不均匀沉降

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减轻不均匀沉降危害的措施

一般来说，地基产生均匀沉降，对建筑物本身影响不大，可以预留沉降标高加以

解决。但对地基不均匀沉降，应当引起注意，当不均匀沉降超过建筑物承受的限

度时，即产生开裂破坏，严重倾斜，影响建筑使用，危及安全。

产生不均匀沉降的原因是:

①上部荷载突变，高低交界处产生不均匀沉降；

②地基土的压缩性质相差悬殊，土层水平方向软硬突变处产生不均匀沉

降；

③地基土压缩层相差悬殊，软弱土层厚度变化大(动画8.6.1)。

防止和减轻不均匀沉降的危害，常用的方法有

①对地基某一深度内或局部进行人工处理；

②采用桩基或其它深基础方案；

③在建筑设计、结构设计和施工方面采取某些工程措施。

a.建筑措施

建筑物的体型系指建筑物的平面和立面形状而言。要求:

①平面形状简单，如用“一”字形建筑物；

②立面上建筑物紧接高差不超过一层；

③控制长高比在2.5～3.0以内；

④内外纵墙避免中断、转折，缩小横墙间距，以增强整体刚度。

设置沉降缝宜设沉降缝的部位：

①平面形状复杂的建筑物转折部位；

②建筑物高度或荷载突变处；

③建筑物结构类型不同处；

④长高比过大的建筑物的适当部位；

⑤地基土软硬交界处；

⑥地基基础处理方法不同处；

⑦局部地下室的边缘；

⑧分期建造房屋的分界面。

一般沉降缝宽度：二、三层房屋为5～8cm，四、五层房屋为8～12cm，六层以上

不小于12cm。沉降缝的构造如图8.6.1所示。

控制相邻建筑物的间距(查表8.6.1)

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表8.6.1软弱地基相邻建筑的间隔距离(m)

影响建筑物的预估平均沉降量

(cm)

被影响建筑物的长高比

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为房屋长度或沉降缝分隔的单元长度，m；H

f

为自基础底面起算的房屋

高度，m。

2.当被影响建筑物的长高比为1.5

f

<2.0时，其间隔距离可适当减小。

调整建筑物某些标高，可以采取下列措施：

①根据预估沉降量，适当提高室内地坪和地下设施的标高；

②建筑物各部分(或设备之间)有联系时，可将沉降较大者提高；

③在建筑物与设备间应留有足够的净空；

④当管道穿过建筑物时，应预留足够尺寸的孔洞或采用柔性管道接头。

b.结构措施

1.减轻建筑物自重。建筑物的自重在基底压力中占有重要的比例。工业

建筑中约占50%，民用建筑中可高达60%～70%，因而减少沉降量常可以从

减轻建筑物自重着手：

①采用轻型材料；

②选用轻型结构；

③减轻基础及其上回填土的重量。

2.设置圈梁和钢筋混凝土构造柱。

3.减小或调整基础底面的附加压力。

4.设置连系梁(图8.6.2)。

5.采用联合基础或连续基础。

6.使用能适当不均匀沉降的结构

c.施工措施

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1.保持原状结构，细的粘性土如淤泥和淤泥质土具有一定的结构强度，在

开挖基槽时，暂不挖到基底标高，保留20cm左右的原土，等基础施工时在挖除，

如基槽底已扰动，可先铺一层中粗砂，再铺碎砖、片石块不进行处理。

2.适当安排施工顺序，先盖重的、高的部分、后盖轻的、低的部分；先主体建

筑，后附属建筑等。

图8.6.2

在实际工程中，由于地基软弱，土层薄厚变化大，或在水平方向软硬不一，

或建筑物荷载相差悬殊等原因，使地基产生过量的不均匀沉降，造成建筑物倾斜，

墙体、楼地面开裂的事故屡见不鲜。因此，如何采取有效措施，防止或减轻不均

匀沉降的危害，是很重要的一个问题。

消除或减轻不均匀沉降危害的途径通常有：（1）采用桩基础或其它深基础；

（2）进行地基处理；（3）根据第4章介绍的地基、基础与上部结构共同作用的

概念，采取建筑、结构与施工措施。有时（2）、（3）可以同时采用。本节主要

第（3）方面的内容。

3.6.1建筑措施

1.建筑物体型应力求简单

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建筑物体型包括其平面与立面形状及尺度。平面形状复杂的建筑物，如“L”、

