【正文】 靠得越近產(chǎn)生的不均勻沉降越大。后建的建筑物最好把埋深置在與原房大致相同的位置，對(duì)于靠近或低于相鄰基礎(chǔ)原挖土邊緣，都必須防止相鄰建筑喪失側(cè)向支承或覆蓋壓力而產(chǎn)生側(cè)向或豎向位移。如填土、生產(chǎn)堆料等，若荷載小，距離遠(yuǎn)，則基礎(chǔ)的傾斜小。其表現(xiàn)形式主要有以下幾方面： ①同一棟房子的基礎(chǔ)彼此靠得很近，若荷載差異小，基礎(chǔ)的面積接近，則不均勻沉降小，反之則不均勻沉降大。對(duì)于絕對(duì)剛性基礎(chǔ)，在風(fēng)荷載和其它偏心荷載作用下，沉降后為一傾斜平面，傾斜的程度可采用彈性力學(xué)公式估算：圓形基礎(chǔ)：矩形基礎(chǔ)：式中，P為偏心荷載，e為偏心矩，B為荷載偏心方向的矩形基礎(chǔ)基底邊長或圓形基底直徑，為土的泊松比，K為矩形剛性基礎(chǔ)傾斜的無量綱系數(shù)，與A/B有關(guān)。當(dāng)e＞B/4時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)中心進(jìn)而向基礎(chǔ)軸線轉(zhuǎn)移，并使基礎(chǔ)在受荷載較小的一邊抬起。(3)偏心荷載 在偏心荷載的作用下，基底將產(chǎn)生不均勻的附加應(yīng)力，使基礎(chǔ)發(fā)生傾斜。其中，；L為基礎(chǔ)的長度； E、 I為單位統(tǒng)一的基礎(chǔ)特征值(彈性模量和慣性矩)；k為基床系數(shù)。總之，當(dāng)基礎(chǔ)相對(duì)愈剛時(shí)，隨著基礎(chǔ)撓曲的減少，基底反力的分布與荷載的分布愈不一致，基礎(chǔ)不利截面的彎矩和剪力也將相應(yīng)增大。柔性基礎(chǔ)的基底反力分布與作用于基礎(chǔ)上的荷載分布完全一致；均布荷載下柔性基礎(chǔ)的基底沉降是中部大、連緣小。平面形狀復(fù)雜的建筑物，縱、橫單元交叉處基礎(chǔ)密集，地基中由于單元荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力相互重迭，必然出現(xiàn)比別處大的沉降，加之建筑物的整體性差，各部分的剛度不對(duì)稱，很容易遭受地基不均勻沉降的損壞；建筑物體型復(fù)雜，高低(或輕重)變化較大，地基各部分所受的荷載輕重不同，自然容易出現(xiàn)過量的不均勻沉降。有資料表明：最好使樹木的位置，離開淺基礎(chǔ)的距離大于樹木最終高度。 ③土季節(jié)性的濕度變化。 ②地基中局部的管道漏水，化糞池的滲水或外溢。在某種情況下(不超過允許的變形條件)，增加荷載速率對(duì)軟土地基的不均勻沉降有調(diào)整作用，對(duì)不均勻沉降引起的開裂有控制作用，體現(xiàn)在： 當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載有明顯差異時(shí)，首先施加和適當(dāng)增大承受荷載大的基礎(chǔ)的加荷速率，對(duì)不均勻沉降有調(diào)整作用；大量的工程實(shí)踐證明，竣工后半年到一年內(nèi)是建筑物不均勻沉降發(fā)展最為迅速的時(shí)期，也是建筑物最易產(chǎn)生開裂的時(shí)間，其原因是建筑物在施工期內(nèi)，由于砌體強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，有一定的塑性能適應(yīng)施工期的大部分不均勻沉降，很少開裂。其對(duì)不均勻沉降的影響主要表現(xiàn)為：在荷載的作用下，一方面軟土中的剪應(yīng)力產(chǎn)生剪切變形，導(dǎo)致強(qiáng)度的降低；另一方面，飽和粘性土有條件排水固結(jié)，抗剪強(qiáng)度隨時(shí)間增長，加載速率小，后一方面起主導(dǎo)作用；反之，前一方面起主導(dǎo)作用。(2)其它影響軟土地基上淺基礎(chǔ)不均勻沉降的因素 ①加載速率的影響。一般情況下，樁越長，打樁的時(shí)間發(fā)生得越遲，它們的量值越大。