摘 要:文章通過實(shí)地調(diào)研,總結(jié)了村鎮(zhèn)房屋地基基礎(chǔ)常見病害,分析了病害產(chǎn)生的原因,并針對性提出了地基基礎(chǔ)的加固方法,為村鎮(zhèn)地區(qū)房屋地基基礎(chǔ)的加固提供了切實(shí)可行的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:村鎮(zhèn)房屋;地基基礎(chǔ);加固技術(shù)
引言
我國地域遼闊,每年都會頻發(fā)很多不可抗力災(zāi)害。在廣大村鎮(zhèn)地區(qū),房屋一般用砌塊砌筑,有的甚至為土坯房,房屋基礎(chǔ)薄弱,安全性不高,抗地震及洪水沖刷性能弱,由于常年地基基礎(chǔ)的不均勻沉降,房體出現(xiàn)局部開裂,甚至整面墻出現(xiàn)傾斜,對村民居住安全造成極大威脅。因此,對村鎮(zhèn)地區(qū)的舊房危房加以研究,對其地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固,使其滿足抗震及抗洪要求,提高農(nóng)民居住安全等級,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 村鎮(zhèn)房屋地基基礎(chǔ)病害種類及特點(diǎn)
我國在幾千年的農(nóng)業(yè)文明中,村鎮(zhèn)自給自足,位置分散于全國各地,范圍極廣,地域環(huán)境條件相差較大。地基土具有明顯的地域特點(diǎn),比如雜填土,淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、膨脹土等。村鎮(zhèn)居民往往按照祖輩傳統(tǒng)方式并結(jié)合個人經(jīng)驗(yàn)或當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗搭建房屋,這樣的缺點(diǎn)是未對房屋周圍地質(zhì)條件進(jìn)行綜合的、專業(yè)的詳細(xì)調(diào)查,有的房屋甚至直接建于軟粘土地基上,山坡上,土質(zhì)不均,地勢不平直接影響著房屋的質(zhì)量和安全。建造的房屋往往會出現(xiàn)由于地基處理不當(dāng)而造成房屋不均勻沉降,進(jìn)而造成房屋墻體開裂等問題。地基基礎(chǔ)處理不當(dāng)對房屋造成影響可歸結(jié)為以下幾方面[1,2]:(1)軟土地基蠕變滑移產(chǎn)生剪切破壞,導(dǎo)致建筑物傾斜:由于軟土具有天然含水量大,壓縮性高,承載力低的特點(diǎn),如未經(jīng)處理直接在上面建造房屋,則往往會由于軟土地基的承載力不足而產(chǎn)生漸進(jìn)的積累變形,最終導(dǎo)致建筑物傾斜甚至倒塌。(2)地基不均勻沉降導(dǎo)致房屋墻體開裂:若房屋的地基土土質(zhì)不同或密實(shí)度相差較大,在建造房屋時未進(jìn)行有效處理,則地基將會產(chǎn)生不均勻沉降,進(jìn)而導(dǎo)致房屋基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降,最終引起房屋墻體開裂,對居住安全造成隱患。(3)房屋地基下沉量過大引起房屋下沉:由于房屋地基沉降量大,形成地勢洼地,雨污水不能及時排出。下沉過大,一般會伴隨產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致房屋墻體產(chǎn)生裂縫,整體傾斜,嚴(yán)重的將造成房屋倒塌。(4)房屋地基土局部失穩(wěn),反射導(dǎo)致房屋基礎(chǔ)斷裂:地基土由于失穩(wěn)產(chǎn)生滑動,基礎(chǔ)局部失去支撐,在上部建筑物荷載作用下發(fā)生斷裂,嚴(yán)重危及房屋安全。
2 村鎮(zhèn)房屋地基基礎(chǔ)病害原因分析
對村鎮(zhèn)地區(qū)進(jìn)行實(shí)地考察,通過分析總結(jié),將地基基礎(chǔ)病害歸因?yàn)橐韵聨讉€方面[3]:(1)在地基基礎(chǔ)上未施做底圈梁。村鎮(zhèn)地區(qū),房屋建設(shè)相對落后,一般傳承祖輩傳統(tǒng)工法,且受地域經(jīng)濟(jì)文化限制,很多村鎮(zhèn),根本無設(shè)置底圈梁概念,建造的房屋整體差,容易產(chǎn)生各種裂縫和發(fā)生傾斜。(2)未進(jìn)行勘察設(shè)計(jì),選址不當(dāng)。房屋建造時,未對地形地質(zhì)進(jìn)行綜合考慮,未進(jìn)行勘察設(shè)計(jì),房屋選址在軟土地基上,或選在山坡、丘陵、地震分割帶,泥石流影響范圍內(nèi)等,這些都會對房屋安全造成潛在威脅。(3)地基土長期受水浸泡,承載力降低。房屋地基周圍排水設(shè)施不良,雨水不能有效排出,或地勢較低,周圍雨水向房屋地基周圍匯集,行成積水,常年累月,對地基土造成沖刷浸泡,承載力嚴(yán)重降低。(4)屋頂堆載或增層,造成上部荷載增加。居民日常生活中,經(jīng)常在平屋頂堆放貨物或農(nóng)作物,有的甚至在未經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算的情況下直接在原屋基礎(chǔ)上增層改造,造成底層墻體和地基承受過大荷載,最終導(dǎo)致地基承載力不足而產(chǎn)生沉陷,墻體開裂等病害。
3 村鎮(zhèn)房屋地基基礎(chǔ)加固方法
3.1 基礎(chǔ)注漿加固補(bǔ)強(qiáng)法
