當(dāng)建筑物地基產(chǎn)生的不均勻沉降超過(guò)一定限度時(shí)，建筑物墻體就會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂。起初，墻體的開(kāi)裂為發(fā)絲狀裂縫，不易察覺(jué)之后，隨著地基不均勻沉降加劇，墻體的開(kāi)裂加長(zhǎng),增寬，最后使裂縫貫穿墻體，以致危及建筑物的安全使用。

　　建筑物墻體開(kāi)裂的事故多數(shù)是由于地基不均勻沉降所致，具體有下列幾個(gè)原因：

　　(1)地基中存在局部高壓縮性軟弱土層，或軟弱土層雖然分布在整個(gè)建筑物地基中，但厚薄不均，相差懸殊。

　　(2)置于軟弱地基上的建筑物由于鄰近。工程產(chǎn)生的附加應(yīng)力擴(kuò)散已有建筑物，引起不均勻沉降，導(dǎo)致墻體開(kāi)裂。

　　(3)施工不符合規(guī)范要求，形成質(zhì)量隱患，造成事故。如基槽開(kāi)挖后被水浸泡嚴(yán)重，擾動(dòng)地基上的原狀結(jié)構(gòu)，又未采取妥善處理措施。

　　考慮到建筑物墻體開(kāi)裂事故較多，事故一旦發(fā)生，不僅影響觀感，而且對(duì)使用者心理影響不好，嚴(yán)重的事故危及建筑物結(jié)構(gòu)安全，因此值得我們重視。

　　事故調(diào)查應(yīng)注意的主要內(nèi)容

　　(1) 設(shè)置情況：設(shè)計(jì)單位資質(zhì)情況，設(shè)計(jì)圖紙的深度，設(shè)計(jì)構(gòu)造是否合理，結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖和計(jì)算方法及結(jié)果是否正確。

　　(2) 地基基礎(chǔ)情況：地基實(shí)際狀況，基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸和勘察報(bào)告，設(shè)計(jì)要求是否一致，必要時(shí)應(yīng)開(kāi)挖檢查，

　　(3)結(jié)構(gòu)實(shí)際狀況：包括結(jié)構(gòu)布置，結(jié)構(gòu)構(gòu)造，連接方式方法，構(gòu)件狀況和支撐系統(tǒng)。

　　(4) 結(jié)構(gòu)上各部作用荷載的調(diào)查：主要指結(jié)構(gòu)上土的作用及其效應(yīng)，以及作用效應(yīng)組合的調(diào)查分析，必要時(shí)進(jìn)行實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)。

　　(5) 施工情況：包括施工方法，施工規(guī)范執(zhí)行情況，施工進(jìn)度和速度，施工中有無(wú)停歇，施工荷載的統(tǒng)計(jì)分析等到。

　　(6) 建筑多形觀測(cè)：沉降觀測(cè)記錄，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形觀測(cè)記錄等。

　　(7) 裂縫觀測(cè)：裂縫形狀與分布特征，裂縫寬度、長(zhǎng)度、深度以及裂縫的發(fā)展變化規(guī)律等。

　　(8) 使用調(diào)查：若事故發(fā)展在使用階段，則要調(diào)查建筑物用途是否改變，荷載是否增大，已有建筑物附近是否有新建工程，地基狀況是否變化。

　　1 事故處理實(shí)例

　　某工程為一教學(xué)樓，建筑物南北軸向56.38m，東西軸向32.38m。建筑物高度為28m，教學(xué)樓南北兩端各為一大教室，面積是37×24m⒉，混合結(jié)構(gòu)，縱墻承重。

　　該工程于1998年高性能計(jì)，2000年建成使用，2002年發(fā)現(xiàn)墻體開(kāi)裂，之后，裂縫日趨嚴(yán)重，最終成為危房，停止使用，于2004年對(duì)該項(xiàng)工程加固處理。

