對(duì)地基基礎(chǔ)下沉成因的分析以及處理方案的研究

夏波

摘要：建筑業(yè)作為我國(guó)的第三產(chǎn)業(yè)在改革開(kāi)放以來(lái)得到了迅速的發(fā)展，因此建筑的質(zhì)量問(wèn)題愈加受到人們的廣泛關(guān)注。在實(shí)際生活中相當(dāng)一部分建筑質(zhì)量問(wèn)題是由地基基礎(chǔ)引起的，地基基礎(chǔ)下沉?xí)斐煞课萘芽p等建筑質(zhì)量問(wèn)題，本文將從地基基礎(chǔ)下沉的原因出發(fā)并對(duì)其處理方案展開(kāi)深入研究。

關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ)；下沉成因；處理方案

1.地基基礎(chǔ)下沉成因分析

地基基礎(chǔ)下沉受很多方面的交叉影響，包括自然因素和人為因素，總結(jié)起來(lái)主要因素包括：地質(zhì)條件的影響、填充材料的影響和人工設(shè)計(jì)原理的影響，下面將對(duì)這些危害展開(kāi)具體分析。

1.1地質(zhì)條件——不良土地地質(zhì)影響地基質(zhì)量

我國(guó)幅員遼闊地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜繁多，有很多地質(zhì)結(jié)構(gòu)需要經(jīng)過(guò)充分的勘測(cè)和處理才能進(jìn)行施工作業(yè)，例如軟土、局部軟硬不均勻土等土層結(jié)構(gòu)本身并不適合進(jìn)行建筑施工，若不進(jìn)行處理或處理不當(dāng)就展開(kāi)施工會(huì)對(duì)建筑造成極大危害。首先是軟土土層對(duì)地基基礎(chǔ)的危害：由于軟土密度較低導(dǎo)致其壓縮性較高，這就是其具備明顯的流變性，若不進(jìn)行及時(shí)處理會(huì)導(dǎo)致地基基礎(chǔ)沉降過(guò)大并發(fā)生不均勻沉降，并且建筑高度與低級(jí)沉降深度成正比，三層建筑的沉降深度就可達(dá)170m m左右；再有就是膨脹土地基，這種土層的膨脹性較大但是強(qiáng)度高且高壓縮性低，正是由于這種特點(diǎn)被誤認(rèn)為是良好地基往往忽略了其脹縮性的缺點(diǎn)，并且會(huì)受溫度的影響使脹縮性發(fā)生改變進(jìn)而使地基反復(fù)發(fā)生不均勻沉降。

1.2填充材料——地基填充材料存在大量空隙

由于施工材料的配比不合理，很多施工單位為節(jié)約時(shí)間和成本通常不重視地基的填充材料，將黏土、殘積物和碎石等混合填入，并且在混合的過(guò)程中也無(wú)法保證均勻進(jìn)行，導(dǎo)致原本配比就不合理的材料之間存在較大的空隙直接導(dǎo)致地基骨架不結(jié)實(shí)。每處地基的承重能力不同導(dǎo)致受力不均使地基發(fā)生不均勻沉降，并且久而久之地基材料又會(huì)受到各種外界影響發(fā)生侵蝕、掏空等現(xiàn)象，嚴(yán)重者甚至?xí)?dǎo)致墻體發(fā)生縱向或橫向裂縫。

1.3設(shè)計(jì)原理——地基設(shè)計(jì)不科學(xué)

很多設(shè)計(jì)師為了過(guò)度追求建筑美感將很多公共建筑和居民建筑的體型過(guò)度復(fù)雜化，這些復(fù)雜的建筑體形產(chǎn)生的荷載相互疊加導(dǎo)致部分地基的承重過(guò)大，而部分地基的承重相對(duì)較小從而使地基受力不均，這種過(guò)度的受力不均導(dǎo)致地基發(fā)生不均勻下沉。

2.地基下沉處理方案措施

通過(guò)以上對(duì)地基基礎(chǔ)下沉原因的分析可以找到解決問(wèn)題的切入點(diǎn)，以下將對(duì)地基設(shè)計(jì)方案、地基填充材料和地質(zhì)勘測(cè)方面具體提出處理方案。

2.1簡(jiǎn)化地基設(shè)計(jì)，建筑體型簡(jiǎn)單為宜

過(guò)于追求設(shè)計(jì)美感和建筑物設(shè)計(jì)難度而忽略了實(shí)際情況也是引發(fā)地基沉降的一個(gè)重要原因之一。要合理設(shè)置建筑物的縱向高度，若建筑物縱向高度過(guò)高且高度不一就會(huì)使縱向高度過(guò)高部分相對(duì)應(yīng)的地基承重過(guò)大，尤其當(dāng)?shù)鼗植疾痪鶆虻那闆r時(shí)更會(huì)加劇建筑物地基的不均勻沉降且兩部分發(fā)生不均勻沉降的差異很大，進(jìn)而發(fā)生地面裂縫和墻體裂縫等一系列問(wèn)題。總而言之，在設(shè)計(jì)建筑物時(shí)要注重建筑物質(zhì)量并加之設(shè)計(jì)美感為輔，若兩者不可統(tǒng)一時(shí)必須將質(zhì)量放在首要位置。

