地基基礎沉降原因及處理方法綜述

1、地基基礎沉降原因及處理方法綜述摘要：在土木工程建設和使用過程中，地基基礎不均勻沉降量直接關系到建筑物使用的安全性。針對建筑物經(jīng)常會由現(xiàn)一定程度的地基基礎不均勻沉降這一問題，對其主要原因進行了初步分析，并提由相關處理方案，以供探討。關鍵詞：建筑物；地基基礎不均勻沉降；原因；處理方法土木工程建設中，地基基礎不均勻沉降是各類建筑物經(jīng)常會由現(xiàn)的問題，沉降量過大對上部結構的影響主要反映在：（1）墻體產(chǎn)生裂縫。（2）柱體破壞。（3）建筑物產(chǎn)生傾斜。當總沉降量或不均勻沉降超過建筑物允許沉降值時，將影響建筑物正常使用造成工程事故。建筑物均勻沉降對上部結構影響不大，但沉降量過大，可能造成室內(nèi)地坪低于室外地坪，引

2、起雨水倒灌、管道斷裂，以及污水不易排生等問題。1 .地基基礎沉降形成的原因分析對地基基礎沉降的原因進行總結分析，大致分為以下幾種：1.1 土方回填前未對天然地表進行有效處理有些地區(qū)的天然土質(zhì)軟弱，若在土方回填前未進行有效地壓實處理，特別是分布著多條縱橫水渠，溝底未進行清淤處理，會造成局部沉降明顯高于其他部位。1.2 回填土、場地淤泥土的土體性質(zhì)影響由于回填土、場地淤泥土均屬于高壓縮性軟弱土體，并且具有高含水率、觸變性、流變性、不均勻性等特點，在上部施工加載作用下樁基產(chǎn)生負摩擦力作用，在降低了樁基礎承載力的同時，使樁體底端淤泥土體壓縮變形從而產(chǎn)生不均勻沉降。1.3 季節(jié)變化對淺基礎的影響在季節(jié)性

3、變化較大的地區(qū)，淤泥層上部的淺基礎會隨著季節(jié)的變化產(chǎn)生一定的沉降。主要原因是冬季為枯水季節(jié)，地下水位下降，基礎所受地下水的浮力減少，產(chǎn)生下沉，在次年豐水季節(jié)，被壓縮的淤泥不能恢復，因為基礎沉降會不斷加深。1.4 特殊地基對建筑物的影響特殊土地基主要指濕陷性黃土地基、膨脹土地基、凍土地基以及鹽漬土地基等。濕陷性黃土在天然狀態(tài)上具有較高強度和較低的壓縮性，但受水浸濕后結構迅速破壞，強度降低，產(chǎn)生顯著附加下沉。作為建筑地基的凍土，按時間可分為季節(jié)凍土和多年凍土。當土中水凍結時，具體積約增加原水體積的9%,這種膨脹作用會破壞地基土的穩(wěn)定性，造成地基基礎的不均勻沉降。鹽漬土地基是指土層內(nèi)平均易溶鹽含量大

4、于0.3%的地基。鹽漬土在干燥狀態(tài)時，即鹽類成結晶狀態(tài)時，地基土具有較高的強度，而當?shù)鼗畷r，易溶鹽呈液態(tài)，土體性質(zhì)發(fā)生變化，地基強度降低，壓縮性增大，從而產(chǎn)生地基溶陷。1.5 建筑物附近開挖深井且過量抽取地下水針對地下水位比較高的地區(qū)，在建造建筑物之前需要考慮地下承壓水的浮托作用。若該建筑物附近開挖深井，由于過量抽水，造成地下水位急劇下降，使承壓水對上覆硬殼層的浮托力消失，同時抽水還造成淤泥質(zhì)粘土流失，從而引起這一范圍內(nèi)土體的變形，導致地基不均勻沉降。2 .地基基礎沉降處理方法地基處理方法的具體選用，應以地基條件、設計要求、處理指標及范圍、工程費用、工程進度、材料來源和當?shù)丨h(huán)境多方面綜合考

5、慮和研究，本著既經(jīng)濟合理又安全可靠的原則，通過技術經(jīng)濟比較的方法，來科學的選用。2.1 高壓旋噴樁加固方案高壓旋噴樁加固方案就是在預定深度（樁徑上部600、下部800、樁長8/12.5m）,利用旋噴裝置中注漿管產(chǎn)生的能量高度集中的高壓噴射流，連續(xù)切割基底以下土體，盡可能置換由充分的土體，以提高地基的整體抗脹、抗陷的復合強度?；A間設鋼筋混凝土梁以增加整體剛度，增強基礎的變形協(xié)調(diào)能力。此方法的缺點是材料用量大。適用于砂土、粘性土、黃土及人工填土等地基。2.2 卵石回填處理方案卵石回填處理方案就是將原基礎吊離，再向下開挖2.0m,基坑用碎石填至基底及四周，以充分吸收硫酸鹽漬土體積膨脹所釋放能量，增