　　2 教學(xué)樓開(kāi)裂情況描述

　　教室使用時(shí)，工程完好，第二年開(kāi)始發(fā)現(xiàn)在第三層和第四層樓地面預(yù)制板搭接處有裂縫，在西立面發(fā)現(xiàn)自上而下墻體垂直向斷裂。之后，教學(xué)樓的裂縫增多，變寬。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，磚墻裂縫東立面13條，西立面25條，最大的一條裂縫位于樓房中部，離北端23~24m處，裂縫長(zhǎng)度超過(guò)6.5m，寬度20m，室內(nèi)外貫穿整個(gè)大樓中部所有內(nèi)外墻，混凝土梁和樓板等到部位多次出現(xiàn)斷裂。

　　3 處理方法

　　該工程設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有系統(tǒng)地勘察，缺乏必要的地質(zhì)資料，在事故發(fā)生后，為分析其原因，研究處理方案要重新進(jìn)行勘察。

　　打鉆孔13個(gè)，一般孔深為8~9m上下，最深的為19.4m，同時(shí)取原狀土進(jìn)行土的物理、力學(xué)性能檢測(cè)，查明地基土分為以下土層：

　　(1)表層為人工填土，黃褐色，疏松，厚度為2.0～3.5m。

　　(2)第二層為粉質(zhì)粘土，褐灰色，軟弱。

　　(3)第三層為有機(jī)土，灰黑色，軟弱，550℃燒灼失量5％~15％，厚度是0．5~1.4m

　　(4)第四層為泥炭，黑色，含有大量未分解的植物，燒灼失量高達(dá)15~35％，天然密度很小，天然含水量高，比重低，天然孔隙比高,標(biāo)準(zhǔn)壓縮系數(shù)均超過(guò)高壓縮性塑性指數(shù)極高，此層厚度不均勻，兩端薄，中間厚，東南角無(wú)此泥炭層。

　　(5)第五層為砂礫石，密實(shí)，厚度為0.8~1.5m。

　　(6)第六層為粉質(zhì)粘土，黃褐色，密實(shí)，埋藏在8.0~16.8m之間。

　　(7)第七層為砂礫石，密實(shí)，厚度超過(guò)2，0m，未穿透，埋藏在16．8~17．5m以下。

　　4 教學(xué)樓事故分析

　　4.1 客觀原因

　　4.1.1 該工程位于地質(zhì)情況復(fù)雜地段，建筑物西部與西北部地基軟弱層厚達(dá)6~7m，尤其第四層泥炭層極為疏松軟弱，超過(guò)壓縮性，極為罕見(jiàn)，建筑物東南部無(wú)此泥恢層，地基較堅(jiān)實(shí)，建筑物位于軟硬相差如此懸殊的不同地基上，必然產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降，這是導(dǎo)致樓房嚴(yán)重開(kāi)裂的主要客觀原因。

　　4.1.2 南北兩端教室開(kāi)間大，空曠，整體剛度小，難以抵抗嚴(yán)重不均勻沉降引起的附加應(yīng)力。

　　4.2 主觀原因

　　4.2.1 勘察資料不詳，盲目設(shè)計(jì)，這是發(fā)生事故的根源。

　　4.2.2 形成一種錯(cuò)誤觀念，以為軟弱地基處理失誤，只要把容許承載力設(shè)計(jì)值由120KPa降低至80KPa就可以滿(mǎn)足要求，即采取加大基礎(chǔ)底面寬度來(lái)解決軟弱地基問(wèn)題。所以，各開(kāi)間基礎(chǔ)寬度設(shè)計(jì)很不統(tǒng)一，有北面向外墻基礎(chǔ)的寬度B1=1.40m，東側(cè)外墻基礎(chǔ)B2=1.90m，西側(cè)外墻基礎(chǔ)寬由南往北采用B3=2.Om，B4=2.20m，B5=2.76m，B6=2.5m ,B72.65m.

