靈寶某宿舍樓場地的沉陷原因分析

梁艷梅 聶玉慧 梁 毅 張 瑩

(1.河南省地礦局第四地質(zhì)勘查院，河南 三門峽 472000；2.河南省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 洛陽 471023； 3.河南省地礦局第四地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450000)

靈寶某宿舍樓場地的沉陷原因分析

梁艷梅1聶玉慧1梁 毅2張 瑩3

(1.河南省地礦局第四地質(zhì)勘查院，河南 三門峽 472000；2.河南省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 洛陽 471023； 3.河南省地礦局第四地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450000)

以靈寶某宿舍樓場區(qū)為例，針對該建筑物發(fā)生裂縫、沉降、錯斷的現(xiàn)象，對該場區(qū)工程地質(zhì)條件進行了分析，并從地質(zhì)構(gòu)造導致的地裂縫及濕陷性黃土產(chǎn)生的沉降等方面入手，闡明了建筑物產(chǎn)生沉降的原因，以供參考。

地裂縫，濕陷性黃土，沉降，變形原因

1 建筑物概況

靈寶某宿舍樓呈東西向，樓高3層，磚混結(jié)構(gòu)；采用墊層法處理地基，處理厚度3.0 m；依據(jù)委托方提供及現(xiàn)場勘查，宿舍樓墻體上有多處近45°，寬度在1 cm～2 cm之間的斜裂縫及水平裂縫貫通墻體(見圖1，圖2)；宿舍樓外側(cè)散水處有多條平行于樓房的水平裂縫以及垂直于樓房的縱向裂縫,裂縫寬度不等，在3 mm～15 mm之間；宿舍樓北側(cè)中段散水處，地基嚴重下陷(見圖3)，下陷深度約10 cm～20 cm；由于地基下陷導致散水錯斷，產(chǎn)生裂縫寬度最大約10 cm(見圖4)。訓練中心的室外臺階上、散水處，也有多處縱向裂縫及水平裂縫。

根據(jù)委托方要求查明該宿舍樓場區(qū)的沉陷原因；考慮墻體裂縫及樓房現(xiàn)狀，并結(jié)合場地巖土工程條件，在宿舍樓東側(cè)及北側(cè)布設(shè)3個工程勘探點，均為取土試樣探井；布孔深度：6 m～15 m。在探井采集Ⅰ級原狀土試樣26組，簡易樣3件，提交常規(guī)試驗29組，固結(jié)試驗成果26組，濕陷性試驗成果26組。

2 場區(qū)工程地質(zhì)條件

1)場區(qū)地質(zhì)構(gòu)造。場區(qū)位于文底—宮前大斷裂(F1)及靈寶—三門峽大斷裂交匯處。靈寶—三門峽斷陷盆地主要受河南境內(nèi)的近東西向文底—宮前大斷裂(F1)、北東向靈寶—三門峽大斷裂(F2)控制。文底—宮前大斷裂(F1)，為近東西向高角度正斷層，向北陡傾，傾角80°，切割深度8 km，長近130 km，屬區(qū)域性斷裂，為靈寶—三門峽斷陷盆地的南部邊界斷裂。靈寶—三門峽大斷裂(F2)，總體上為一北東向高角度左旋正斷層，于張家灣一帶轉(zhuǎn)為北東東向，又轉(zhuǎn)為北東向。斷面傾向北西，傾角70°，切割深度8 km。該斷裂西南端延入盧氏境內(nèi)，北東端在三門峽水庫大壩附近與山西境內(nèi)北西向斷裂交匯，全長約110 km。該斷裂將文底—宮前斷裂錯斷，使文底—宮前斷裂東段北移23.5 km，為一區(qū)域性地殼斷裂。川口鄉(xiāng)南朝村位于F1，F(xiàn)2斷裂交匯處，受F1構(gòu)造活動影響明顯，場地出現(xiàn)多條近南北向地裂縫，裂縫寬度在3 cm～5 cm之間，深度不詳，仍在發(fā)展中。

2)地貌單元。場區(qū)地貌單元為豫西崤山山脈淺山區(qū)的黃土臺塬(丘陵)，地勢隨燕子山走勢而變化，場區(qū)東側(cè)為黃土臺塬，西側(cè)為川口灞底河階地。

