砖砌体房屋为砖石与钢筋混凝土的混合结构, 主要材料一般为烧结普通砖, 材料购置容易、施工技术要求不高、并具有良好的隔热隔声性能, 是城镇和农村民用建筑以及早期工业建筑常用的一种结构形式, 现如今一些对使用年限要求不高的建筑也会首先考虑采用砌体结构。在砖砌体房屋的使用中, 墙体会出现许多肉眼可见的裂缝, 有些宽度甚至可以达到数厘米乃至更大, 不仅漏风、漏雨还影响美观, 容易使人们产生心理恐慌, 总是担心房屋由于地基沉降引起倾斜倒塌。了解地基不均匀沉降引起的裂缝特征和如何应对防治是必要的。在裂缝的防治中, 既要保证安全性, 也要尽量争取经济性。
1.地基不均匀沉降引起墙体裂缝的特征
1.1裂缝成因
工程中结构构件开裂与许多因素有关, 砖砌体房屋刚度很大, 缺乏柔性, 裂缝是不可避免的, 但可以限制其危害, 把裂缝控制在无害范围内时, 结构构件就是合格的。出现在砖砌体房屋中的裂缝一般可归纳成两类:荷载引起的裂缝和变形引起的裂缝。地基不均匀沉降引起的墙体裂缝属于变形裂缝。变形裂缝的成因:构件变形没有得到满足产生了应力, 而应力达到一定程度就会产生变形裂缝, 裂缝产生后变形会得到一定的满足, 来自构件的抵抗就变小了, 柔性增大了, 这样应力就变小了, 从而裂缝就不再扩展, 趋于稳定。承载房屋的地基土具有压缩性, 在荷载的作用下会产生压缩变形。设计理想状态是各部位地基土的变形构成一个水平的平面, 变形量在控制范围内。而实际各部位的地基土的变形构成了一个曲面, 因地基土的复杂性, 曲面往往不规则。地基会发生不均匀沉降就是房屋各部位的地基土差异变形量达到一定程度后的结果。不均匀沉降的发生可以是整体的, 也可以是局部的, 与上部荷载的大小、荷载的分布、结构的刚度、地基土的压缩模量差异等相关。当地基发生不均匀沉降达到一定程度时, 墙体就会产生裂缝。但当不均匀沉降的过程进行缓慢时, 墙体由于具有徐变的特性, 也有可能会渐渐适应其变形而不会产生裂缝。
1.2裂缝特征
地基不均匀沉降引起的墙体裂缝形态很多, 也会与其它因素一起产生综合性裂缝。不均匀沉降裂缝可分为剪力裂缝和弯曲裂缝。从裂缝形态上有八字裂缝、斜向裂缝、竖直裂缝和水平裂缝等。不均匀沉降引起的裂缝一般会成组的出现, 有一定的指向性规律, 有时会出现整体或局部倾斜, 严重时会破坏临建房屋, 通过裂缝形态走势可大致判断沉降部位。如在局部墙体发现了不均沉降典型的八字裂缝, 而在八字裂缝顶端出现水平裂缝与其交汇, 大致可以判断此处墙下位置就是地基沉降较大的位置。不均匀沉降裂缝愈靠近地面和门窗洞口处宽度愈大, 可以达到数厘米乃至更多, 裂缝一般会贯穿墙体, 造成漏风、漏雨, 影响使用和美观。建筑构件由于环境温度的升高降低会产生膨胀、收缩, 有一定的往复性, 相应引起的变形裂缝也具有往复性, 但不均匀沉降引起裂缝大多不具备这种特性。
2.地基不均匀沉降引起的墙体裂缝的防治
2.1裂缝的预防
地基不均匀沉降引起的裂缝因变形引起, 预防的办法有两种, 一种限制变形, 另一种就是放纵变形, 一般情况下两种方法都可以控制裂缝。
限制变形, 把结构刚度做的足够大, 提高结构的整体性, 提高墙体的抗剪能力。将纵墙贯通, 缩小横墙布置间距, 结构刚度大, 可减小不均匀沉降。控制房屋的长高比保证结构的刚度。减少建筑物端部门窗洞口的数量, 增加窗间墙宽度, 增加端部洞口到墙端的墙体宽度[4], 合理布置钢筋混凝土圈梁、构造柱、采用整体现浇的楼、屋盖等都可以提高结构的整体性。
放纵变形, 砖砌体结构柔性很难达到, 可以考虑通过沉降缝将房屋整体划分为独立的几个部分, 这样结构整体就拥有了一定的柔性, 可以容许一定的地基沉降的变形, 为了避免墙体会因为地基变形而发生碰撞, 沉降缝宽度一般不会太小, 要注意沉降缝处建筑功能的处理。沉降缝的设置可以选择在建筑物高低差别较大处、结构形式不同处、基础形式不同处等。
除以上方法, 在设计时通过调整基础尽可能将地基反力值调成一致, 尽量选择均匀相同的地基, 必要时采用桩基、箱形基础、筏板基础, 都可以减少不均匀沉降。在施工阶段也可以采取一些措施, 如基槽开挖时减少对地基土的扰动;适当加大荷载和加载速度, 在结构拥有一定塑性的施工阶段适应地基的变形;相邻墙体的砌筑间隔时间不能太长, 避免墙体先后沉降而拉裂墙体。
2.2裂缝的治理
地基不均匀沉降引起的墙体裂缝在不影响使用时, 待裂缝稳定后, 对基础采用补强注浆加固, 对墙体裂缝进行压力灌浆法封闭粘结, 必要时对局部墙体采用双面钢筋网砂浆面层法进行补强加固。
当裂缝持续扩展, 将影响使用或裂缝持续扩展速率不减时, 需要及时对房屋进行加固处理。常常采用托换加固的方法, 具体有锚杆静压桩法、树根桩法、坑式静压桩法等。
3 结语
目前的房屋建筑中很多都是带裂缝工作的, 人们应该逐渐接受裂缝, 它属于一种材料特性。工程师设计房屋时, 既要保证安全性, 也要考虑经济性, 如果对裂缝要求过严, 就必然付出巨大的资金, 正确的做法就是将裂缝控制在一个安全范围内。地基不均匀沉降引起的墙体裂缝涉及到地基土的问题, 有其复杂性, 需要通过实际发生的工程实例去总结, 再通过实践去检验, 反复中归纳其规律, 但还是难于全面把握, 未来需要做的工作还很多。
摘要：分析总结了砖砌体房屋由于地基不均匀沉降引起的墙体裂缝的成因、裂缝的特征和裂缝的防治措施。
关键词：不均匀沉降,地基,裂缝,变形,刚度