摘要:引发地基沉降的根本原因在于地基承受的压力不均匀,出现应力变化从而影响建筑整体结构,出现质量问题。针对沉降裂缝及时的采取预防、控制措施,能够有效的降低地基沉降带来的危害影响,确保建筑工程的安全系数。
关键词:建筑地基工程;沉降缝;施工技术;质量控制
前言:
在地基工程中,由于受力不均导致建筑物出现不规则的沉降问题,由此引发建筑墙体裂缝或者位移情况属于建筑沉降缝施工问题,多发生在高层建筑或结构复杂的项目中。引发地基沉降的根本原因在于地基承受的压力不均匀,出现应力变化从而影响建筑整体结构,出现质量问题。针对沉降裂缝发生的原因及表现形式,及时的采取预防、控制措施,能够有效的降低地基沉降带来的危害影响,确保建筑工程的安全系数。
1地基建设过程中沉降缝产生的具体原因及危害影响
1.1 建筑工程中沉降缝产生的主要原因
建筑施工技术作为影响工程整体质量的关键因素,不仅需要通过整体工程施工管理来对阶段性建设质量进行检测,还应该针对常见的工程问题采取预防、治理措施,降低施工风险的同时保障建筑施工的进度。作为地基建设过程中发生较为频繁、危害程度较大的建筑问题,地基裂缝通常是由于地基沉降引发的,常见的类型包括三种:横向裂缝、斜向裂缝以及竖向裂缝,其中斜向裂缝是比较典型的地基裂缝类型。沉降裂缝问题是由于地基沉降整体不均匀导致的,砌体内部结构发生改变同时受到外部应力影响使得地基的抗拉剪力下降,引发受力失衡的问题出现裂缝。在不均匀作用力的影响下,地基的沉降与裂缝产生的范围、大小有着明显的对应关系,地基的沉降总量与缝隙的最高点是相互对应的,而裂缝的最低点则处于沉降的交点位置。导致地基工程出现沉降缝的原因多样,主要是建筑工程的压缩性不同步导致的沉降不均匀,使得地基层受力失衡而导致施工质量问题,不仅改变了建筑地基的稳定结构也破坏了工程整体的重力系统,在墙体、地面出现细微的缝隙。沉降裂缝与荷载结构缝隙产生的原因不同,因此预防、控制的具体方法也存在差异。
1.2 沉降缝问题的安全隐患
建筑地基工程整体具备一定的抗压性,在受力不均匀的情况下会发生大范围沉降现象。通常情况下建筑自身不会引发地基沉降,因此一般使用沉降标高预留的方式对可能产生的沉降问题进行预防。但在实际的工程地基施工过程中,由于地基设计厚度、建筑荷载、基础类型、建设材料等方面的差异性,会使得地基出现一定程度的沉降导致建筑结构倾斜,上部应力出现变化使得地基的标高变小,工程整体高度降低,这种变化达到峰值后就会埋下巨大的安全隐患。
2地基沉降缝的科学控制对策
2.1依照工程平面设计开展施工建设
对建筑沉降裂缝的控制需要结合工程设计方案开展,参考建筑平面设计结构,对容易出现沉降缝隙的位置进行预防、控制,保证工程与周围建筑的高度合理,使建筑地基的受力相对均匀,满足建筑高度要求的同时最大范围内的控制沉降作用力。将工程建设方案中的安全防范措施落实到实际建设工作中,为地基的安全建设质量提供保障。
2.2合理分割沉降缝
沉降缝的有效控制还体现在缝隙的分割施工上,通常情况下为保证地基的建设、使用安全会将裂缝按照单位分割成独立部分,简化建筑的平面从而降低地基的沉降作用。在进行沉降缝位置的设定时,通常以建筑物的转角位置、落差位置或者建筑交界处为佳,保证沉降缝的位置与宽度满足地基建设的技术要求,避免因地基受力不均而造成的安全隐患。
2.3注重地基建设的质量监管
在建设时期应该及时对地基沉降程度、沉降量以及偏心距进行观测,确保沉降程度在15mm内,偏心距小于15‰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一旦超出标准范围或者无法控制沉降需求,需要及时采用裂缝防治措施。如,地基建设时进行预制深层搅拌桩、钢筋混凝土等建设方法;在开展基础建设工程阶段,要对地基刚度进行实时观测、控制,结合地基建设情况进行建筑上层结构建设,通过严格的质量管控保证整体工程的建设效率。