擬建場地的相鄰建筑打過樁，由于振動(dòng)，土的絮狀結(jié)構(gòu)受到破壞，強(qiáng)度明顯降低，甚至成流動(dòng)狀態(tài)，則建房后，沉降則明顯大于同類土，且靠近樁基部分的房屋沉降大。在這種情況下，淺基礎(chǔ)下地基的不均勻沉降很大，且是難免的。由此可見，土體中孔隙的存在使土體具有可壓縮性，是導(dǎo)致建筑物沉降的內(nèi)在原因。 清華大學(xué)供應(yīng)科庫房樓 東南大學(xué)教工住宅基礎(chǔ)斷裂由此可見，不均勻沉降對(duì)房屋結(jié)構(gòu)造成的危害最為嚴(yán)重，不僅使基礎(chǔ)出現(xiàn)裂縫，而且使上部結(jié)構(gòu)開裂，甚至房屋整體傾斜。不均勻沉降導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)斷裂。 不均勻沉降導(dǎo)致混合結(jié)構(gòu)房屋墻體開裂。 導(dǎo)致建筑物嚴(yán)重下沉。沉降對(duì)建筑物的危害表現(xiàn)為： 不均勻沉降導(dǎo)致建筑物傾斜。在建筑物及其荷載作用下，或經(jīng)地表浸水、地下水升降變化、地震以及地下采動(dòng)等其它多種因素的復(fù)合影響，地基將發(fā)生變形。 供人們從事生產(chǎn)、生活使用的各類建筑物，不論是高聳入云的摩天大廈，還是玲瓏的建筑小品，它們都要座落在地球表面下一定深度的巖土地層上。眾所周知，軟土地基都是壓縮性高，沉降量大，且沉降穩(wěn)定歷時(shí)時(shí)間長；沉降量大意味著產(chǎn)生不均勻沉降的可能性也就越大。 從以上實(shí)例及研究狀況可知，基礎(chǔ)的不均勻沉降對(duì)結(jié)構(gòu)的影響己引起相當(dāng)多學(xué)者的關(guān)注，并進(jìn)行了許多試驗(yàn)及現(xiàn)場全過程跟蹤，取得了許多有益的結(jié)果。蔣通，蘇亮文利用可考慮盾構(gòu)法隧道襯砌一接頭協(xié)同受力的等效連續(xù)化計(jì)算模型，建立了在地震引起不均勻沉降作用下隧道彈塑性受力分析的簡化方法，并以上海市延安東路越江隧道為例，介紹了隧道內(nèi)力的分析結(jié)果。以深圳市少年宮“水晶石”大廳結(jié)構(gòu)為例，運(yùn)用有限元軟件ANSYS，將三維彈性支承分析法與常用的固定支座法和豎向彈性支承分析法進(jìn)行了對(duì)比分析，驗(yàn)證了三維彈性支承分析法的合理性，得出了一些有益的結(jié)論，可供設(shè)計(jì)人員參考。黃虹對(duì)某6層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓工程墻體產(chǎn)生裂縫的原因進(jìn)行了分析，提出了在設(shè)計(jì)、施工維護(hù)中應(yīng)采取的措施。李哲，謝永利，白德容等對(duì)濕陷性黃土地基環(huán)境下大型建筑物不均勻沉降機(jī)理進(jìn)行了深入分析，提出了“旋噴樁加固法”處理該類地基事故的策略，詳細(xì)分析了地基產(chǎn)生不均勻沉降的成因，對(duì)地基處理設(shè)計(jì)、施工參數(shù)確定及施工控制等進(jìn)行了討論。觀測了沉降速率，同時(shí)分析了基礎(chǔ)不均勻沉降的原因，提出了治理加固措施。婁俊杰，郭彥林等分析了澳門綜合體育館屋蓋鋼結(jié)構(gòu)主析架和次析架的受力關(guān)系，據(jù)此確定了次析架的安裝方案，并對(duì)安裝過程中主次析架的內(nèi)力、變形及支座反力做了全過程跟蹤計(jì)算分析，驗(yàn)證了安裝方案及后續(xù)析架對(duì)接的可行性，同時(shí)根據(jù)樁基的沉降試驗(yàn)資料，計(jì)算了支座反力及沉降量對(duì)整體結(jié)構(gòu)性能的影響，驗(yàn)算了結(jié)構(gòu)在產(chǎn)生不均勻沉降狀態(tài)下的安全性。陳春華，劉葉梅結(jié)合工程實(shí)例介紹了寶鋼軟土地基上發(fā)生不均勻沉降的磚混結(jié)構(gòu)房屋的綜合整治技術(shù)。