1、多層建筑墻體沉降裂縫的分析與預(yù)防措施陳可君 蘇晉鵬摘要：地基不均勻沉降是多層建筑墻體裂縫的主要因素之一。仔細(xì)分析了沉降裂縫的產(chǎn)生原因，詳細(xì)介紹了相應(yīng)的預(yù)防措施，并給出了工程實(shí)例。關(guān)鍵詞：多層建筑；不均勻沉降；墻體裂縫1 概述隨著住房商品化的發(fā)展，多層建筑的墻體裂縫已成為一種建筑質(zhì)量通病。墻體裂縫的存在不僅影響觀感和使用功能，甚至在地震和其他荷載作用下，會(huì)提前引起建筑物的破壞，因此應(yīng)引起重視，采取措施減少和防止裂縫的產(chǎn)生。墻體裂縫的形式有多種，產(chǎn)生的原因也不同。導(dǎo)致墻體裂縫形成的因素主要有砌體材料特征、環(huán)境溫度變化、地基不均勻沉降以及施工因素等。本文主要對(duì)地基不均勻沉降導(dǎo)致的墻體裂縫（沉降裂縫）

2、進(jìn)行分析，并介紹相應(yīng)的預(yù)防措施。2 沉降裂縫形成原因分析建筑不均勻沉降會(huì)引起建筑物縱橫向不規(guī)則彎曲變形，當(dāng)建筑物整體剛度較差，基礎(chǔ)不足以調(diào)整因沉降差而產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí)，便在磚砌體的某些部位產(chǎn)生拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。而當(dāng)砌體抗拉、抗剪強(qiáng)度不足以抵抗變形壓力時(shí)，便產(chǎn)生裂縫。引起地基土不均勻沉降主要有地基土的性質(zhì)和建筑物本身設(shè)計(jì)與使用方面的因素。2.1 地基土性質(zhì)方面的因素1)   建筑物所處地基不均勻，特別是建筑物場地有深淺不一的軟弱土層、坑、塘、暗溝，如果沒有摸清位置或采取措施不當(dāng)，建筑物難免發(fā)生不均勻沉降，設(shè)計(jì)或施工時(shí)如果采取的措施不當(dāng)，勢必會(huì)引起墻體的開裂。2) 

3、0; 有些較軟弱地基如淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土等壓縮性的土層，即使土層均勻，但由于壓縮模量較小，強(qiáng)度較低，在荷載作用下變形較大，即使在小荷載差異下也會(huì)引起不均勻沉降。3)   地下水變化。因建筑物周圍某些條件變化，使建筑場地地下水位升高，或上下水管道滲漏，地表水滲入建筑地基，長期浸泡，使得土質(zhì)軟化甚至沖刷淘空，導(dǎo)致不均勻沉降。此外，地下水位較高的軟土地基中，因鄰近工程施工采用人工降低地下水位措施，造成原有房屋地基產(chǎn)生附加沉降而導(dǎo)致墻體開裂。4)   地基邊坡破壞。場地位于陡坡邊緣的建筑，由于地面高差較大，邊坡穩(wěn)定性不足，再加上地基附加應(yīng)力的作用，使邊坡失穩(wěn)

4、、滑移，沉降不均勻，造成墻體開裂。5)   相鄰建筑物影響。當(dāng)在原有建筑物附近修建新建筑時(shí)，因相鄰建筑對(duì)地基土的附加應(yīng)力作用,使本已沉降穩(wěn)定的砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不均勻沉降。這種不均勻沉降在舊建筑距離較近且新建筑基礎(chǔ)埋深低于舊建筑物時(shí)較為嚴(yán)重,有時(shí)甚至危及到建筑物的安全使用。2.2 建筑物設(shè)計(jì)與使用方面的因素1)   建筑物體型布置不合理。為了追求建筑造型，建筑體型設(shè)計(jì)過于復(fù)雜，如平面轉(zhuǎn)折多，形狀復(fù)雜；長條形房屋過長，長高比較大；建筑立面變化大，層數(shù)差異；開設(shè)大門大窗，墻體被削弱等。復(fù)雜的體型使得建筑物整體剛度較差，荷載上的差異加劇地基的不均勻沉降，導(dǎo)致墻體產(chǎn)

