地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致房屋墻體開裂的原因分析與加固

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1、四川建筑科學(xué)研究第27卷第2期34BUILDINGSCIENCERESEARCHOFSICHUAN2001年6月地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致房屋墻體開裂的原因分析與加固122黃偉,鐘素華,劉洪(1.南充市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督管理站,四川南充637000;2.四川省建筑科學(xué)研究院,四川成都610081)摘要:用變形圓對房屋墻體裂縫的成因進行了分析,分析指出該房屋裂縫是由基礎(chǔ)不均勻沉降所導(dǎo)致。本文由此提出了一種行之有效的加固方法。關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)沉降;墻體裂縫;加固方法中圖分類號:TU433文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1008—1933(2001)02

2、—0034—021工程概況出現(xiàn)水平裂縫,寬度為1.0mm左右。該工程為底部兩層框架上部磚房結(jié)構(gòu),層數(shù)為6層,柱(5)5層○A,○C軸線縱墻窗角部位出現(xiàn)對角線的斜向裂網(wǎng)尺寸如圖1所示。建筑總長為30.84m,總寬度為8.74m,縫,寬度0.3～0.5mm,高端指向bk軸。層高:1,2層為3.90m,上部各層均為3.00m,建筑總高度綜上所述,裂縫的形態(tài)以斜向為主,并伴有水平和豎向為19.95m,該工程于1992年3月竣工并投入使用。7年后,裂縫,其分布范圍在à～bk軸間,沿1～5層開展。與之毗鄰緊靠該建筑bk軸的另一綜合樓(全框結(jié)構(gòu),柱

3、網(wǎng)尺2.2裂縫的原因分析寸如圖1所示),于1999年7月21日開始破土動工,開挖大結(jié)構(gòu)或構(gòu)件裂縫的出現(xiàn),主要系結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形不協(xié)直徑(D=800mm)灌注樁孔,因流砂堵塞樁孔進行抽水,水調(diào)所致。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的一部分產(chǎn)生變形,而另一部分不變中帶出大量砂粒,25日該工程三樓住戶發(fā)現(xiàn)墻體出現(xiàn)裂縫。形,或兩部分變形的多少不一致,這種變形的不協(xié)調(diào),勢必將相繼其他各層住戶墻體開裂。在其內(nèi)部形成拉應(yīng)力,當(dāng)這種拉應(yīng)力超過材質(zhì)的極限強度時,在垂直于主拉應(yīng)力的方向上就會出現(xiàn)裂縫。2.2.1斜向裂縫由變形圖可知,假定由于地基基礎(chǔ)發(fā)生沉降應(yīng)變圖上的A點,由

4、A點移至A?點,而B點不動,則A,B兩點間,墻體上的變形圖將發(fā)生變化,而形成與變形圖面積基本相等的橢圓,BA?間的連線即為主拉應(yīng)力線,在垂直于主拉應(yīng)力的方向上有可能出現(xiàn)變形性裂縫,其裂縫的高端指向沉降端(如圖2所示)。由現(xiàn)場檢測可知,à～á軸間縱向墻體上的斜裂縫,其高端指向á軸;在á～bk軸間縱墻上的斜向裂縫的高端全部指向bk軸橫墻,表明bk軸橫墻的沉降大于á軸橫墻,圖1相鄰基礎(chǔ)柱網(wǎng)以此類推,不難判定,á軸橫墻的沉降大于à軸的橫墻。à～2結(jié)構(gòu)的裂縫狀況及裂縫的原因分析á～bk軸總體向bk軸傾斜。2.1結(jié)構(gòu)的裂縫狀況(1)1層à～á軸間

5、的底層縱墻產(chǎn)生約45°的斜向裂縫,其高端指向á軸;在靠近à軸處出現(xiàn)上寬下小的豎向裂縫,裂縫寬度約5mm。(2)2層á～bk軸縱墻窗角出現(xiàn)斜向裂縫,裂縫寬度達5mm,高端指向bk軸。山墻(bk軸)出現(xiàn)水平裂縫,粘貼在裂縫上的石膏觀察餅又出現(xiàn)了0.15mm的裂縫。(3)3層á～bk軸間○A軸縱墻出現(xiàn)沿墻對角線的斜向裂圖2變形圓圖3豎向裂縫變形縫,寬度為5mm,高端指向bk軸,其上用來檢查裂縫開展的2.2.2豎向裂縫石膏餅的裂縫寬度為0.8mm?！餉,○C軸線縱墻窗角部位均當(dāng)兩承重橫墻發(fā)生不均勻沉降時,除在相應(yīng)的縱墻面上出現(xiàn)斜向裂縫,高端指

6、向bk軸,裂縫寬度約3.0mm,該層山墻出現(xiàn)水平裂縫。收稿日期:2000-08-24(4)4層á～bk軸○B(yǎng)軸縱墻出現(xiàn)沿墻對角線的斜向裂作者簡介:黃偉(1963-),男,工程師,主要從事工民建設(shè)計與施工縫,寬度為0.5mm,高端指向bk軸。○A,○C軸縱墻窗角部位及工程監(jiān)督工作。2001No.2黃偉,等:地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致房屋墻體開裂的原因分析與加固35出現(xiàn)斜向裂縫外,還有可能在未發(fā)生沉降或沉降較小的橫墻?樁孔內(nèi)用C20混凝土填灌密實。與縱墻交接部位的薄弱處或墻上角出現(xiàn)豎向的裂縫,這種上大下小撕裂性裂縫變形圖如圖3所示。該工程à～

7、á軸縱墻上在靠近à軸處出現(xiàn)上大下小的豎向裂縫就屬此類裂縫。該裂縫比一般裂縫更為明顯地與柱、墻交界面有關(guān)。2.2.3水平裂縫當(dāng)墻體產(chǎn)生沉降時,同時要受到上部結(jié)構(gòu)的約束,這種約束就可能導(dǎo)致變形的不協(xié)調(diào),在其薄弱部位就有可能出現(xiàn)水平裂縫或接近水平的裂縫。綜上所述,根據(jù)該工程發(fā)生裂縫的部位及其形態(tài),不難判斷裂縫的發(fā)生系地基基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降所致。為什么使用7年后的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)會突然發(fā)生地基基礎(chǔ)不均勻沉降呢?回答是肯定的,那就是與之毗鄰的新建綜合樓工程對其影響所致。其原因是:(1)與該建筑毗鄰的新建工程在無地勘資料的條件下,緊靠該建筑基礎(chǔ)100mm

8、(樁孔邊緣離原基礎(chǔ)邊的凈距)開挖大直徑(D=800mm)灌注樁孔,當(dāng)挖至流砂層后,因流砂堵塞樁孔而無法施工,又用抽水排砂,導(dǎo)致該建筑基礎(chǔ)下臥砂層的穩(wěn)定性受到影響,在重新固結(jié)過程中致使地基基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。(2)由于新建