謝 超

陜北地區(qū)濕陷性黃土地基不均勻沉降相關(guān)因素

謝 超

謝 超

延安市工程地質(zhì)勘測院

謝超，男，本科，出生年月：1970.5，陜西商州，職稱：工程師，研究方向：工程地質(zhì)勘察。

黃土是一種第四紀陸相沉積物，主要分布在北緯33°～47°之間，屬于干旱、半干旱氣候類型。在我國西北地區(qū)廣泛分布，由于黃土的獨特的結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性質(zhì)，在具體的建筑工程應(yīng)用中，當(dāng)采用以濕陷性黃土為持力層的地基處理方案時，對濕陷性黃土的處理不能嚴格按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行時，很容易使以其為持力層的建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生不均勻沉降，引發(fā)建（構(gòu)）筑物墻體開裂、整體傾斜，進而危及主體的安全使用，給國家和人民的生命財產(chǎn)造成巨大的損失。

1 濕陷性黃土的物理力學(xué)性質(zhì)及地基變形特點

濕陷性黃土顆粒組成以粉粒（粒徑0.05～0.005mm）為主，含量一般在60％以上。濕陷性黃土自身具有孔隙較大的特點，孔隙比變化一般在0.85～1.24之間，大多數(shù)在1.0～1.1之間?？紫侗仁怯绊扅S土濕陷性的主要指標(biāo)之一，一般情況下其孔隙比越小，往往不具濕陷性或濕陷性很弱。例如：西安地區(qū)的黃土當(dāng)e＜0.9，蘭州地區(qū)的黃土當(dāng)e＜0.86時，就一般不具濕陷性或濕陷性很弱。天然含水量較低，一般情況下w＜20％。而黃土的含水量大于25％時，往往不具濕陷性。另外，飽和度和液限也是決定黃土濕陷性的重要指標(biāo)，當(dāng)Sr＞75％、wl＞30％時，黃土已不具濕陷性或濕陷性一般較弱。濕陷性黃土在其結(jié)構(gòu)強度未被破壞或軟化的壓力范圍內(nèi)，具有強度高，壓縮性低（新近堆積土除外）的特性。其壓縮系數(shù)一般介于0.1～1.0MPaˉ1之間，壓縮模量一般在2.0～20.0MPa之間，但是一旦受水浸濕，其結(jié)構(gòu)將迅速破壞，孔隙變小或消除，壓縮性增大，強度迅速降低，浸水后的地基土濕陷量越大，濕陷等級越高，對建（構(gòu)）筑物和地面產(chǎn)生的變形就越嚴重，對建筑物危害就越大。

2 引起地基產(chǎn)生不均勻沉降相關(guān)因素分析

在濕陷性黃土地區(qū)，引起地基產(chǎn)生不均勻沉降的根本原因是防水措施不嚴格、管道水滲漏等引起地基浸水濕陷，其相關(guān)因素分析主要歸納以下幾個方面。

設(shè)計與地基施工方面

就地基而言，產(chǎn)生不均勻沉降主要包括以下幾個方面：

地基處理深度不足。根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，對于甲類建筑的地基要求應(yīng)該全部清除地基濕陷量主要的措施就是將樁基礎(chǔ)設(shè)置在非濕陷性黃土層上或者將樁基礎(chǔ)的持力層穿透濕陷性黃土層。對于乙、丙類建筑需要清除部分濕陷量。在具體的施工中，我們可以采用換填的辦法進行局部或者部分換填，有的可是使用漿砌片石來增加基礎(chǔ)的地基承載力，但是對于濕陷量的處理應(yīng)該高度的重視，對于濕陷性黃土和松軟土層一定要處理好，否則由于基礎(chǔ)的承載力的原因，會出現(xiàn)不均勻的沉降的現(xiàn)象，建筑物出現(xiàn)不均勻沉降后會導(dǎo)致建筑物墻體的開裂以及建筑物的傾斜，導(dǎo)致影響建筑物的安全性能，這些現(xiàn)象在乙、病類的建筑物中的變現(xiàn)比較突出。我們應(yīng)該加強濕陷性黃土地基的處理力度，地基處理深度不夠就會產(chǎn)生不均勻沉降的現(xiàn)象。

由于施工方法不正確導(dǎo)致建筑物的不均勻沉降或者出現(xiàn)建筑物地基均勻性比較差的現(xiàn)象，對于濕陷性黃土這種現(xiàn)象是相對比較明顯的，主要是由于黃土的濕陷性比較嚴重，黃土的含水量相對比較大和黃黏土的含水率比較大，在進行基礎(chǔ)開挖的過程中沒有采取相應(yīng)的保護措施去有效的控制擾動原狀土，在進行基坑開挖的過程中由于采用的是機械開挖，沒有在接近基坑底標(biāo)高的時候采用人工進行修整，導(dǎo)致出現(xiàn)了原狀土被擾動的現(xiàn)象，這樣就會降低地基的承載力，在后續(xù)的施工中出現(xiàn)了比較嚴重的擾動原狀土的現(xiàn)象，由于原狀土的擾動就會出現(xiàn)建筑物的不均勻沉降，導(dǎo)致建筑物墻體開裂或者傾斜的現(xiàn)象。

施工質(zhì)量優(yōu)劣差異性較大。不論是采取換土墊層還是復(fù)合地基，甚至樁基礎(chǔ)等各種地基處理方案，當(dāng)?shù)鼗幚淼氖┕み^程中，現(xiàn)場技術(shù)員把關(guān)不嚴，使工程質(zhì)量自身存在隱患時，均會造成地基的差異沉降變形。