5、生裂縫。2)   基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不當(dāng)。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)馬虎，計(jì)算不認(rèn)真，有的不作計(jì)算，照抄其他建筑物的基礎(chǔ)方案，造成基礎(chǔ)型式不當(dāng)，基礎(chǔ)剛度和基礎(chǔ)尺寸不足；有些工程未進(jìn)行地質(zhì)勘察，使設(shè)計(jì)無準(zhǔn)確依據(jù)，只憑借經(jīng)驗(yàn)或鄰近建筑物的地質(zhì)情況來判斷地基土質(zhì)，使得建筑物基礎(chǔ)座落于某些不穩(wěn)定土層上，造成地基和基礎(chǔ)及其上部結(jié)構(gòu)沒有成為一個(gè)整體，導(dǎo)致墻體開裂。3)   建筑物使用不當(dāng)。隨著房屋用途的改變，荷載隨之增加。在室內(nèi)地面堆放超越設(shè)計(jì)要求的大面積荷載，使地基土附加應(yīng)力劇增，導(dǎo)致建筑物不均勻沉降，墻體開裂。3 沉降裂縫的形式和特點(diǎn)不均勻沉降引起的裂縫一般有以下幾種表現(xiàn)形式及特點(diǎn)：1

6、)   房屋墻體上出現(xiàn)階梯形斜裂縫是不均勻沉降引起裂縫的一種典型現(xiàn)象，裂縫一般發(fā)生在建筑物下部墻體最薄弱的部位上(如窗臺(tái)和過梁等部位)，以及墻角處，由下往上發(fā)展呈正八字、倒八字裂縫，通常還伴有地面的開裂沉陷。當(dāng)某一端下沉過大時(shí)，則在某端形成沉降端高的斜裂縫；當(dāng)長條形的建筑物中部沉降過大，墻體發(fā)生正向撓曲，則在房屋兩端由下往上形成正八字縫，且首先在窗對(duì)角突破；反之，當(dāng)兩端沉降過大，墻體反向撓曲，則形成的兩端由下往上的倒八字縫，也首先在窗對(duì)角突破。裂縫寬度由窗口向外延伸，由大變小。2)   豎直裂縫大多發(fā)生在縱墻或橫墻中央的頂部和底層窗臺(tái)下，裂縫上寬下窄。如

7、果頂層設(shè)有鋼筋混凝土圈梁時(shí)，則中央頂部裂縫較少。當(dāng)縱橫墻交接處沉降過大，則在窗臺(tái)下角形成上寬下窄的豎縫。此外，當(dāng)外縱墻凹凸設(shè)計(jì)時(shí)，由于一側(cè)的不均勻沉降，還可導(dǎo)致在此處產(chǎn)生水平推力而組成力偶，從而導(dǎo)致此交接處的豎向裂縫。3)   水平裂縫一般發(fā)生在窗間墻的上下對(duì)角處，常成對(duì)出現(xiàn)，沿灰縫錯(cuò)開，沉降大的一邊裂縫在下，沉降小的一邊裂縫在上。4 沉降裂縫的預(yù)防措施由于建筑物不均勻沉降而引起的墻體裂縫屬于不穩(wěn)定裂縫，一般均有繼續(xù)發(fā)展的趨勢，從不穩(wěn)定到穩(wěn)定往往持續(xù)較長時(shí)間，嚴(yán)重者會(huì)一直發(fā)展下去使建筑物呈危險(xiǎn)狀態(tài)甚至破壞。對(duì)于不均勻沉降引起的墻體裂縫應(yīng)以預(yù)防為主，即在勘察、設(shè)計(jì)和施工中采取