2.2設(shè)置沉降縫，減輕地基沉降的損害

多數(shù)地基基礎(chǔ)發(fā)生沉降都是難以避免且不可預(yù)料的，為防止地基發(fā)生大面積不均勻沉降進(jìn)而引發(fā)墻體裂縫的問(wèn)題，設(shè)計(jì)師應(yīng)該在地基處理時(shí)考慮設(shè)置沉降縫。沉降縫是指將建筑物地基分隔為兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立單元，單元之間的空隙就叫做沉降縫。這種沉降縫的存在，能夠?qū)⒔ㄖ镎w劃成多個(gè)獨(dú)立的單元個(gè)體，即使某個(gè)單元的建筑物地基發(fā)生不均勻沉降也不會(huì)引發(fā)其他單元建筑物的沉降，從而減輕建筑物發(fā)生不均勻沉降所帶來(lái)的危害。但是要注意設(shè)置沉降縫時(shí)對(duì)建筑物進(jìn)行分割的單元條件應(yīng)該是結(jié)構(gòu)類型簡(jiǎn)單且地基均勻。

2.3細(xì)密地質(zhì)勘查，謹(jǐn)慎選擇施工地點(diǎn)

在進(jìn)行施工前對(duì)地基所處的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的勘測(cè)能夠有效的避免后期地基沉降的問(wèn)題。大部分施工隊(duì)伍對(duì)地質(zhì)資料的掌握有限并且缺乏專業(yè)地質(zhì)人才對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境進(jìn)行實(shí)際勘察，導(dǎo)致對(duì)實(shí)際施工地質(zhì)環(huán)境缺乏詳細(xì)的了解。建議施工隊(duì)?wèi)?yīng)該聘請(qǐng)專業(yè)地質(zhì)人才進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)勘察，并且通過(guò)反復(fù)推敲以正確判斷現(xiàn)場(chǎng)施工土質(zhì)，根據(jù)實(shí)際土層質(zhì)量確定相應(yīng)的施工方案。只有做到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工土層類型充分了解才能判斷是否適合進(jìn)行施工或通過(guò)是否需要一定技術(shù)改良才能正式開(kāi)工，避免建筑物后期發(fā)生地基不均勻沉降等問(wèn)題。

2.4結(jié)合科學(xué)方法，穩(wěn)定地基基礎(chǔ)

提高建筑物地基的承載力是避免地基基礎(chǔ)下沉的主要切入點(diǎn)，相關(guān)施工部門應(yīng)結(jié)合先進(jìn)施工工藝增強(qiáng)地基的承載力和穩(wěn)定性。

一是化學(xué)加固法，主要是通過(guò)壓力泵將水玻璃和氯化鈣溶液等其他漿液壓入土層，這些混合物質(zhì)被壓入土層后就會(huì)和土層中的天然鹽堿物質(zhì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物就是凝膠類物質(zhì)，這種物質(zhì)能夠增強(qiáng)土層的硬度和密度從而減輕地基因土層的松散性過(guò)大而引起的沉降，通過(guò)工藝原理不難發(fā)現(xiàn)這種方法操作起來(lái)非常簡(jiǎn)單并且安全性高。二是擠密加固法，這種方法和化學(xué)加固發(fā)的目的都是為了增強(qiáng)地基土層的密度從而增大其強(qiáng)度，但是不同之處是化學(xué)加固法是通過(guò)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的硅物質(zhì)增強(qiáng)了土層的強(qiáng)度，而擠密加固發(fā)是運(yùn)用了物理方法。其施工原理是：通過(guò)打樁機(jī)或鉆在地基上打出若干孔洞，并通過(guò)相應(yīng)工具將砂石、素土等強(qiáng)度較大且顆粒粒徑適中的其他材料填入孔洞內(nèi)經(jīng)過(guò)充分的搗實(shí)后進(jìn)行壓實(shí)，孔洞類的材料就被振實(shí)集合成具有較大承重力的地樁，地樁周圍的土層就可以借助地樁形成承重共同體，從而通過(guò)加強(qiáng)地基承重力以防止地基不均勻下沉。

總結(jié)：地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和良好的承重性是施工順利開(kāi)展的重要基礎(chǔ)，本文從引起地基下沉的自然、人為兩個(gè)大方面進(jìn)行分析得出其下沉主要是由于不良土層地基、地基材料空隙過(guò)大以及建筑設(shè)計(jì)方案不合理引起的。并以此作為切入點(diǎn)具體發(fā)現(xiàn)提高地基的承重性是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，進(jìn)而提出了簡(jiǎn)化地基設(shè)計(jì)、嚴(yán)格地質(zhì)勘查和結(jié)合科學(xué)方法的處理方案，以期對(duì)我國(guó)的建筑行業(yè)起到借鑒作用。