“┳”、“━”、“F”、“工”字形等，在纵横单元交接处的基础密集，地

基中附加应力相互重叠，导致该部分的沉降往往大于其他部位。尤其当一些支生

的“翼缘”尺度大时，建筑物整体性差，很容易因不均匀沉降引起建筑物墙体的

开裂。当建筑物的高低或荷载差异大时，也必然会加大地基的不均匀沉降。因此，

在具备发生较大不均匀沉降条件时，建筑物的体型应力求简单。

图3-28建筑物之间设置的连接体

当需要将建筑物设计成体型较复杂时，宜根据其平面、立面形状、荷载差异

等情况，在适当部位用沉降缝将其划分成若干刚度较好的独立单元；或者将两者

隔开一定距离，两者之间采用能自由沉降的联接体或简支、悬挑结构相联接，如

图3-28所示。

2.控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙

当建筑物的长度与高度之比越大，整体刚度越差，抵抗弯曲变形的能力弱，

容易导致建筑物的开裂。相反，长高比小的建筑物，刚度大，调整不均匀变形的

能力就强。根据工程经验，对于砌体承重的房屋，当予估沉降量大于120mm时，

对于三层和三层以上的房屋，其长高比宜小于等于2.5，当长高比控制在2.5～

3.0范围内时，宜做到纵墙不转折或少转折，并应控制其内横墙间距或增强基础

刚度和强度；当予估沉降量小于或等于120mm时，长高比可不受限制。

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图3-29沉降缝构造示意图

合理布置纵横墙，使内外墙贯通，减少墙体转折和中断的情况，是增强建筑

物刚度的重要措施。另外，门窗洞口或管道洞口如开设过大，就会削弱墙体刚度，

可在洞口周圈设置钢筋混凝土边框予以加强。

3.设置沉降缝

用沉降缝将建筑物由基础到屋顶分割成若干个独立单元，使分割成的每单元

体型简单，长高比减小，从而提高建筑物的抗裂能力。建筑物的下列部位宜设置

沉降缝：

（1）建筑物平面的转折处；

（2）建筑物高度或荷载差异处；

（3）长高比过大的砌体承重结构或钢筋混凝土框架结构适当部位；

（4）地基土的压缩性有显著差异处；

（5）建筑结构或基础类型不同处；

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（6）分期建造房屋的交界处。

沉降缝两侧的地基基础设计和处理是一个难点。如地基土的压缩性明显不同

或土层变化处，单纯设缝难以达到预期效果，往往结合地基处理进行设缝。缝两

侧基础常通过改变基础类型、交错布置或采取基础后退悬挑作法进行处理（图

3-29）。另外，为避免沉降缝两侧单元相向倾斜挤压，要求沉降缝有足够的宽度，

可按表3-17确定。

建筑物沉降缝宽度表3-17

建筑物层数

沉降缝宽度（mm）

2～350～80

4～5

80～120

5层以上

≥120

4.控制相邻建筑物基础间的净距

由于地基中附加应力的扩散作用，使距离近的相邻建筑物间的沉降相互影

响。一般既有建筑物受相邻新建筑物沉降的影响，对于同时建造的建筑物，则轻

（低）建筑物受影响较重(高)的建筑物严重。

为避免引起地基的不均匀沉降造成建筑物的倾斜或裂缝，应控制相邻建筑物

基础间的距离，见表3-18。

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对相邻高耸结构或对倾斜要求严格的构筑物外墙间隔距离，应根据倾斜允许

值确定。

相邻建筑物基础间净距表3-18

被影响建筑物的长高比

影响建筑物的预估平均沉降量s(mm)