適用條件:適用于軟土等地基加固,通過注漿達(dá)到提高地基土體強(qiáng)度,從而有效控制房屋地基的不均勻沉降。
漿體材料:水泥漿、水泥砂漿、氫氧化鈉溶液等。
施工要點(diǎn):在原基礎(chǔ)開裂位置鉆孔,在沿條形基礎(chǔ)縱向上,布置不少于2排的鉆孔,分段施工間距控制在1.5~2.0m。注漿管的直徑宜選用2.5cm,鉆孔時鉆進(jìn)方向與水平面間的夾角宜θ≥30°,這樣有利于漿液流動。鉆孔孔徑應(yīng)比注漿管外徑略大,約為28mm,注漿壓力為0.1~0.3MPa[4],影響半徑0.6~1.2m。
3.2 加大基礎(chǔ)底面積加固法
適用條件:適用于埋深相對較淺的獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ),對于原房屋的地基產(chǎn)生不均勻沉降,沉降量過大或基礎(chǔ)面積不足,房屋加層擴(kuò)建的情況,也適用。
加固材料:在原基礎(chǔ)四周加設(shè)混凝土或鋼筋混凝土套。
施工要點(diǎn):在施工前,應(yīng)將原地基基礎(chǔ)面鑿毛,灑水濕潤。對增加的面積部分,關(guān)鍵要保證增加的基礎(chǔ)及原有基礎(chǔ)要協(xié)調(diào)變形,這樣才能形成有機(jī)整體,可采取的措施是在新增加面積部分的地基上設(shè)置與原地基上一樣材料及厚度的墊層。
3.3 坑式托換法
適用條件:適用于房屋增層、屋頂增加荷載,上層地基土土質(zhì)較好及地下水埋深較深的情況。
托換材料:混凝土。
施工要點(diǎn):應(yīng)在原有房屋基礎(chǔ)下采取分段、分片、分層、對稱、間隔開挖,每段開挖長度宜為1.2m左右,開挖過程中應(yīng)加強(qiáng)對坑壁的支撐圍護(hù),開挖須滿足設(shè)計(jì)深度,以設(shè)計(jì)持力層為準(zhǔn)。開挖至設(shè)計(jì)持力層,驗(yàn)收合格后進(jìn)行坑內(nèi)混凝土澆筑,直至澆筑距原基底8cm處停止?jié)仓B(yǎng)護(hù)一天后在空隙部位填充補(bǔ)償收縮水泥砂漿。
3.4 壓入樁加固法
適用條件:對于原有建筑物地基強(qiáng)度低,受力條件不佳,地質(zhì)條件差等情形,可用壓入樁法對原地基土進(jìn)行加固。
樁身材料:鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)。
施工要點(diǎn):在施工過程中壓樁須保持豎直,不可形成偏心加壓情
形,對于單根樁,壓入時宜一次完成,中途不得停止,封孔時,樁頂應(yīng)采用補(bǔ)償收縮混凝土。
3.5 灌注樁加固法
適用條件:村鎮(zhèn)砌塊房屋由于地基土質(zhì)不良(如軟黏土、淤泥質(zhì)土等),地基承載力不足導(dǎo)致房屋沉降過大或沉降不均的地基加固。使用沖擊鉆或旋挖鉆成孔,灌注混凝土,在基礎(chǔ)下方直接托換,提高地基承載力。
樁身材料:素混凝土或鋼筋混凝土。
施工要點(diǎn):鉆機(jī)安裝平整,鉆進(jìn)過程中受力均勻,平穩(wěn),鉆孔深度達(dá)設(shè)計(jì)深度時,應(yīng)及時進(jìn)行清孔,清孔后應(yīng)及時吊放鋼筋籠并快速澆筑混凝土,成樁后,樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,鑿除樁頂浮漿層再與承臺連接牢固。
3.6 樹根樁加固法
適用條件:適用于大多數(shù)不良地基土的加固處理。樹根樁顧名思義,形狀如樹根,本質(zhì)屬于微型鉆孔灌注樁,通常由多束不同傾斜度的樁束組成。
主要材料:水泥漿液、水泥砂漿。
施工要點(diǎn):樹根樁的樁身直徑一般選15~30cm,樁長小于30m,鉆機(jī)成孔,間隔施工,鋼筋籠應(yīng)整根吊放,注漿應(yīng)一次完成。
4 結(jié)束語
文章通過實(shí)地調(diào)研,總結(jié)了村鎮(zhèn)房屋的破壞類型及特點(diǎn),重點(diǎn)研究了村鎮(zhèn)房屋的地基基礎(chǔ)加固方法及技術(shù),提出了適用于村鎮(zhèn)房屋地基加固的切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的加固方法,為廣大農(nóng)村地區(qū)的低矮房屋地基基礎(chǔ)加固提供了切實(shí)可行的設(shè)計(jì)及施工依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1]葉耀先.《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略研究》第11專題:城市發(fā)展與城鎮(zhèn)化科技問題研究,第10課題研究報(bào)告[Z].2004.
[2]葛學(xué)禮,朱立新,李永紅,等.自然災(zāi)害對村鎮(zhèn)建筑的破壞與防御[J].中國減災(zāi),2001,11(1):38-42.
[3]張克恭.舊房地基基礎(chǔ)的事故表現(xiàn)和評估分析[A].唐念慈,韓選江.建筑物增層改造基礎(chǔ)托換技術(shù)應(yīng)用(論文集)[C].南京:南京大學(xué)出版社,1992.
[4]朱博鴻,廖紅建,周龍翔.房屋建筑地基處理與加固(第一版)[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2002.
作者簡介:李巖峰(1981-),男,河北張北,在讀博士,工程師。