建筑地基不均匀沉降的检测和鉴定分析

建筑地基不均匀沉降的检测和鉴定分析

杨玉庆,张雄,刘永伟,刘永兴,陈金磊

中建二局第四建筑工程有限公司 天津市  300450

摘要：建筑结构的稳定性是决定建筑质量安全的重要因素，部分建筑在设计、施工等多方面因素影响下出现地基不均匀沉降问题，不仅容易引发建筑结构裂缝问题，甚至可能导致建筑整体倾斜与倒塌，对内部人员的生命安全造成威胁。本文从建筑结构、地基两方面对地基不均匀沉降的原因进行了分析，结合实际工程对不均匀沉降问题的检测、鉴定要点进行了论述，提出了不同情况下不均匀沉降问题的解决措施，以期为相关单位人员提供参考。

关键词：不均匀沉降；建筑地基；检测鉴定；沉降原因；整改措施

1建筑地基不均匀沉降的原因分析

1.1地基自身问题引发不均匀沉降

地基土颗粒间通常存在不同程度的空隙，在地基土压实不到位或外力（如周边建筑打桩振动等影响土层结构压实度）导致地基土压实度变化等情况出现时，地基将会出现不均匀沉降问题。不均匀沉降地基通常存在较多不同种类、特性的土，导致浅基础部位的地基产生不均匀沉降问题，也可能与邻近区域的建筑施工、地下水下降等存在关联。常见的原因主要包括周边道路因车辆振动导致地基土层振密沉降；相邻区域开挖引发地下水流失问题，导致地基沉陷；周边建筑施工区间，机械等振动情况导致地基沉降；邻近区域重物堆积导致局部沉降；建筑周边树木在不同季节的生长休眠对地基土湿度等造成影响，引发局部沉降问题；建筑周边存在渗漏水问题导致局部沉降。

1.2建筑结构问题引发不均匀沉降

1.2.1上部结构

部分建筑上部结构存在体型复杂、平面不规则的情况，如结构纵横交叉部位将比其他部位附加更大的结构应力，导致下方地基存在不均匀沉降问题；建筑整体高低变化起伏也会导致下方地基承受的载荷各有不同，导致不均匀沉降问题出现。在建筑缺乏对称性、整体性的情况下，不对称的刚度导致建筑在沉降过程中墙体裂缝等损坏情况。

1.2.2偏心荷载

建筑基底容易在偏心载荷的影响下受到额外的附加应力，在应力作用下出现沉降、倾斜问题。偏心距数值对基底倾斜度具有较大影响，以0.25倍偏心侧基底边长（矩形基底）或直径（圆形基底）为基准，如果偏心距超出该数值，则载荷低的基础部位抬起；如果偏心距等于该数值，则转动中心位于基础边缘部位；如果偏心距低于该数值，则转动中心位于基础外侧，与载荷偏心部位相反。针对偏心载荷引发的不均匀沉降、地基抬起问题，设计人员通常需要采取降低偏心距的方式，通常需要将其控制在偏心侧基底边长（矩形基底）或直径（圆形基底）的1/6。

1.3勘察、施工、设计等人为因素导致不均匀沉降

建筑施工前需要通过现场地质勘察为施工设计人员提供准确的数据参数，部分人员在勘察过程中存在不按标准施工、工序错误等质量问题，导致勘察数据结果存在较大偏差，导致设计人员针对地基沉降问题计算的设计参数与现场实际不一致，引发后期不均匀沉降问题。设计人员针对某项目进行基础设计时，如果未能结合工程实际而单纯借鉴以往设计方案，往往容易导致结构设计不合理等与现场基础地质结构不符的方案；部分设计人员对上部载荷、基地面积、偏心载荷等数据参数计算存在偏差，也容易引发地基不均匀沉降乃至倾斜倒塌问题。建筑地基是隐蔽工程的一种，后期检测相对复杂，部分施工单位所应用的砂浆材料强度不足、拉筋设置不合理、未按图纸施工等问题未能及时被发现，后期容易引发不均匀沉降问题。