70～1502～33～6

160～2503～66～9

260～4006～99～12

＞4009～12≥12

注：1．表中L为建筑物长度或沉降缝分隔的单元长度（m）；Hf为自基础底面起算的建筑物高度（m）。

2．当被影响建筑的长高比为1.5＜L/Hf＜2.0时，其间隔净距离可适当缩小。

.5.调整建筑物的标高

建筑物的沉降过大时，将会引起管道破损、雨水倒漏、设备运行受阻等情况，

影响建筑物的正常使用，根据具体情况，可采取如下措施：

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（1）室内地坪和地下设施的标高，应根据预估沉降量适当提高；建筑物各

部分或设备之间有联系时，可将沉降较大者的标高予以提高。

（2）建筑物与设备之间，应留有足够的净空。当建筑物有管道穿过时，应

预留足够尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接头等。

3.6.2结构措施

1.减轻建筑物自重

通常建筑物自重在总荷载中所占比例很大，民用建筑约占60%～70%，工业建

筑约占40%～50%，为减轻建筑物自重，达到减小不均匀沉降的目的，在软弱地

基上可采用下列一些措施。

（1）减少墙体重量。大力发展和应用轻质高强的墙体材料，严格控制使用

自重大，又耗农田的粘土砖，已是形势所迫。

（2）选用轻型结构。如采用预应力钢筋混凝土结构、轻钢结构、轻型空间

结构等，屋面板可采用具有防水、隔热保温一体的轻质复合板。

（3）减少基础和回填土的重量。如采用补偿性基础、可浅埋的配筋扩展基

础，以及架空地板减少室内回填土厚度，都是有效措施。

2.增强建筑物的整体刚度和强度

如前所述，对于砌体承重结构房屋，可采取控制长高比以及合理布置纵横墙

的措施，除此之外，还可采取如下措施：

（1）设置圈梁

当墙体挠曲时，布置在墙体中的圈梁犹如钢筋混凝土梁内的受拉钢筋，它主

要承受拉应力，可有效地防止砌体的开裂。

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圈梁截面、配筋以及平面布置等，可按建筑抗震设计规范要求进行。对于多

层房屋的基础和顶层宜各设一道，其他可隔层设置；当地基软弱，或建筑体型较

复杂，荷载差异较大时，可层层设置。对于单层工业厂房、仓库可结合基础梁、

联系梁、过梁等酌情设置。

（2）加强基础刚度

对于建筑体形复杂、荷载差异较大的框架结构，可采用加强基础整体刚度的

方法，如采用箱基、桩基、厚度较大的筏基等，以抵抗地基的不均匀沉降。

3.减小或调整基底附加压力

（1）设置地下室。采用补偿性基础设计方法，以挖除的土重抵消部分甚至

全部的建筑物重量，达到减小沉降的目的。

（2）调整基底尺寸。按地基承载力确定出基础底面尺寸之后，应用沉降理

论和必要的计算，并结合设计经验，调整基底尺寸，以控制不同荷载的基础沉降

量接近。

4.选用非敏感性结构

排架结构或三铰拱等结构，地基发生一定的不均匀沉降时，不会引起很大的

附加应力，因此可减轻不均匀沉降的危害。对于单层工业厂房、仓库和某些公共

建筑，在情况许可时，可以选用对地基沉降不敏感的结构。

3.6.3施工措施

在工程建设施工中，合理安排施工顺序，注意某些施工方法，可减小或调整

部分不均匀沉降。

（1）合理安排施工顺序。当建筑物各部分高度或荷载差异大时，应按先高

后低，先重后轻的顺序进行施工；并注意高低部分相连接的合适时间，一般可根

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据沉降观测资料确定。例如，北京五星级长城饭店，塔楼客房为18层，中心阁

楼22层，采用两层箱形基础；共享大厅为7层，采用独立柱基。其施工顺序为：

先盖高重的客房主楼与阁楼，使地基沉降大部分已产生；后盖轻低的大厅，有效

地缩小了两者沉降差。

（2）注意施工方法：对于高灵敏度的软粘土，基槽开挖施工中，需注意保

护持力层不被扰动，通常可在基底标高以上，保留20cm厚的原土层，待基础施

工时再予以挖除，可避免基底超挖现象，扰动土的原状结构。如发现坑底软土被

扰动，可仔细挖除扰动部分，用砂、碎石压实处理。另外需注意控制加荷速率。