工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)或建筑正常使用。
2、傳統(tǒng)注漿加固:
向地基中注入水泥、砂漿等漿液,填充土層的空隙,提高地基的密實(shí)度和承載力。但傳統(tǒng)注漿在處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土等軟土地基時(shí),排水性差,凝固時(shí)間長(zhǎng),后期容易二次沉降。
3、調(diào)整地基應(yīng)力分布:
①在基礎(chǔ)下鋪設(shè)一定厚度的砂石墊層,利用砂石良好的排水性能和一定的承載力,調(diào)整地基的應(yīng)力分布。
②采用土壤置換法,挖除部分軟弱土體,替換為更加堅(jiān)固穩(wěn)定的材料。
4、地基托換:
在原有基礎(chǔ)上建造一個(gè)單獨(dú)的支撐系統(tǒng),如鋼架、預(yù)制樁等,將建筑的重量轉(zhuǎn)移到新建設(shè)的穩(wěn)定地基上。
5、沉降監(jiān)測(cè):
在加固施工期間和建筑物使用過(guò)程中,應(yīng)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),實(shí)時(shí)觀測(cè)地基的沉降變化,及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)或采取補(bǔ)救措施。
綜上所述,地基不均勻沉降如同建筑的“慢性病”,若發(fā)現(xiàn)疑似征兆,我們需綜合考慮地質(zhì)條件、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量和建筑物使用過(guò)程中的各種因素。通過(guò)采取合理有效的應(yīng)對(duì)措施,可以減緩或消除地基不均勻沉降對(duì)建筑物、設(shè)備運(yùn)行異常和周邊環(huán)境的影響。
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