2地基不均匀沉降检测工作要点

地基不均匀沉降检测的第一步在于对地基沉降的具体原因进行判断分析，现场勘察检测结果表明，煤矿挖掘期间未能在周边做好防护措施是引发建筑沉降问题的主要原因，除此之外，需检测的工作内容如下：沉降问题检测人员需要对煤矿开采周边的地层沉降情况进行检测，检测采空区上方是否存在地面位移滑动情况，对地表变形尺寸等相关信息进行确认分析；分析压实上覆受损岩层的大致时间。为确保检测分析结果的可靠性，现场钻探分析期间需设置多个孔位，同时也需要确保钻探至采煤区底部。

检测人员需对结构变形、地面变形、基础沉降等建筑相关的数据信息进行监测分析，主要涉及设备基础位移、建筑构件变形、建筑结构变形、建筑周边地面开裂尺寸、地基沉降尺寸等内容，根据检测的数据结果对不均匀沉降以及沉降稳定性等建筑地基参数进行确认，同时掌握建筑上部构件后续的变形发展情况。

检测人员需对建筑构件变形、位移、倾斜程度以及设备基础高差等参数进行测量，检测确认各结构部位和构件的损失情况，用于后续对异常结构、构件、设备的功能运行可靠性进行鉴定分析。同时，检测项目中需要对建筑施工设计情况进行检测确认，将检测结果作为依据鉴定建筑可靠性。

待完成各项检测工作后，检测人员需对数据结果进行统一整理，对建筑地基、构件、设备等各部位损伤情况、后续变化情况以及功能可靠性等进行鉴定评估，为后续的问题处理和使用提供依据。

3地基不均匀沉降的治理措施

3.1邻近区域建筑施工引发的不均匀沉降问题治理

针对此类问题，问题整改单位需要对建筑结构状态进行检查确认，查看建筑结构设计图纸，确认建筑投用时间、基础状态等，结合邻近区域的建筑载荷分别情况、两建筑地基间距、地基深度、周边地层状况等对建筑沉降原因进行分析确认，通过隔离沟、隔振沟、回灌、截水、地下挡墙等方式解决沉降问题。

3.2深基坑开挖引发的不均匀沉降问题治理

在开展深基坑开挖等施工时，施工单位也需要在控制地下水、做好基坑支护的同时，做好周边管线、设施、建筑物资料信息的收集以及周边地质情况的勘察工作，避免因施工控制不良对周边建筑附加载荷、地基处理效果等造成负面影响。针对开挖深基坑施工控制不到位引发的不均匀沉降问题，问题整改单位需要对因深基坑出现沉降问题的建筑结构状况、地基区域地层特性、问题严重程度等采取针对性的解决措施，通常需要通过托换、纠倾加固等措施，在此基础上通过注浆补强、灌注桩等措施对存在问题的软弱地基进行加固处理。

3.3地下工程引发的不均匀沉降问题治理

当建筑周边开展地下工程时，如果施工单位未做好相关防护措施，可能导致建筑地基产生局部沉降情况，针对此类问题，治理单位可以通过地下加装连续墙、注浆、灌注桩、钢板桩等多种方式在加固建筑地基的同时将地下工程与建筑相互隔离，在加固过程中需要尽可能提升处理深度，确保能够超出地下工程所在深度。

3.4地下水位升降引发的不均匀沉降问题治理

当地基下方地下水位持续降低或提升时，建筑地基往往会出现不均匀沉降情况。针对此类问题，建筑设计阶段需要将地下水位升降问题考虑在内，结合JGJ123-2012标准要求对地基进行加固处理。在实际应用时，建筑单位可以适当应用抗浮桩、附加载荷等方式对既有建筑的不均匀沉降问题进行改善处理，在处理的同时也需要对地基自身土层状况进行核查确认，及时通过换土垫层、挤密处理等方式改善软弱地基等异常情况，规避不均匀沉降问题。

4结语

综上所述，建筑地基不均匀沉降将会导致建筑结构变形、地面与墙面裂纹、内部部件损坏，甚至可能引发建筑倾斜倒塌等安全事故，不均匀沉降问题的出现通常与地基本身压实度不足存在关联，也与邻近区域施工、地下水位变化等存在关联，还与建筑结构设计情况、施工质量有关。针对不均匀沉降问题，相关单位需要严格按标准做好各项检测评估工作，对建筑的功能性、安全性等进行鉴定，为后续问题治理等工作提供依据。

参考文献：

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