譚宗煒 楊再祥

（三穗縣大地建筑工程有限責(zé)任公司 貴州 三穗）

探討軟土地基上建筑施工不均勻沉降防治措施

譚宗煒 楊再祥

（三穗縣大地建筑工程有限責(zé)任公司 貴州 三穗）

近年來，隨著我國的路橋工程建設(shè)不斷的加快，在其施工的過程中時(shí)常會(huì)遇到各種地形，而軟土地基是道路橋梁的施工中的一項(xiàng)重難點(diǎn)，極大影響道路橋梁使用的壽命和安全系數(shù)。本文研究建筑結(jié)構(gòu)軟土地基不均勻沉降的關(guān)鍵形成因素、對(duì)上部建筑結(jié)構(gòu)的影響以及可以采取的控制措施，不但在科學(xué)上有重要的理論意義，而且在實(shí)際中也具有重大的工程應(yīng)用價(jià)值。

軟土地基；建筑施工；不均勻沉降；防治措施

引言

在建筑工程中，導(dǎo)致軟土地基出現(xiàn)不均勻沉降的原因有很多，而此類原因會(huì)導(dǎo)致對(duì)建筑物造成一定程度的損害，且無法彌補(bǔ)。不過通過在設(shè)計(jì)與施工方面采取相關(guān)措施，是可以避免產(chǎn)生不均勻沉降的現(xiàn)象。大多數(shù)的建筑物都會(huì)出現(xiàn)一定程度的沉降現(xiàn)象，建筑物的地基建在柔軟不堅(jiān)硬位置上就更容易發(fā)生這種不均勻的沉降現(xiàn)象，若是產(chǎn)生超過規(guī)定限度的不均勻沉降現(xiàn)象，則可能導(dǎo)致上方結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂的現(xiàn)象，最后造成建筑物各處的滲水或下水道堵塞的后果，對(duì)建筑物的使用影響極大。

1　我國軟土地基概況

我國的幅員遼闊，土地地形復(fù)雜，軟土在我國的不同地區(qū)都均有分布，特別在沿海地區(qū)的分布更加為廣泛。隨著我國的城市化進(jìn)程不斷加快，房屋的需求量也不斷提高，建筑工程發(fā)展越發(fā)迅速，一定數(shù)量的建筑工程因?yàn)槭艿降匦蔚南拗菩枰藿ㄓ谲浲恋鼗?，但是軟土地基同普通硬土地基不同，具有含水量較大、強(qiáng)度低、壓縮大且滲透性差的特點(diǎn)。因此在軟土地基施工中，常常會(huì)出現(xiàn)路面下沉、凸起，墻面發(fā)生不同程度的開裂，地基出現(xiàn)滑移等問題。而且，在建筑工程后續(xù)使用的過程中，極易出現(xiàn)各種問題，尤其是軟土地基的不均勻沉降現(xiàn)象，極大的影響建筑的物理性能，導(dǎo)致其出現(xiàn)扭曲、傾斜、裂縫，甚至影響建筑外觀和使用安全，最終導(dǎo)致坍塌事故。地基不均勻沉降的影響因素有：地質(zhì)勘察報(bào)告的準(zhǔn)確性較差、真實(shí)性不太高；沒有將沉降縫設(shè)置在建筑物的適當(dāng)關(guān)鍵位置；建筑物的各層高之間相差較大，所承受的荷載力差異較大；由于地基土的壓縮性能不同，針對(duì)地基應(yīng)采用的處理方法也不一樣；設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方面的輕微錯(cuò)誤都會(huì)引起建筑物施工后不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。怎樣處理地基因發(fā)生不均勻沉降而對(duì)上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的過大變形、裂縫、傾斜甚至倒塌等不利影響是工程建設(shè)和地基基礎(chǔ)科學(xué)面臨的重大問題。

2　地基不均勻沉降產(chǎn)生的原因及防治措施

2.1地基不均勻沉降產(chǎn)生的原因

沉降主要是由于土體受到的壓力增加，如建筑物中的土體水分流出，導(dǎo)致土體的體積減少，發(fā)生下陷，此種現(xiàn)象主要發(fā)生于粉粒、粘粒等軟弱的土層中。另一原因是土層中含有腐植質(zhì)，一旦腐植質(zhì)遭到分解，土體的體積減少，最終導(dǎo)致下陷。由于土層的結(jié)構(gòu)及土面的受力情況不同，各部位沉降現(xiàn)象也不相同，最終導(dǎo)致不均勻沉降。

