地基、基础及上部结构是建筑物的3个重要组成部分，它们各自的功能，担负着各自承担的任务，这3部分不是各自孤立的个体，而是彼此联系，相互制约的整体，发挥着整体空间协调的作用。目前要把三者统一起来进行计算，还是个相当复杂的问题。但在进行计算时，应从整体概念出发，全面考虑。

    多年来，邢台市许多多层砖砌体房屋，重视对天然地基的处理，在人工地基上建造房屋，使地基基础及上部结构的整体作用，上部结构及基础也适应地基的变形，由于全面考虑采取加强整体作用的措施，因此，建成的建筑物取得较好的效果，通过多年使用和实际检测，建筑物处于正常受力状态。但是，也有一些建筑物，地基处理与基础及上部结构不相适应，孤立地只加强一个方面，结果建成使用后出了问题，诸如建在软弱地基或特殊地基上的建筑物，不处理地基或处理不当，即使一味加强地基，加大基础断面，但结果还是造成地基变形过大、不均匀的变形，导致基础下沉，建筑物的墙体裂缝。

    例如某学校的教学楼，3层，砖混结构，建筑面积为2000m²，外柱廊式，主要是三开间一分隔的教室。毛石基础，墙体采用MU7.5粘土砖、M2.5混合砂浆砌筑，除顶屋檐口处沿外墙设置圈梁以外，其他各层均未设置圈梁，各楼层均为现浇梁，预制空心楼板，屋面为炉渣保温、油毡防水，外廊为砖柱，所用材料与墙体相同。

    该工程无详细地质勘察资料，只有分区地质普查资料，只知建在膨胀土地区，对地基各层土详细不掌握，基槽开挖后，时值雨季，被雨水浸过，且地下水位较高，距地面最高浮动水位为1.5～2.0m，基础底面设计标高为-1.500m，基槽开挖后即见膨胀土，其厚度参考附近建筑勘察资料为6～7m。

    该工程交付使用后发现，建筑物东部个别墙体出现裂缝，即可墙体进行第1次加固，主要是在东部裂缝墙体增加部分构造柱和圈梁，但裂缝并未能控制住，在建筑物东部又出现了新的墙体裂缝，结合抗震加固进行第2次加固，无论东部裂缝的墙体，还是西部不裂缝的墙体，全部层层加圈梁，间间加构造柱，外廊砖柱用角钢紧贴柱四角加强，用圆钢拉条将外墙与横墙拉紧。使用数年后，裂缝发展更多，内横墙、外纵墙出现斜裂缝、水平裂缝，尤其是门窗洞口处，八字形裂缝较多。于是又进行了第3次加固，对墙体出现裂缝较多的几道内横墙及部分外纵墙，采用墙体双面加钢筋网，支模板，灌注60mm厚C20细石混凝土，从基础顶面做起，直到顶层，经加固后的墙体一般不再裂缝，但外墙特别是门窗洞口处，窗台下以及教室内水泥地面层也出现裂缝。整个教学楼虽经成为危房，使教学楼报废。

    从本工程实例可以看出，三次加固，只是对上部结构做了加强，对地基及基础未做任何处理。由于未对地基采取措施，无地圈梁的刚性基础本身刚度又较差，基础底直接接触膨胀土，基础和地基之间也没有缓冲层，膨胀土的胀缩直接传给基础，没有调节不均匀变形的余地，开槽后又遇雨浸，浮动水位较高，散水较窄，且建筑物北侧外纵墙与围墙仅1m宽，下雨有积水渗漏现象，受地面水及下水的影响，对 十分不利。

    膨胀土地基的特性是遇水膨胀，失水收缩，对未采取措施的地基，其胀缩变形是较大的，而这种变形又是随季节变化的，夏季雨水多，地下水位上升且较旺，地基膨胀土遇水易膨胀，其他季节雨水少，地下水位下降，膨胀土又收缩，这样反复膨胀、收缩，再膨胀、再收缩，使地基产生过大的、不均匀的变形。地基变形，基础变形，使基础难以承受膨胀土地基的胀缩变形，基础产生不均匀沉降，导致墙体裂缝。