因此，深入研究基礎(chǔ)不均勻沉降引起混合結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)危害的問題，提出行之有效的防治加固措施具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。分析產(chǎn)生裂縫的主要原因有: (1)地基基礎(chǔ)的不均勻沉降引起裂縫，(2)地基不均勻凍漲引起裂縫，(3)溫差影響引起裂縫，(4)地震引起裂縫等等。在工程建設(shè)中常常遇到地基基礎(chǔ)不均勻沉降的問題，這一問題一直影響著工程的使用。淺談地基不均勻沉降的原因分析及對(duì)策第1章 緒 論 近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和綜合國力不斷增強(qiáng)，城鄉(xiāng)建設(shè)得到迅速發(fā)展，我國建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)和施工管理等方面有了迅速的提高。但是我們也必須看到，當(dāng)前建筑工程仍然存在著很多質(zhì)量問題，有些問題直接影響著建筑物的使用，浪費(fèi)國家財(cái)產(chǎn)危及人民生命安全。許多砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)等建筑物在建設(shè)和使用過程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，這是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，地基基礎(chǔ)的不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫在砌體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)開裂事故中占有很高的比例。 國內(nèi)外工程技術(shù)人員及專家學(xué)者對(duì)地基基礎(chǔ)不均勻沉降問題進(jìn)行了深入的探討和研究。以鋼管廠空壓站電氣室廠房為典型個(gè)案，從設(shè)計(jì)、施工、維修方面作了分析探討，對(duì)今后類似工程前期的設(shè)計(jì)、施工有警示作用，同時(shí)可供其它維修工程借鑒。燕乃玲，咚瑞清等報(bào)導(dǎo)了山東省禹城市開元商廈建設(shè)過程中由于基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致大面積裂縫，并采用I等水準(zhǔn)測量及改進(jìn)后的方法對(duì)其進(jìn)行了一年半的跟蹤監(jiān)測。袁鐵錚，郭秀娟等從地基土的成因年代，特殊土的勘測、承載力評(píng)定、基礎(chǔ)選型諸方面，分析總結(jié)了由于地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起長春高科技大廈整體傾斜的事故原因。常好誦，伶曉利等在工程實(shí)際中結(jié)合存在大面積堆載的燒結(jié)原料庫結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，針對(duì)廠房由于不均勻沉降造成的損傷，通過檢側(cè)鑒定分析，找出了其不均勻沉降及結(jié)構(gòu)損傷的原因，提出了加固處理建議。王暉，吳勝發(fā)等研究了地基不均勻沉降對(duì)上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形、周期等影響，提出了將地基(或基礎(chǔ))模擬為三維彈性支座的有限元分析方法，將上部結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)進(jìn)行整體分析。