2.2地基不均勻沉降的防治措施

2.2.1從設(shè)計(jì)圖紙入手

采用多種方式，增強(qiáng)多層建筑住宅的基礎(chǔ)剛度及整體剛度設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)某两悼p位置。在多層建筑的住宅上，控制長度在55公尺內(nèi)；針對(duì)長度較大的建筑住宅，要考慮將沉降縫設(shè)置在較為適應(yīng)的部位；在平面圖形比較復(fù)雜的或是在層高之間相差大并且荷載不同的情況，要將沉降縫設(shè)置在轉(zhuǎn)折處；將沉降縫設(shè)置在層高高差處或者是荷載明顯不同的位置；設(shè)置沉降縫在地基土壓縮性能具有顯著不同的位置或是處理地基采用方法不同的地方。在建筑多層住宅時(shí)，其平面形狀要力求簡單，并做到規(guī)則整齊，盡量避免將其形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得太過復(fù)雜，陰角不宜設(shè)置太多；盡量預(yù)防建筑物之間的高低、荷載差異太過明顯。在軟土地區(qū)的建筑物發(fā)生裂縫事故中，常常是高度、荷載存在差異的建筑物。

在建筑結(jié)構(gòu)方面采用的措施，對(duì)建筑物的長度和高度之比進(jìn)行合理化控制，這對(duì)磚瓦和石頭承重結(jié)構(gòu)建筑物剛度有著十分重要的影響。長高相對(duì)較大的建筑物中，地基不均勻變形的調(diào)整能力就相對(duì)較差，反之，如果能控制建筑物的長高比在允許的一定范圍之骨，就會(huì)具有較強(qiáng)的地基不均勻變形的調(diào)整能力。通過長期施工的實(shí)踐證明，將建筑物的長高比控制在2.5～3之間時(shí)，就能減少建筑物發(fā)生相對(duì)彎曲的程度，房屋相對(duì)不容易產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。

2.2.2保證鉆探報(bào)告的真實(shí)性與可靠性

地質(zhì)鉆探中的文字材料是一門專門的科學(xué)，不容摻有半點(diǎn)虛假。鉆探的文字材料是工作人員的主要執(zhí)行依據(jù)，這就要求進(jìn)行地質(zhì)勘測人員的業(yè)務(wù)水平與政治素養(yǎng)以及職業(yè)道德素養(yǎng)必須有所提高與改善，強(qiáng)化其自身責(zé)任感，保證鉆探報(bào)告的真實(shí)性與可靠性。

2.2.3針對(duì)地基與基礎(chǔ)方面的措施

在高及多層建筑住宅的地基基礎(chǔ)時(shí)，一定要以對(duì)其變形值的控制為主，必須由設(shè)計(jì)團(tuán)體對(duì)最終沉降量與偏心距離進(jìn)行基本的驗(yàn)證計(jì)算。將基本最終沉降量控制在相關(guān)規(guī)定的范圍內(nèi)。當(dāng)建筑物的體形較為復(fù)雜，且縱向剛度較差的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)規(guī)范對(duì)其基礎(chǔ)最終沉降量加以控制，以達(dá)到目的要求。但是，在天然地基條件不能達(dá)到建筑物控制沉降變形的要求時(shí)，就必須要采取相關(guān)技術(shù)措施，像是要預(yù)制鋼筋混凝土短樁。

2.2.4從施工入手，切實(shí)提高施工質(zhì)量

①全面檢查并控制承包商做的施工準(zhǔn)備工作的質(zhì)量。這其中包括對(duì)資質(zhì)的審查，控制施工隊(duì)伍及人員的質(zhì)量；對(duì)工程施工所需的原材料與半成品以及各種構(gòu)配件等器材在采購、加工制造到運(yùn)輸最后進(jìn)場進(jìn)行全過程的管理，對(duì)施工組織的施工計(jì)劃、保證施工質(zhì)量的措施以及施工的具體方案進(jìn)行審查；對(duì)施工所用到的所有設(shè)備進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)的檢查；審查并控制承包商對(duì)施工環(huán)境和條件方面準(zhǔn)備工作的質(zhì)量；控制進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)的測量與確認(rèn)參考標(biāo)高及進(jìn)行工程放線測量的質(zhì)量。②做好監(jiān)控的準(zhǔn)備工作、設(shè)計(jì)交底與圖紙會(huì)審，控制并及時(shí)變更圖紙的設(shè)計(jì)；保證施工現(xiàn)場的場地條件與通道條件；做到對(duì)開工前質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)（具體軟土地基施工流程如圖1）。

