1、减轻建筑物自重
通常建筑物自重(含基础及上覆土重)在基底压力中占比颇高,据估,民用建筑占60% - 70%,工业建筑占40% - 50% 。所以,为减轻自重以减小不均匀沉降,在软弱地基上可采取以下措施。
(1)降低墙体重量,如使用空心砌块、多孔砖或其他轻质墙体材料。
(2)选用轻型结构,像预应力钢筋混凝土结构、轻钢结构及各类轻型空间结构等。
(3)减轻基础及其上回填土重量。可选用覆土少、自重轻的基础形式,如补偿性基础、可浅埋的配筋扩展基础。若室内地坪较高,可采用架空地板减少室内回填土厚度。
2、设置圈梁
圈梁能提升砌体结构抵抗弯曲变形能力,即增强建筑物抗弯刚度。它是防止砌体墙裂缝出现及阻止裂缝扩展的有效举措。一般在房屋上下方均设圈梁。当建筑物出现碟形沉降,墙体正向挠曲,下层圈梁发挥作用;反之,墙体反向挠曲时,上层圈梁起作用。圈梁截面、配筋及平面布置等,可按现行《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)要求执行。多层房屋宜在基础顶面附近和顶层门窗顶处各设一道,其他可隔层设置;当地基软弱或建筑体型复杂、荷载差异大时,可层层设置。单层工业厂房、仓库可结合基础梁、联系梁、过梁等酌情设置。圈梁应设于外墙、内纵墙和主要内横墙上,并在平面内形成封闭系统。若圈梁在墙体门窗洞口处无法连通,应增设相同截面的附加圈梁。若墙体因开洞过大严重削弱且地基软弱,可考虑在削弱部位适当配筋,或用钢筋混凝土边框加强。
3、设置基础梁(地梁)
钢筋混凝土框架结构对不均匀沉降极为敏感,微小沉降差异就能引发可观附加内力,当这些附加内力与荷载作用下的内力之和超构件承载能力时,梁、柱端和楼板会出现裂缝。对于采用柱下独立基础的框架结构,在基础间设置基础梁是增强结构刚度、减少不均匀沉降的有效措施之一。基础梁底面一般置于基础顶面或略高,过高作用降低,过低施工不便。基础梁截面高度可取柱距的1/14 - 1/8,上下均匀通常配筋,每侧配筋率为0.4% - 1.0%。
4、减小或调整基底附加压力
(1)设置地下室(或半地下室)。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建筑物重量,从而减小基底附加压力和沉降。地下室或半地下室还可设于建筑物荷载特大部位,使建筑物各部分沉降趋于均匀。
(2)调整基底尺寸。按地基承载力确定基础底面尺寸后,运用沉降理论和必要计算,并结合设计经验调整基底尺寸,加大基础底面积可减小沉降量。可加大墙下条形基础宽度。采用增大框架基础底面尺寸减小与柱廊基础沉降差,显然不经济合理。通常解决办法是:将门廊和主体建筑分离,或取消廊柱(也可另加装饰柱)改用飘檐等。
5、选用非敏感性结构
砌体承重结构、钢筋混凝土框架结构对不均匀沉降敏感,而排架结构或三铰拱等结构对不均匀沉降有很大顺从性,支座发生相对位移时不会引发很大附加应力,可减轻不均匀沉降危害。对于单层工业厂房、仓库和某些公共建筑,在条件允许时可选用对地基沉降不敏感的结构。油罐、水池等基础底板常采用柔性底板,以更好顺从、适应不均匀沉降。