6、強基礎整體剛度，減少不均勻沉降，提高抗拔、抗凍能力。適用于鹽漬土地基等。此方法的缺點是工程量大，不適合大面積建筑。換土墊層法加固方案換土墊層法是挖除淺層軟土，用砂石灰土、素土等強度較高的土料代替，以提高持力層土的承載力，減少部分沉降，有效消除濕陷性、脹縮性，改善土的可液化性能的地基處理方法。根據(jù)所用土料的不同，墊層主要有素土墊層、砂墊層、碎石墊層、灰土墊層（灰上比2:8或3:7）等類型。換土墊層法的施工步驟是：先挖運原軟弱土，清凈基坑水土，再回填砂石，并逐層振壓碾實。該方法適用于處理淺層軟弱土地基，濕陷性黃土，季節(jié)性凍土地基。微型樁加固方案微型樁是一種用壓漿方法成樁的小直徑鉆孔灌注樁，其直徑通

7、常為100250mm，有時也采用300mm的樁徑。樁體主要由壓力灌注的水泥（砂）漿或細石無砂混凝土與加勁材組成，依據(jù)其受力需求加勁材可為鋼筋、鋼棒、鋼管或型鋼等，其長度一般為620m,國外最長達30mo微型樁經(jīng)過壓力注漿后可與地基土緊密結合，水泥漿液還可在樁周土中劈裂擴展，達到提高單樁承載力、提高樁周土力學性能的效果，具有承載力高、沉降量小、所需施工場地小、費用相對較低、樁孔直徑小、施工噪聲及引起震動很小、適用不同土質(zhì)條件的特點。其中比較有效的方法是采用小型鋼管樁加固地基，其加固原理是：加固后的鋼管樁與獨立基礎組成的聯(lián)合基礎，在外力作用下，當基礎有了微小的沉降時，首先由樁承受力，當樁接近極限承

8、載力時，再由獨立基礎下的地基承受荷載。這樣就將淺基礎受力轉變?yōu)橹饕蓸痘A受力，因而大大減小了基礎的沉降。但是，這種方法存在著加固應力滯后的問題，即原基礎承臺必須先產(chǎn)生少量的沉降，鋼管樁才能發(fā)揮作用。因此，應與預應力加固技術結合使用，使鋼管樁提前受力，一旦基礎有微量沉降，立刻能夠傳遞給樁基，從而起到加固基礎的作用。2.5錨桿靜壓樁加固方案錨桿靜壓樁是錨桿與靜壓樁結合而成的一種地基加固處理技術，屬于樁式托換技術。錨桿靜壓樁的施工工藝是通過在基礎上埋設錨桿和固定壓樁架，以建筑物所能發(fā)揮的自重荷載作為壓樁反力，用千斤頂將數(shù)節(jié)由電焊或硫磺膠泥連接起來的預制樁段一節(jié)一節(jié)地從基礎預留孔或開鑿的壓樁孔內(nèi)壓入

9、土中，然后通過封頂混凝土將預制樁與承臺連成整體，從而達到提高地基承載力、控制地基沉降的目的。振沖碎石樁加固方案振沖碎石樁加固砂層的原理：一方面依靠振沖器的強力震動使飽和砂層發(fā)生液化，砂顆粒重新排列，孔隙減少，密度增加；另一方面依靠振沖器的水平振動力，使加固填料把砂層擠壓加密。振沖碎石樁加固可液化砂層地基的主要機理是擠密作用、排水減壓作用、砂基預振效應。適用于松砂、雜填土、顆粒含量不多的粘性土地基。雙液注漿法加固方案一般而言，樁基承載力是由樁側摩阻力和樁端阻力疊加而成。雙液注漿就是在樁基施工完成后，通過高壓將液態(tài)的混凝土復合漿液（例如水玻璃+水泥漿混合液）注入主層中，以密實巖土層，達到增大樁側摩

10、阻力，提高樁基承載力的目的。適用于砂土、粘土性地基。綜合處理加固方案由于每種加固方法各有優(yōu)缺點，針對土木工程建設中遇到的具體問題，采用單一加固方案可能會達不到較好的效果。因此，我們可以靈活且正確的選擇恰當?shù)募庸谭椒ǎY合以上或未提及到的兩個或多個方案，以達到最優(yōu)效果。例如：高壓旋噴樁加固+雙液注漿法；錨桿靜壓樁加固+雙液注漿法。3.結論地基基礎的處理方法是多種多樣的，以上只提及了一部分。在進行土木工程建設中，除了要掌握必要的理論知識，同時還需要回到實踐當中去，要結合實際情況，靈活選擇合理經(jīng)濟的地基處理方法。這樣才可以在理論中探索實踐，在實踐中發(fā)展理論。作者簡介：胡彥君(1984-),男，工程師，張家口發(fā)電廠設備部高級點檢員。參考文獻：1JGJ123-2000.建筑地基基礎加固技術規(guī)范S.2GB50007-2