圖1　軟土地基施工流程圖

3　軟土地基不均勻沉降防治技術(shù)

在施工的過程中，要按照軟土地基的地質(zhì)情況，采取一定的處理措施，為后續(xù)建設(shè)施工打下基礎(chǔ)。對(duì)于軟土地質(zhì)，一般的加固方法主要有換填墊層、拋石擠淤、排水固結(jié)、井點(diǎn)降水、粉噴樁法等，且取得了一定的效果。近年來，許多新的方法技術(shù)逐漸成為較常用的加固方法。

3.1CFG樁處理技術(shù)

在粉噴樁的加固法中，較常見的技術(shù)便是CFG樁處理技術(shù)，其主要作用原理為借助振動(dòng)力和靜壓力、錘擊力等將無縫的鋼管插入地基指定的深度中，再將預(yù)制好的混凝土水泥緩慢的經(jīng)過無縫鋼管的一頭導(dǎo)入至地基中。在具體的操作時(shí)，要進(jìn)行鋼管拔出及振動(dòng)工作，從而形成了混凝土和鋼筋之間的共同作用的樁柱，這種方法目前已廣泛應(yīng)用于道路橋梁及建筑工程建設(shè)中對(duì)于軟地基的處理工序。另外，還可借助實(shí)際的情況取消鋼筋的架構(gòu)從而降低工程的造價(jià)，以節(jié)約建筑的成本。在配合比設(shè)計(jì)的過程中，可適當(dāng)摻雜少許的粉煤灰來改善混凝土的綜合性能。

在CFG樁處理的過程中，首先要科學(xué)的布置施工的場地，做好試樁的工作，并檢測當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)的形態(tài)，合理的分布攪拌機(jī)及料場的位置，從而減少混凝土運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間。在混凝土澆灌的過程中，要嚴(yán)格的控制樁機(jī)拔管的速率，盡可能的保持在每分鐘0.8m左右，當(dāng)拔管與地面距離2m左右時(shí)，則要適當(dāng)?shù)臏p緩拔管的速率，以保證混凝土澆灌的密實(shí)度以及二次澆灌的注入。需要注意的是，只有在上次的施工樁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求時(shí)，才能進(jìn)行下根樁施打工作，不可忽略樁體養(yǎng)護(hù)工作，禁止施工機(jī)械對(duì)未達(dá)到齡期的混凝土進(jìn)行碾壓。

3.2水泥粉噴樁的處理技術(shù)

在道路橋梁施工中，水泥粉噴樁的處理技術(shù)屬于常見的軟地基加固處理辦法，其主要的原理為選取合適的混凝土及石灰固化劑進(jìn)行攪拌，使之產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)從而達(dá)到固化地基的目的，以增強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)定性和整體性。在具體的施工過程中，設(shè)置粉噴樁時(shí)要確保其直徑大約為500mm，要求樁管可以穿過軟土層且達(dá)到持力層500mm以上。此外，要確保樁間距為1.1～1.2m，形成穩(wěn)定性良好的三角形或著矩形結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行水泥粉噴樁的施工前，要進(jìn)行試樁工作，在試樁時(shí)采用跳躍試樁、連續(xù)試樁等方式進(jìn)行施工，在每次試樁時(shí)同時(shí)進(jìn)行5根試樁工作，要確保粉噴樁的樁位偏差控制在50mm內(nèi)，垂直偏差則控制在樁長的1.5%以內(nèi)，在后期試樁檢測的過程中，可在樁體的上、中、下部位分別進(jìn)行取樣，對(duì)樁身進(jìn)行檢測觀察。在面對(duì)工程的地質(zhì)條件較差、承載力低、土體含水量較大的地質(zhì)環(huán)境時(shí)，可采用水泥粉噴樁的方法進(jìn)行軟土地基的處理，以此提高土層的壓縮模量以及軟土地基的承載力。

4　結(jié)束語

綜上，如果不均勻沉降的現(xiàn)象出現(xiàn)在路面上，就很可能會(huì)發(fā)生路面下陷的現(xiàn)象。如果是建筑的地基產(chǎn)生了不均勻沉降的現(xiàn)象，小則使建筑物傾斜，大則影響建筑物的結(jié)構(gòu)發(fā)生形變。不平均的沉降對(duì)建筑安全構(gòu)成了很大影響，因此需要通過在前期勘察、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑施工、監(jiān)理等等環(huán)節(jié)注意監(jiān)管，保證施工質(zhì)量，將這方面的不利影響減少到最小，將損失降到最低。

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2015-8-19