8、適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施 1，避免或減少沉降裂縫的產(chǎn)生。4.1 確保勘察報(bào)告的真實(shí)性和可靠性地質(zhì)鉆探報(bào)告的真實(shí)性如何，對(duì)多層住宅的沉降大小關(guān)系很大，工程地質(zhì)報(bào)告要正確反映土層性質(zhì)、地下水和土工試驗(yàn)情況，并結(jié)合設(shè)計(jì)要求，對(duì)地基做出評(píng)價(jià)，對(duì)設(shè)計(jì)和施工提出某些建議，例如采用何種型式的基礎(chǔ)以及持力層的選用。必須提高地質(zhì)勘測人員業(yè)務(wù)水平、政治素質(zhì)和職業(yè)道德素質(zhì)，加強(qiáng)其責(zé)任心，這樣才能使鉆探報(bào)告具有真實(shí)性和可靠性。4.2 建筑設(shè)計(jì)措施1)   多層住宅的平面形狀應(yīng)力求簡單規(guī)則整齊，盡量避免形狀復(fù)雜、轉(zhuǎn)角太多，避免建筑物有顯著的高差或荷載差異。2)   控制建筑物的長高比。一般

9、經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，2、3層以上的磚承重房屋的長高比不宜大于2.5，對(duì)于體型簡單、橫墻間隔較小，荷載較小的房屋長高比一般不大于3.0。3)   合理布置縱橫墻。地基不均勻沉降最易產(chǎn)生在縱向撓曲上，因此一方面要避免縱墻開洞、轉(zhuǎn)折、中斷而削弱縱墻剛度，另一方面應(yīng)使縱墻盡可能與橫墻聯(lián)結(jié)，縮小橫墻間距，以增加房屋整體剛度，提高房屋調(diào)整不均勻沉降的能力。4)   合理設(shè)置沉降縫。凡不同荷載，長度過大，平面形狀較為復(fù)雜，同一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋，都應(yīng)從基礎(chǔ)開始分成若干部分，設(shè)置沉降縫，使其各自沉降。5)   合理安排相鄰建筑物之間的距

10、離。為減小相鄰建筑物的影響，應(yīng)使相鄰建筑保持一定的間隔。在軟弱地基上建造相鄰的新建筑時(shí)，基礎(chǔ)間凈距應(yīng)滿足建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002）的要求。4.3 結(jié)構(gòu)措施1)   減低或調(diào)整基底附加壓力。上部結(jié)構(gòu)盡量采用輕型結(jié)構(gòu)、輕質(zhì)材料；下部基礎(chǔ)采用自重輕、覆土少的基礎(chǔ)型式，盡量減少填土或采用輕質(zhì)填料，設(shè)置地下室等。2)   采用對(duì)不均勻沉降不敏感的結(jié)構(gòu)。如采用鉸接、三角拱等結(jié)構(gòu)，地基發(fā)生不均勻沉降時(shí)不會(huì)引起過大的結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力，避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂。3)   增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度。在軟弱和不均勻的地基上采用整體剛度較大的交叉梁、筏形和箱形

11、基礎(chǔ)，提高基礎(chǔ)的抗變形能力，以調(diào)整不均勻沉降。4)   合理設(shè)置圈梁。一般在建筑物上下各設(shè)置一道圈梁，下面的圈梁可設(shè)置在基礎(chǔ)頂面處，上面的圈梁可設(shè)置在頂層門窗以上。層數(shù)更多的建筑，圈梁數(shù)可相應(yīng)增多。圈梁在平面上應(yīng)成閉合系統(tǒng)，貫通外墻、承重內(nèi)縱墻和內(nèi)橫墻，以增強(qiáng)建筑物的整體性。4.4 施工措施1)   加強(qiáng)地基驗(yàn)槽工作。對(duì)于較復(fù)雜的地基，在基槽開挖后應(yīng)進(jìn)行普遍釬探，如果地基不符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)由設(shè)計(jì)人員變更方案，將軟弱部位進(jìn)行加固處理后，方可進(jìn)行基礎(chǔ)施工。2)   砂漿的品種、強(qiáng)度等級(jí)必須符合設(shè)計(jì)要求。影響砂漿強(qiáng)度的因素是計(jì)量不準(zhǔn)，原材料

