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任公司 貴州 三穗）

近年來，隨著我國的路橋工程建設不斷的加快，在其施工的過程中時常會遇到各種地形，而軟土地基是道路橋梁的施工中的一項重難點，極大影響道路橋梁使用的壽命和安全系數。本文研究建筑結構軟土地基不均勻沉降的關鍵形成因素、對上部建筑結構的影響以及可以采取的控制措施，不但在科學上有重要的理論意義，而且在實際中也具有重大的工程應用價值。

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，導致軟土地基出現不均勻沉降的原因有很多，而此類原因會導致對建筑物造成一定程度的損害，且無法彌補。不過通過在設計與施工方面采取相關措施，是可以避免產生不均勻沉降的現象。大多數的建筑物都會出現一定程度的沉降現象，建筑物的地基建在柔軟不堅硬位置上就更容易發生這種不均勻的沉降現象，若是產生超過規定限度的不均勻沉降現象，則可能導致上方結構發生開裂的現象，最后造成建筑物各處的滲水或下水道堵塞的后果，對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，土地地形復雜，軟土在我國的不同地區都均有分布，特別在沿海地區的分布更加為廣泛。隨著我國的城市化進程不斷加快，房屋的需求量也不斷提高，建筑工程發展越發迅速，一定數量的建筑工程因為受到地形的限制需要修建于軟土地基上，但是軟土地基同普通硬土地基不同，具有含水量較大、強度低、壓縮大且滲透性差的特點。因此在軟土地基施工中，常常會出現路面下沉、凸起，墻面發生不同程度的開裂，地基出現滑移等問題。而且，在建筑工程后續使用的過程中，極易出現各種問題，尤其是軟土地基的不均勻沉降現象，極大的影響建筑的物理性能，導致其出現扭曲、傾斜、裂縫，甚至影響建筑外觀和使用安全，最終導致坍塌事故。地基不均勻沉降的影響因素有：地質勘察報告的準確性較差、真實性不太高；沒有將沉降縫設置在建筑物的適當關鍵位置；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，針對地基應采用的處理方法也不一樣；設計細節方面的輕微錯誤都會引起建筑物施工后不均勻沉降現象的發生。怎樣處理地基因發生不均勻沉降而對上部結構產生的過大變形、裂縫、傾斜甚至倒塌等不利影響是工程建設和地基基礎科學面臨的重大問題。

2　地基不均勻沉降產生的原因及防治措施

2.1地基不均勻沉降產生的原因

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，導致土體的體積減少，發生下陷，此種現象主要發生于粉粒、粘粒等軟弱的土層中。另一原因是土層中含有腐植質，一旦腐植質遭到分解，土體的體積減少，最終導致下陷。由于土層的結構及土面的受力情況不同，各部位沉降現象也不相同，最終導致不均勻沉降。

2.2地基不均勻沉降的防治措施

2.2.1從設計圖紙入手

采用多種方式，增強多層建筑住宅的基礎剛度及整體剛度設計適當的沉降縫位置。在多層建筑的住宅上，控制長度在55公尺內；針對長度較大的建筑住宅，要考慮將沉降縫設置在較為適應的部位；在平面圖形比較復雜的或是在層高之間相差大并且荷載不同的情況，要將沉降縫設置在轉折處；將沉降縫設置在層高高差處或者是荷載明顯不同的位置；設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，其平面形狀要力求簡單，并做到規則整齊，盡量避免將其形狀結構設計得太過復雜，陰角不宜設置太多；盡量預防建筑物之間的高低、荷載差異太過明顯。在軟土地區的建筑物發生裂縫事故中，常常是高度、荷載存在差異的建筑物。

在建筑結構方面采用的措施，對建筑物的長度和高度之比進行合理化控制，這對磚瓦和石頭承重結構建筑物剛度有著十分重要的影響。長高相對較大的建筑物中，地基不均勻變形的調整能力就相對較差，反之，如果能控制建筑物的長高比在允許的一定范圍之骨，就會具有較強的地基不均勻變形的調整能力。通過長期施工的實踐證明，將建筑物的長高比控制在2.5～3之間時，就能減少建筑物發生相對彎曲的程度，房屋相對不容易產生裂縫現象。