　　一幢面積不大的樓房，采用七種不同密度的基礎(chǔ)，不僅是施工不方便，而且不能真正解決地基嚴(yán)重不均勻沉降問(wèn)題。

　　4.2.3 軟弱地基未經(jīng)加困處理，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也沒(méi)有采取必要的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施，在已知地基軟弱的情況下，竟然未設(shè)置大截面頂圈梁和底圈梁。圈梁沒(méi)有做成封閉形式，到西部樓梯間，圈梁被切斷，此外圈梁的受力鋼筋配置不足，地基不均勻沉降，使二層圈梁拉裂，裂縫寬度達(dá)10mm，鋼筋扭曲變形，事實(shí)說(shuō)明，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剛度太低，強(qiáng)度不夠。

　　4.2.4 建筑物地基軟弱土的分布范圍不了解，隨意設(shè)計(jì)建筑物平面。實(shí)際軟弱土沿斜長(zhǎng)方向分布，平面與立面分布不均勻，實(shí)測(cè)教學(xué)樓整體傾斜，而西南與東北角發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

　　5 工程加固處理方案比較

　　5.1 加固地基方案

　　由于考慮到軟弱地基為有機(jī)土和泥炭，化學(xué)漿液很難與之化合膠結(jié)，放棄該方法。

　　5.2 打鋼板樁法

　　考慮建筑物建成時(shí)間不長(zhǎng)，仍在繼續(xù)下沉，除了軟弱土受到荷載產(chǎn)生垂直壓縮外，還可能發(fā)生側(cè)向擠出，沿教學(xué)樓外圍四角打一圈鋼板樁，要吧防止側(cè)向變形，因鋼板樁施工難，故不采用該方案。

　　5.3 現(xiàn)澆混凝土樁托梁法

　　該方案要用∮＝330鉆頭，人工旋轉(zhuǎn)取出鉆孔內(nèi)土，然后下套管，澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到標(biāo)號(hào)后，再用工字鋼托梁將樁與原基礎(chǔ)連接牢固，加固后，上部結(jié)構(gòu)荷載的50％由混凝土樁承受。

　　該工程規(guī)模小，經(jīng)計(jì)算得，需要在室內(nèi)打下230根混凝土樁，材料與施工費(fèi)用大，此方案因施工難，費(fèi)用高而不采用。

　　5.4 分縫方案

　　鑒于該工程中部已產(chǎn)生一條垂直方向的大裂縫，因勢(shì)利導(dǎo)，利用這條裂縫做永久沉降縫，將該工程分為南北兩個(gè)單獨(dú)建筑物，自基礎(chǔ)起重新做兩道橫墻�？紤]永久沉降縫的位置與軟弱地基泥炭的分布并不一致，因此，分后可能還會(huì)出現(xiàn)新裂縫，同時(shí)拆除大裂縫處外墻復(fù)雜，施工困難，而且效果難以預(yù)料，沒(méi)有確實(shí)把握，故不采用。

　　5.5 減荷方案(拆除該建筑的二層)

　　由于第五層裂縫破壞最為嚴(yán)重，五層外窗間的磚墻還有水平裂縫，且第五層墻整體剛度差，如果拆除可減少總荷重9000KN，相當(dāng)于減少壓應(yīng)力36KPa。

　　這一方案技術(shù)上確把握，施工簡(jiǎn)單方便，但是拆除第五層后，把使用面積減少，影響到使用功能，該方案行不通。

　　5.6 增加房屋整體剛度方案

　　考慮到該工程已建成多年，地基沉降已基本夠定，只要建筑物整體剛度足夠大，能夠?qū)Φ鼗�剩余的不均勻沉降引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行調(diào)查，于是設(shè)計(jì)增加教學(xué)樓三道圈梁和墻，以增加建筑物整體剛度。

　　三道圈梁的位置。四、五和頂層各做一道圈梁。圈梁的截面尺寸與配筋，應(yīng)吸取原設(shè)計(jì)不足，應(yīng)加大截面，增加配筋。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　目前，建筑物墻體由于地基產(chǎn)生的不均勻沉降超過(guò)一定限度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂。這一事故發(fā)生頻繁，如果不進(jìn)行及時(shí)有效的處理，隨著地基不均勻沉降加劇，墻體的開(kāi)裂加長(zhǎng),增寬，最后使裂縫貫穿墻體，以致危及建筑物的安全使用。我們只有根據(jù)具體的實(shí)際情況分析事故的原因，提出有效的解決辦法，才能遏止事故的惡化造成不必要的財(cái)產(chǎn)損失。