12、質(zhì)量變動(dòng)，塑化材料的稠度不準(zhǔn)而影響到滲入量。3)   磚的品種、強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求，砌體組砌形式一定要根據(jù)所砌部位的受力性質(zhì)和磚的規(guī)格來確定，一般采用一順一丁、上下順磚錯(cuò)縫的切筑法，以大大提高砌筑墻體的整體性，當(dāng)利用半磚時(shí)，應(yīng)分散砌筑于墻中。4)   合理安排施工工序。一般按“先重后輕”的原則進(jìn)行施工。對(duì)擬建的密集建筑群內(nèi)如有采用樁基礎(chǔ)的建筑物，沉樁工程應(yīng)首先進(jìn)行。5)   加強(qiáng)多層住宅的沉降觀測，施工期間，施工單位必須按設(shè)計(jì)要求及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)埋設(shè)專用水準(zhǔn)點(diǎn)和沉降觀測點(diǎn)。主體結(jié)構(gòu)施工階段，每層結(jié)構(gòu)層沉降觀測不少于一次。5 工程實(shí)例2某廠

13、職工宿舍樓建于1975年，該樓中部為4層，長28.8m，兩翼對(duì)稱為3層，長分別為14.4 m，房間進(jìn)深為5.40m，開間3.60m，內(nèi)走廊寬2.10m，內(nèi)走廊及兩翼部分下有1層地下室。采用磚混結(jié)構(gòu)，毛石條形基礎(chǔ)，縱橫墻承重體系。帶地下室的墻體基礎(chǔ)埋深為-3.50m，其墻體基礎(chǔ)埋深為-1.60m。建筑場地地勢平坦，地層上部3.0m左右為雜填土和軟塑粉質(zhì)粘土，下部為可塑硬塑粘土。該工程投入使用后不久，橫墻普遍出現(xiàn)裂縫，在13道墻上出現(xiàn)“外高內(nèi)低”45°方向的斜裂縫，較嚴(yán)重處縫寬2 mm3 mm，鑿掉粉刷層發(fā)現(xiàn)磚砌墻體的砂漿縫均被拉開。針對(duì)墻體嚴(yán)重開裂的情況，對(duì)整棟房屋進(jìn)行了強(qiáng)度驗(yàn)算，認(rèn)為

14、墻體產(chǎn)生裂縫的主要原因是基礎(chǔ)不均勻沉降。即縱向內(nèi)廊部分中心沉降小、兩邊沉降大而拉裂了墻體。具體分析如下:1)   基礎(chǔ)持力層選擇不當(dāng)。原設(shè)計(jì)將內(nèi)走廊兩側(cè)縱墻基礎(chǔ)持力層放在下部可塑硬塑粘土層上，埋深為-3.50m，而將中間部分橫墻及外縱墻的基礎(chǔ)落在上部軟塑粉質(zhì)粘土層上，埋深為-1.60m。補(bǔ)充勘測結(jié)果表明：建筑場地地層比較均勻，上部軟弱層為黃褐色粉質(zhì)粘土，承載力標(biāo)準(zhǔn)值為100kPa，壓縮模量為3MPa，厚約2m，下部為可塑粘土層，承載力標(biāo)準(zhǔn)值為200kPa，壓縮模量為6MPa9.4MPa，層厚大于5.0m，同一建筑的承重墻體基礎(chǔ)不僅埋深差異較大，而且落在不同的土層上，且未采取任何處理措施，使基礎(chǔ)產(chǎn)生了不均勻沉降，這是導(dǎo)致墻體開裂的主要原因之一。2)   橫墻和外縱墻基礎(chǔ)寬度不足。通過墻體驗(yàn)算，發(fā)現(xiàn)縱橫墻的基底實(shí)際壓力在150kPa左右，而持力層(上部軟土層)的地基承載力僅在100 kPa左右，地基強(qiáng)度嚴(yán)重不足，內(nèi)走廊兩側(cè)縱墻與外縱墻計(jì)算沉降達(dá)5cm左右，因此，基礎(chǔ)寬度不足也是引起開裂的主要原因之一。3)   房屋整體剛度較差。房屋縱向未設(shè)伸縮縫，除設(shè)一道240mm×180mm的基礎(chǔ)梁外，2、3、4層均未設(shè)圈梁和構(gòu)造柱。整棟建筑整體剛度差，難