3地基沉降的计算
广义遗传算法是一种计算地基沉降的新算法,在给出合理的最终沉降范围,就可以得到全局最优解,广义遗传算法避免了传统方法局部极值的缺陷,使得收敛效率提高,研究还发现,尽管在求解多参数非线性优化问题时,遗传算法没有严格的要求对于目标函数,但作为一种新的路基沉降分析方法,其方法适用性还需要进一步研究。进行建筑基坑沉降预测时发现,利用遗传算法修正神经网络会发现遗传算法预测的结果会因为现场监测数据质量差等原因表现出效果不佳的现象,利用自适应增强算法对遗传神经网络预测模型进行改进,并对高层建筑基坑进行沉降仿真预测,结果发现平均绝对百分误差(MAPE)、误差绝对值均值(MAE) 和误差均方差(MSE) 三项精度指标分别提高了80.57%、81.04%、70.83%。
4高层建筑物沉降观测技术
随着当前城市的迅速发展,高层建筑日益增多,必须要对其安全问题进行考虑,其中建筑物沉降是需要面对的问题之一。高层建筑物荷载较大,容易受到多种因素影响造成不均匀沉降,为保证安全,在施工及运营过程中,必须对建筑的沉降量进行观测。制定一套合理的沉降观测方案,不仅能保证观测结果的准确性和可靠性,还可以降低观测期间的生产成本。高层建筑物沉降观测工作主要按照《建筑变形测量规范》( JGJ8-2007) 、《建筑物沉降、垂直度检测技术规程》( DGJ32 /TJ 18-2012) 、《国家一、二等水准测量规范》( GBR897-2006) 等相关规范要求进行。
4.1 观测点布设与观测精度
高层建筑物沉降观测的首要工作是布设观测网,它主要是在建筑物周边合适的位置埋设沉降观测基准点和观测点。观测网的布设必须要能对整个建筑物的沉降情况进行控制,并且基准点和监测点的数量也要根据建筑物情况进行考虑。基准点是整个观测网的基准,必须具有较高的稳定性以及便于测量,并且与测区距离适中,减少测量过程中的误差累计。通常情况下,技术人员需依据建筑物周边情况将基准点埋设在基岩或者建筑物沉降影响之外的区域。沉降点的位置选择对建筑物沉降情况的反映起着重要的作用,观测点需置于易于观测、不易破坏的地方并且应注意避开暖气管、雨水管线等障碍物。观测精度直接决定着测量数据的准确性和可靠性,也直接决定测量仪器及测量人员的选择。为保证高层建筑的安全性,沉降观测精度一般要求较高,通常按照二等水准测量规范进行测量。
4.2 观测周期设置
施工期间需根据项目进度对建筑物进行全程观测,直至建筑物沉降进入稳定阶段。测周期的合理设置对掌握建筑物沉降速率有着重要的影响,并且对观测成本也有一定程度的影响。通常情况下,在施工初期,观测次数较多,随着建筑物沉降速率变小,逐渐减少观测次数。
4.3 沉降稳定性判断
依据《建筑物变形测量规范》中关于沉降观测稳定阶段的要求: 沉降是否进入稳定阶段,应由沉降量与时间关系曲线判定,对于一般工程,当最后两个检测周期的沉降速率小于0.01 mm/d ~ 0.04 mm/d时,可认为已进入稳定阶段。
结束语:
地基的沉降对建筑物会造成严重的影响。沉降的因素较多,而且各种因素不是孤立存在的。在实际工程中,为了有效地减轻地基沉降的危害,必须加强建筑地基工程沉降缝施工控制,确保建筑物的安全性和适用性。
参考文献:
[1]万星.土建工程的地基施工技术及质量控制分析[J].建材与装饰,2017(2):32.
[2]屈卫华.高层建筑地基的施工技术特点分析及质量控制[J].科技展望,2015(1):15.
论文作者:袁国栋
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/10/29
标签:地基论文; 建筑物论文; 裂缝论文; 建筑论文; 工程论文; 测量论文; 基准点论文; 《防护工程》2019年第7期论文;