2.2.2保證鉆探報告的真實性與可靠性

地質鉆探中的文字材料是一門專門的科學，不容摻有半點虛假。鉆探的文字材料是工作人員的主要執行依據，這就要求進行地質勘測人員的業務水平與政治素養以及職業道德素養必須有所提高與改善，強化其自身責任感，保證鉆探報告的真實性與可靠性。

2.2.3針對地基與基礎方面的措施

在高及多層建筑住宅的地基基礎時，一定要以對其變形值的控制為主，必須由設計團體對最終沉降量與偏心距離進行基本的驗證計算。將基本最終沉降量控制在相關規定的范圍內。當建筑物的體形較為復雜，且縱向剛度較差的時候，應當按照相關規范對其基礎最終沉降量加以控制，以達到目的要求。但是，在天然地基條件不能達到建筑物控制沉降變形的要求時，就必須要采取相關技術措施，像是要預制鋼筋混凝土短樁。

2.2.4從施工入手，切實提高施工質量

①全面檢查并控制承包商做的施工準備工作的質量。這其中包括對資質的審查，控制施工隊伍及人員的質量；對工程施工所需的原材料與半成品以及各種構配件等器材在采購、加工制造到運輸最后進場進行全過程的管理，對施工組織的施工計劃、保證施工質量的措施以及施工的具體方案進行審查；對施工所用到的所有設備進行相關設計的檢查；審查并控制承包商對施工環境和條件方面準備工作的質量；控制進行基準點的測量與確認參考標高及進行工程放線測量的質量。②做好監控的準備工作、設計交底與圖紙會審，控制并及時變更圖紙的設計；保證施工現場的場地條件與通道條件；做到對開工前質量嚴格把關（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

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

3.1CFG樁處理技術

在粉噴樁的加固法中，較常見的技術便是CFG樁處理技術，其主要作用原理為借助振動力和靜壓力、錘擊力等將無縫的鋼管插入地基指定的深度中，再將預制好的混凝土水泥緩慢的經過無縫鋼管的一頭導入至地基中。在具體的操作時，要進行鋼管拔出及振動工作，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用于道路橋梁及建筑工程建設中對于軟地基的處理工序。另外，還可借助實際的情況取消鋼筋的架構從而降低工程的造價，以節約建筑的成本。在配合比設計的過程中，可適當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，首先要科學的布置施工的場地，做好試樁的工作，并檢測當地地質的形態，合理的分布攪拌機及料場的位置，從而減少混凝土運輸的時間。在混凝土澆灌的過程中，要嚴格的控制樁機拔管的速率，盡可能的保持在每分鐘0.8m左右，當拔管與地面距離2m左右時，則要適當的減緩拔管的速率，以保證混凝土澆灌的密實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度達到設計的要求時，才能進行下根樁施打工作，不可忽略樁體養護工作，禁止施工機械對未達到齡期的混凝土進行碾壓。

3.2水泥粉噴樁的處理技術

在道路橋梁施工中，水泥粉噴樁的處理技術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行攪拌，使之產生化學反應從而達到固化地基的目的，以增強軟土地基的穩定性和整體性。在具體的施工過程中，設置粉噴樁時要確保其直徑大約為500mm，要求樁管可以穿過軟土層且達到持力層500mm以上。此外，要確保樁間距為1.1～1.2m，形成穩定性良好的三角形或著矩形結構。在進行水泥粉噴樁的施工前，要進行試樁工作，在試樁時采用跳躍試樁、連續試樁等方式進行施工，在每次試樁時同時進行5根試樁工作，要確保粉噴樁的樁位偏差控制在50mm內，垂直偏差則控制在樁長的1.5%以內，在后期試樁檢測的過程中，可在樁體的上、中、下部位分別進行取樣，對樁身進行檢測觀察。在面對工程的地質條件較差、承載力低、土體含水量較大的地質環境時，可采用水泥粉噴樁的方法進行軟土地基的處理，以此提高土層的壓縮模量以及軟土地基的承載力。

4　結束語

綜上，如果不均勻沉降的現象出現在路面上，就很可能會發生路面下陷的現象。如果是建筑的地基產生了不均勻沉降的現象，小則使建筑物傾斜，大則影響建筑物的結構發生形變。不平均的沉降對建筑安全構成了很大影響，因此需要通過在前期勘察、結構設計、建筑施工、監理等等環節注意監管，保證施工質量，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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TU433

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2015-8-19