董軍，鄧洪洲等進(jìn)行了地基不均勻沉降引起上部鋼結(jié)構(gòu)損壞的非線性全過程分析，并能提供結(jié)構(gòu)受損過程和加固后變化的詳細(xì)信息，將其用于張家港東海糧油工業(yè)公司機(jī)械樓鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)和加固設(shè)計(jì)，取得了良好的效果。黃菊花，何成宏等基于振動(dòng)波在土中傳播與衰減規(guī)律以及土的振動(dòng)蠕變?cè)囼?yàn)研究，分析研究了工廠振動(dòng)誘發(fā)廠房柱基不均勻沉降的現(xiàn)象，提出了相關(guān)的沉降計(jì)算方法和地基處理措施。 建筑物因地基問題所引起的破壞一般有兩種：一種是由于地基土在建筑物荷載作用下產(chǎn)生壓縮變形，引起基礎(chǔ)過大的沉降或沉降差，使上部結(jié)構(gòu)傾斜、開裂以致毀壞或失去使用價(jià)值；另一種是由于建筑物的荷載過大，超過了基礎(chǔ)下持力層所能承受的能力而使地基產(chǎn)生滑動(dòng)破壞。在荷載的作用下，軟土地基由于土的各向異性引起的不均勻沉降，一般難以計(jì)算，且同基礎(chǔ)由于基底附加應(yīng)力分布不均和土層壓縮厚度范圍內(nèi)的分布不均引起的不均勻沉降相比，均不可忽略不計(jì)。在土力學(xué)及基礎(chǔ)工程領(lǐng)域里，通常把直接支承建筑物的這一部分巖土地層統(tǒng)稱為地基。因地基變形使建筑物離開其建筑時(shí)的初始位置，沿重力方向移動(dòng)的現(xiàn)象就稱作建筑沉降。例如聞名于世的意大利比塞塔()，由于建造在不均勻高壓縮性上，致使塔基產(chǎn)生不均勻沉降，北側(cè)下沉1米多，南側(cè)下沉有3米。例如上海錦江飯店()建在軟土地基上，使原底層陷入地下，成了半地下室，嚴(yán)重影響使用。例如清華大學(xué)供應(yīng)科庫房樓(圖 )，竣工后僅一年，墻體開裂，使用三年后，全樓共出現(xiàn)33條大裂縫，成為危房。例如東南大學(xué)教工住宅()在筏板基礎(chǔ)澆筑完畢尚未砌墻時(shí)，筏板基礎(chǔ)橫向斷裂，縫長超過6米，縫寬1～5毫米。 引起房屋結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)不均勻沉降的原因是多方面的，主要可分為兩大類: 來自地基方面的原因 通常情況下地基是土，是一種松散的顆粒體，顆粒間存在著孔隙，側(cè)限壓縮實(shí)驗(yàn)表明，隨著外荷載的增加，土體孔隙比e逐漸減小。 壓縮曲線影響土層在壓縮層厚度范圍內(nèi)的不均勻性的因素主要有： (1)地基土的壓縮性土的不均勻性通常表現(xiàn)在有多種不同的組成和特性的土類，并以透鏡體或局部的不規(guī)則地層出現(xiàn)。通常根據(jù)本地土的成型歷史對(duì)不均勻沉降也有很大影響。沉降和沉降差隨樁的長短、打樁的時(shí)間早晚顯著變化。另外，擬建場地的一側(cè)建過房、預(yù)壓過或由于井點(diǎn)降水，造成地下水下降等，均會(huì)引起較大的不均勻沉降。對(duì)于荷載條件，我們通常認(rèn)為是靜力加載，忽略慣性的作用?？辜魪?qiáng)度的降低往往會(huì)引起軟土地基的局部剪切破壞，甚至整體剪切破壞，而使建筑物嚴(yán)重傾斜。因此采用施工期內(nèi)增加加荷速率，提高施工期內(nèi)沉降量的比重，可適當(dāng)減少建筑物在使用中由于不均勻沉降產(chǎn)生的開裂。設(shè)計(jì)或施工中漏掉散水明溝，使土體產(chǎn)生液化，改變土體的力學(xué)性能，降低其承載力。如樹木生長季節(jié)常易使土層干縮，而在休眠季節(jié)則會(huì)是土層濕度過大。 來自房屋結(jié)構(gòu)方面的原因 (1)上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)的平面不規(guī)則和體型變化復(fù)雜在軟土地基中會(huì)引起很大的不均勻沉降。