    基础及上部结构的选型问题。基础选用毛石砌筑，砂浆强度低，砌筑质量差，极不适应膨胀土地基的变形，若选用钢筋混凝土土条形基础，由于它是柔性基础，具有较好地调整。适应不均匀沉降的能力，能较好地调整不均匀沉降。

    本工程实例的平面U字形，展开长度为70m，且楼梯又设在拐弯处，在膨胀土地区建房，平面较长，且又不规则，宜设置变形缝断开，而原设计未考虑。邢台地震前，原为地震裂度6度设防区，未考虑抗震，未设置构造柱，圈梁也仅顶层有，各层基本全是空心楼板，现浇楼板极少。外廊柱采用砖柱也不利于抗震，一般在膨胀土地区宜采用悬挑外廊，使建筑物利于抵抗不均匀沉降。必要的结构构造连接也考虑较少，上部结构总的来看，整体刚度较差，上部结构及基础的选型为考虑膨胀土地基的特征，而是孤立地进行基础及上部结构的设计。

    地基、基础及上部结构的关系问题。遇软弱土、杂填土、湿陷黄土、膨胀土等，应考虑地基处理，否则地基会因抗剪强度不足而产生剪切破坏，或因发生过大变形，导致基础下沉，上部结构出现裂缝，因此，人工地基或天然地基必须能适应基础及上部结构。

基础选型除考虑强度以外，还要考虑它的刚度，目的是使它的差异，沉降控制在允许值以内，确定建筑物差异沉降的大小，并不取决于基础本身刚度的大小，而应考虑地基、基础与上部结构的共同作用，实际上，当出现差异沉降时，再大的基础断面也难以抵抗剪切破坏，再打的地圈梁也难以抵抗这种变形。

    一般上部结构的刚度愈大，敏感性也愈大，对不均匀沉降的顺从性愈小，故刚度大的结构，很小的差异沉降，就可以引起较大的附加应力，反之，刚度小的结构，敏感性也愈小，对不均匀沉降的顺从性愈大，一般砖砌体结构属于刚度较大的结构，它可承受一部分扰曲，也有调整地基变形的能力，加强上部结构刚度，可增加结构调整地基变形的能力，故上部结构的选型要适应地基变形的需要。

    地基。基础及上部结构共同工作，是客观存在的，但如考虑它们的空间工作，则使问题变得更为复杂，从工程实用出发，将三部分分开考虑，可使复杂的结构问题简单化。然而分开考虑，并不等于孤立地各自考虑自己，不顾其他，虽然一般情况下，上部结构分析中，不考虑与地基、基础的共同工作，但实际却存在由于地基基础的不均匀沉降，使上部结构产生附加应力，有时导致墙体裂缝，因此，掌握结构共同工作的特点，采取相应的措施，达到地基。基础及上部结构共同工作的目的，是应认真研究的问题。

    应记取的教训是，本工程实例某教学楼，虽经三次加固，但终至破损，充分说明地基、基础及上部结构是一整体，只孤立地加固上部结构，而对地基及基础未做任何处理，使加固的上部结构未能独立地解决膨胀土地基胀缩变形问题。分析当时的设计思想，认为处理地基基础难度大，只要上部结构加强了，就能控制因地基变形引起的墙体裂缝。

    事实上，由于地基未进行处理，无地圈梁的刚性基础本身刚度又差，基础难以适应地基的胀缩变形，因此，应吸取的教训是，应把地基、基础及上部结构视为整体，全面考虑，统一加强，使加固处理后的建筑物，上部结构及基础适应地基的变形，地基也适应上部结构及基础摇球，充分发挥三者的整体作用。

任何关于工程的问题和建议，敬请咨询福建永年网： http://www.lubanwang.com
客服电话：0591-87868646