建筑地基的基礎(chǔ)危害及處理方法

許昌市騰飛市政工程集團有限公司 羅樹德 陳會芳

建筑地基的基礎(chǔ)危害及處理方法

許昌市騰飛市政工程集團有限公司 羅樹德 陳會芳

建筑物建成以后，其全部荷載最終由其下面的地層來承擔(dān)，承受建筑物全部荷載的那一部分天然的或部分經(jīng)過人工改造的地層作為地基。

由于土的壓縮性大、強度小，因而在絕大多數(shù)情況下上部結(jié)構(gòu)荷載不能直接通過墻、柱等傳給下部土層（地基），而必須在墻、柱、底梁等和地基接觸處適當(dāng)擴大尺寸，把荷載擴散以后安全地傳遞給地基，這種位于建筑物墻、柱、底梁以下，經(jīng)過適當(dāng)擴大尺寸的建筑物最下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ)。

建筑物的修建使地基中原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了改變，這就需要我們運用力學(xué)的方法來研究和分析建筑物荷載作用后（地基應(yīng)力狀態(tài)改變后）的地基土變形的強度和穩(wěn)定性，保證地基在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下能滿足強度和穩(wěn)定性的要求并具有足夠的安全儲備。控制地基的沉降使之不超過建筑物的允許變形值，保證建筑物不因地基的變形而損害或者影響其正常的使用。

一、地基基礎(chǔ)危害對建筑物的影響

1．地基產(chǎn)生整體剪切破壞。1955年始建的巴西某11層大廈長25m，寬12m，支承在99根長21m的鋼筋混凝土樁上。1958年大廈建成后，發(fā)現(xiàn)其背后明顯下沉。同年1月30日，該建筑物的沉降速度高達每小時4mm，當(dāng)日晚8時許，大廈在20s內(nèi)倒塌。后查明該大廈下有25m厚的沼澤土，而其下的樁長僅有21m，為深入其下的堅固土層，倒塌是由于地基產(chǎn)生整體剪切破壞所致。

2． 地基產(chǎn)生不均勻沉降。 我國名勝蘇州虎丘塔建于959～961年，為七級八角形磚塔，塔底直徑13.66m，高47.5m，重63 000kN。塔建成后由于歷經(jīng)戰(zhàn)火破壞、風(fēng)雨侵蝕而嚴重損壞，我國于1956～1957年對其進行了上部結(jié)構(gòu)修繕，但修繕的結(jié)果使塔體重量增加了約2 000kN，同時加速了塔體的不均勻沉降，塔頂偏離中心線的距離由1957年的1. 7m發(fā)展到1978年的2.31m，并導(dǎo)致地層砌體產(chǎn)生局部破壞。后于1983年對該塔進行了基礎(chǔ)托換，使不均勻沉降得以控制。

3．地基產(chǎn)生過量沉降。我國廣深鐵路k2+150段線路地處山澗流水地帶，淤泥覆蓋層較厚，通車后路基不斷下沉，1975年后，嚴重地段每旬下沉量高達12～16mm，其他地段每旬下沉量為8～12mm不等，路基的下沉不僅增加了該段鐵路的維修保養(yǎng)作業(yè)量，更嚴重威脅著鐵路列車的安全營運。該路段后采用高壓噴射注漿法進行了路基土加固處理。

4．地基液化失效。1976年7月28日發(fā)生在我國唐山市的大地震是人類歷史上造成損失最嚴重的地震之一，震級為7.8級，大量建筑物在地震中倒塌損毀，地基土的液化失效是主要原因之一，唐山礦冶學(xué)院圖書館書庫因地基液化失效致使其第一層全部陷入地面以下。

二、建筑物地基處理的常用方法

1．換填墊層法。挖去地表淺層軟弱土層或不均勻土層，回填堅硬、較粗粒徑的材料，并夯壓密實，形成墊層。

2．頂壓法。對地基進行堆載或真空預(yù)壓，使地基土固結(jié)。

3．真空預(yù)壓法。通過對覆蓋于豎井地基表面的不透氣薄膜內(nèi)抽真空，而使地基固結(jié)。

4．強夯法。反復(fù)將夯錘提到高處使其自由落下，給地基以沖擊和振動能量，將地基土夯實。

5．強夯置換法。將重錘提到高處使其自由落下形成夯坑，并不斷夯擊坑內(nèi)回填的砂石、鋼渣等硬粒料，使其形成密實的墩體。

6．振沖法。在振沖器水平振動和高壓水的共同作用下，使松砂土層振密，或在軟弱土層中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成樁柱，并和原地基土組成復(fù)合地基。

7．砂石樁法。采用振動、沖擊或水沖等方式在地基中成孔后，再將碎石、砂或砂石擠壓入已成的孔中，形成砂石所構(gòu)成的密實樁體，并和原樁周圍土組成復(fù)合地基。

8．水泥粉煤灰碎石樁法。 由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏結(jié)強度樁，并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復(fù)合地基。

9． 夯實水泥土樁法。將水泥和土按設(shè)計的比例拌和均勻，在孔內(nèi)夯實至設(shè)計要求的密實度而形成的加固體，并與樁間土組成復(fù)合地基。

10．水泥土攪拌法。以水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械，將固化劑和地基土強制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的樁體。

11．深層攪拌法。使用水泥漿作為固化劑的水泥土攪拌法。簡稱濕法。

12．粉體噴攪法。使用水泥粉作為固化劑的水泥土攪拌法。簡稱干法。

13．高壓噴射注漿法。用高壓水泥漿通過鉆桿由水平方向的噴嘴噴出，形成噴射流，以此切割土體并與土拌和形成水泥土加固體。

14．石灰樁法。由生石灰與粉煤灰等摻合料拌和均勻，在孔內(nèi)分層夯實形成豎向增強體，并與樁間土組成復(fù)合地基的地基處理方法。

15．灰土擠密樁法。利用橫向擠壓成孔設(shè)備成孔，使樁間土得以擠密。用灰土填入樁孔內(nèi)分層夯實形成灰土樁，并與樁間土組成復(fù)合地基。

16．土擠密樁法。利用橫向擠壓成孔設(shè)備成孔，使樁間土得以擠密。用素土填入樁孔內(nèi)分層夯實形成土樁，并與樁間土組成復(fù)合地基。

17．柱錘沖擴樁法。反復(fù)將柱狀重錘提到高處使其自由落下沖擊成孔，然后分層填料夯實形成擴大樁體，與樁間土組成復(fù)合地基。

18．單液硅化法。采用硅酸鈉溶液注入地基土層中，使土粒之間及其表面形成硅酸凝膠薄膜，增強了土顆粒間的聯(lián)結(jié)，賦予土耐水性、穩(wěn)固性和不濕陷性，并提高土的抗壓和抗剪強度。

19．堿液法。將加熱后的堿液（即氫氧化鈉溶液），以無壓自流方式注入士中，使土粒表面融合膠結(jié)形成難溶于水且具有高強度鈣、鋁硅酸鹽的絡(luò)合物，從而達到消除黃土濕陷性，提高地基承載力。

地基基礎(chǔ)對建筑物的穩(wěn)固性和長期性有著重要的作用，因此，在結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和經(jīng)濟的條件下，要做出合適的設(shè)計和施工方案，從而確保工程的質(zhì)量和安全。