(2)基礎(chǔ)相對(duì)剛度基礎(chǔ)作用的強(qiáng)弱取決于基礎(chǔ)與地基的相對(duì)剛度、土的壓縮性以及基底下塑性區(qū)的大小。剛性基礎(chǔ)受荷后，基礎(chǔ)不彎曲，原來是平面的基底，沉降后仍然保持平面；一般說來，無論是粘性土還是無粘性土地基，只要基礎(chǔ)埋深和基礎(chǔ)面積足夠大，而荷載不太大時(shí)，基底反力均呈馬鞍形；另外，剛性基礎(chǔ)能夠跨越基底中部，將所承擔(dān)的荷載集中地傳至基底邊緣。一般認(rèn)為： ；3基礎(chǔ)是半剛半柔的；3基礎(chǔ)是柔性的。由上式可知：基礎(chǔ)梁越長，基礎(chǔ)的剛度越弱，則在軟土地基設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)梁縱向不要伸入外挑的底板；基礎(chǔ)斷面越高，基礎(chǔ)剛度越強(qiáng)；基床系數(shù)的取值對(duì)基礎(chǔ)的剛度影響很大?；A(chǔ)的傾斜程度與偏心距e有關(guān)，很多資料認(rèn)為：當(dāng)e＜B/4時(shí)，基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心位于與荷載偏心相反的一側(cè)，并在基礎(chǔ)外；當(dāng)e=B/4時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)中心正好在基礎(chǔ)的邊緣之下。對(duì)于后一種情況，顯然理應(yīng)在設(shè)計(jì)中加以避免，為了有足夠的安全度以防止基礎(chǔ)的一端抬起，通常采用偏心距e＜B/6。(4)相鄰基礎(chǔ)(荷載)的影響 地基中附加應(yīng)力的向外擴(kuò)散，使得相鄰建筑物的沉降相互影響，造成不均勻沉降。 ②基礎(chǔ)上及其附近有大面積堆載。 ③相鄰建筑物的距離越近，且埋深差異越大，引起的相互不均勻沉降越大。如果必須埋置不同深度，相鄰基礎(chǔ)的間距應(yīng)大致為相鄰基底高差的兩倍。有的資料認(rèn)為：在粘性土中打樁可以引起建筑物不均勻沉降的土層厚度約等于打入土中樁的長度。 地質(zhì)鉆探報(bào)告是一門專門的科學(xué)，來不得半點(diǎn)虛假。設(shè)計(jì)階段要切實(shí)做好數(shù)據(jù)收集及按規(guī)范合理設(shè)計(jì)，采取多種措施，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)剛度和整體剛度，具體體現(xiàn)在： (1)建筑措施 平面形狀應(yīng)力求簡單，規(guī)則整齊，盡量避免形狀復(fù)雜，陰角太多；避免建筑物有顯著的高差或荷載差異。對(duì)于長度較大的建筑物，應(yīng)考慮在適應(yīng)部位設(shè)置沉降縫；對(duì)于平面圖形復(fù)雜的，或有層高高差及荷載顯著不同的建筑物，要在其轉(zhuǎn)折處，層高高差處或荷載顯著不同的部位設(shè)置沉降縫，此外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都宜設(shè)置沉降縫。建筑物荷載不僅使建筑物地基土產(chǎn)生壓縮變形，而且由于基底壓力擴(kuò)散的影響，在相鄰范圍內(nèi)的土層，也將產(chǎn)生壓縮變形，這種變形隨著相鄰建筑物距離的增加而逐漸減少，由于軟弱地基的壓縮性很高，當(dāng)兩建筑物之間距離較近時(shí)，常常造成鄰近建筑的傾斜或損壞。長高比是保證混合承重結(jié)構(gòu)建筑物剛度的主要因素。實(shí)踐證明，可減少建筑物的相對(duì)彎曲，房屋不易出現(xiàn)裂縫。承重結(jié)構(gòu)的墻身是房屋撓曲的主要受力構(gòu)件，它具有調(diào)整基礎(chǔ)不均勻變形的能力。如縱墻貫通而橫墻密布，則猶如空腹多肋深梁，剛度很大，這時(shí)基礎(chǔ)沉降也較均勻。在建筑物的墻體設(shè)置鋼筋混凝土圈梁的主要作用是增強(qiáng)建筑物的整體性。 ④建筑物的樓、屋蓋應(yīng)盡可能采用