地基受力不均。由于同一建筑物中縱橫墻之間、中柱與邊柱之間以及不同部位的縱橫、橫墻之間荷載存在很大的差異，為了使地基承載力能夠滿足上部荷載需要，同使地基底壓力趨于一致，就必須按等強設(shè)計原則進行設(shè)計，經(jīng)過認真地分析計算，確定不同位置基礎(chǔ)尺寸，使地基承受幾乎相同的附加壓力，這樣就不至于產(chǎn)生較大的不均勻沉降，否則地基沉降不均勻的后果將必然產(chǎn)生。

相鄰建筑物的相互影響，在很多時候建筑物的周圍是存在建筑物的，由于相鄰建筑物會出現(xiàn)土壓力疊加的現(xiàn)象，這樣就會導(dǎo)致土中的附加應(yīng)力加大，導(dǎo)致建筑物的土基產(chǎn)生不均勻沉降。

建筑物基礎(chǔ)受水影響的程度不一樣，基礎(chǔ)處理的方式和建筑物的沉降量也是不一樣的，建筑物基礎(chǔ)受水侵泡嚴重的時候應(yīng)該進行基礎(chǔ)換填，以免造成建筑物基礎(chǔ)的不均勻沉降帶來的建筑物的墻體開裂或者傾斜，對于不均勻沉降的現(xiàn)象在濕陷性黃土地區(qū)是普遍存在的，我們應(yīng)該采取相應(yīng)的措施進行整改。

管道水滲與地基浸水方面

產(chǎn)生不均勻沉降的原因主要是內(nèi)因，內(nèi)因是引起地基沉降的主要因素，至于外因則是相對比較好控制的一些隱患，是一種間接的因素，建筑物的不均勻沉降主要是內(nèi)因造成的，我們從大量的現(xiàn)場實踐中總結(jié)了一些造成不均勻沉降的外界因素主要包括：

建筑物周圍引起的不均勻沉降主要是建筑物周圍的水池、泵房、排水溝和給排水設(shè)施，在建筑施工過程中如果沒有注意將排水設(shè)施等破壞，產(chǎn)生漏水的現(xiàn)象就會導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)被水浸泡，浸泡的部分基礎(chǔ)的強度相對比較低就會出現(xiàn)不均勻沉降，導(dǎo)致建筑物墻體開裂或者建筑物傾斜。

施工質(zhì)量差，引發(fā)地下管道斷裂?，F(xiàn)在的建筑中管材的質(zhì)量不合格也會造成地下排水管道漏水或者滲水，主要是外部回填土部分。在進行施工時由于施工方對于回填土的施工質(zhì)量控制不到位就會造成回填的效果達不到設(shè)計要求。在現(xiàn)場進行回填時的壓實度和回填的質(zhì)量不合格就會產(chǎn)生回填土的不均勻沉降，這樣就會導(dǎo)致出現(xiàn)不均勻沉降，使得地下管道出現(xiàn)裂痕。

建設(shè)單位使用的不合理。如果在建筑物養(yǎng)護以及不采用合理的方式進行養(yǎng)護，這樣就會大大降低建筑物的使用年限，在建筑物建筑完成后就減少了建筑物的維修和養(yǎng)護，我們的檢查都是形同虛設(shè)的，發(fā)現(xiàn)管道出現(xiàn)漏洞時沒有及時地進行修正和養(yǎng)護，對于出現(xiàn)漏洞的管道沒有及時的更新，對于出現(xiàn)問題的管道也沒有進行及時的更新，而是簡單的修補，沒有采取相關(guān)的補救措施，這樣導(dǎo)致管道漏水出現(xiàn)的不均勻沉降就會引發(fā)建筑物的不均勻沉降或傾斜，甚至?xí)霈F(xiàn)倒塌的事件。

3 對已產(chǎn)生不均勻沉降導(dǎo)致建筑物傾斜的糾偏方法

我們經(jīng)過多年的現(xiàn)場實際經(jīng)驗，我們依據(jù)相關(guān)的實際經(jīng)驗，我們主要采取了以下幾種措施對產(chǎn)生不均勻沉降的現(xiàn)象進行糾偏和預(yù)防，這樣可以在很大的程度上減少地基不均勻沉降的現(xiàn)象。

對于以濕陷性黃土為持力層的建筑物，當(dāng)建筑物地基沉降出現(xiàn)不均勻沉降時，可以對濕陷性黃土地基不均勻沉降量比較大的一側(cè)進行注水處理，使得沉降量基本上保持一致。

在已經(jīng)發(fā)生變形的建筑物的一側(cè)采取相應(yīng)的技術(shù)措施例如托換樁等進行頂壓使得建筑物的變形在相關(guān)的技術(shù)規(guī)范范圍內(nèi)，滿足設(shè)計及相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。

采用梅花擠密樁進行糾偏

梅花擠密樁進行糾偏是采用比較普遍的糾偏技術(shù)措施，在建筑物樁基周圍布置群樁，樁徑在150～300mm之間，樁基端部應(yīng)該進行擠密充填，這樣樁端就會吸水膨脹，這樣就會將變形量比較小的建筑物糾正過來，然后回填土夯實。

4 結(jié)束語

通過對以上引起地基不均勻沉降相關(guān)因素的分析，使廣大工程建設(shè)人員能夠更進一步了解濕陷性黃土的特性以及危害，充分認識到每一項工作特別是容易使人們忽略的微小方面均可能存在工程隱患，導(dǎo)致工程質(zhì)量事故發(fā)生?？傊?，只要我們真正做到細致勘察、精心施工、認真維護、層層把關(guān)，那么就會最大限度的杜絕工程質(zhì)量事故發(fā)生，確保建筑物安全使用。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.019