3)場區(qū)的濕陷性評價。通過野外勘察及室內(nèi)試驗結(jié)果，查明場區(qū)地層為新近碾壓回填的填土及第四系全新統(tǒng)沖—洪積成因類型的黃土狀粉土層；依據(jù)GB 50025—2004與土工試驗綜合成果表，擬建場區(qū)濕陷性黃土濕陷系數(shù)最大值為0.072，濕陷量的計算值最大為大于514 mm，濕陷深度最大為大于7.2 m，濕陷層厚度最大為大于6.7 m。自重濕陷系數(shù)最大值為0.030，自重濕陷量的計算值最大為77；自重深度最大為大于7.2 m；自重濕陷層厚度最大為大于4.7 m。綜合判定該場區(qū)為自重濕陷性黃土場地，地基土的濕陷等級為自重Ⅱ級(中等)。

3 建筑物沉陷、變形原因及分析

1)構(gòu)造地裂縫導致建筑物產(chǎn)生裂縫分析。據(jù)當?shù)匕傩战榻B，該場區(qū)附近田地也存在多處地裂縫；場區(qū)內(nèi)也有多條北東至西南向的地裂縫，地裂縫寬3 cm～5 cm，貫穿至建筑物基礎(chǔ)底面以下，深度不詳；但寬度仍在發(fā)展之中。場區(qū)內(nèi)有北東至西南向的構(gòu)造地裂縫，寬3 cm～5 cm，貫穿至建筑物基礎(chǔ)底面下，裂縫在發(fā)展過程中，對建筑物上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)進行東西向拉伸，墻體被拉裂，導致建筑物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生多處斜裂縫，繼而開裂。2)濕陷變形導致建筑物產(chǎn)生裂縫原因分析。經(jīng)現(xiàn)場及向當?shù)鼐用裾{(diào)查，2014年9月，持續(xù)近1個月的降雨量，透過場區(qū)南北向地裂縫及地面，滲入地基土。結(jié)合建筑物勘探點布點示意圖及土工試驗結(jié)果，場區(qū)J1探井(該井位于訓練中心東側(cè))滲水量較少，含水量w在16.6%～21.6%之間，濕陷性未完全消除，濕陷量計算值大于560 mm；J2探井(該井位于宿舍樓北側(cè)中段附近)滲水量較大，4 m以下，含水量w在21.0%～23.2%之間，土質(zhì)為濕；4 m以下土質(zhì)濕陷性已經(jīng)完全消除，濕陷量計算值為270 mm，已完成部分濕陷變形；J3探井(該井位于地裂縫上)滲水量較大，3 m以下，含水量w在21.3%～28.6%之間，土質(zhì)為濕，局部土質(zhì)已達飽和狀態(tài)；3 m以下土質(zhì)濕陷性已經(jīng)完全消除，并全部完成濕陷變形。因場區(qū)為自重濕陷性黃土場地，受管道滲漏以及雨季降水通過地面及地裂縫滲水的影響，產(chǎn)生濕陷變形，導致建筑物地基局部沉陷，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

4 結(jié)語

場區(qū)位于文底—宮前大斷裂(F1)及靈寶—三門峽大斷裂交匯處，場區(qū)地裂縫發(fā)育，且為自重濕陷性黃土場地；建筑物因雨季降水滲入地裂縫引起地基土發(fā)生濕陷變形，導致建筑物地基產(chǎn)生沉陷；地裂縫貫穿至建筑物基礎(chǔ)底面下，對建筑物基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)進行拉伸，導致建筑物錯斷并產(chǎn)生斜裂縫。

[1] GB 50025—2004，濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范[S].

[2] 靈寶縣地方史志編委會.靈寶縣志[M].鄭州：中川古籍出版社，1992.

On analysis of reasons for settlement at some dormitory building site in Lingbao

Liang Yanmei1Nie Yuhui1Liang Yi2Zhang Ying3

(1.No.4GeologicalSurveyInstitute,HenanGeologyandMineralBureau,Sanmenxia472000,China;2.No.1GeologicalSurveyInstitute,HenanGeologyandMineralBureau,Luoyang471023,China;3.No.4GeologicalSurveyInstitute,HenanGeologyandMineralBureau,Zhengzhou450000,China)

Taking some dormitory building at Lingbao as the example, the paper analyzes some engineering geological conditions of the place from the ground cracks caused by geological structures and settlement by collapsible loess, and illustrates the reasons for the settlement of the buildings, so as to provide some reference.

ground crack, collapsible loess, settlement, deformation reasons

2015-02-09

梁艷梅(1977- )，女，工程師; 聶玉慧(1971- )，女，工程師; 梁 毅(1984- )，男，工程師; 張 瑩(1986- )，女，助理工程師

1009-6825(2015)11-0041-02

TU478

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