地基基礎(chǔ)下沉成因的分析以及處理

董浩

摘要：當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平在不斷改善和提高，對(duì)建筑的需求也就越來(lái)越多。隨著建筑工程的不斷增多，一些地區(qū)不斷被開(kāi)發(fā)，但是眾多建筑物的建設(shè)也給地基帶來(lái)了嚴(yán)重的壓力，極易導(dǎo)致地基基礎(chǔ)下沉的狀況，其中，部分地區(qū)由于其獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造和土質(zhì)類型，相較于其他地區(qū)更容易發(fā)生地基沉降的現(xiàn)象，本文主要對(duì)發(fā)生地基基礎(chǔ)下沉現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析，希望能夠從中發(fā)現(xiàn)一些對(duì)應(yīng)的策略，改善我國(guó)的整體狀況，促進(jìn)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，推進(jìn)建筑行業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ)下沉；成因分析；處理

1地基沉降概述

地基沉降主要是指地基表面下沉的狀況，導(dǎo)致其發(fā)生的主要原因就是在地基土層上部施加了過(guò)多的附加應(yīng)力，從而導(dǎo)致土壤進(jìn)一步被壓密。一般的地基基礎(chǔ)下沉不會(huì)產(chǎn)生很大的安全問(wèn)題，但是過(guò)大的地面沉降就會(huì)嚴(yán)重威脅人們的安全，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致建筑物無(wú)法使用，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。

2地基基礎(chǔ)下沉的成因分析

2.1建筑物設(shè)計(jì)的問(wèn)題

當(dāng)前，隨著生活水平的提高，人們對(duì)于建筑有著更高的和多樣化的需求，大多數(shù)建筑物出現(xiàn)了體型立面設(shè)計(jì)高差懸殊的狀況，同時(shí)還有很多單體過(guò)長(zhǎng)、平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物，這些建筑物的交叉位置由于受力復(fù)雜，極易發(fā)生地面沉降現(xiàn)象，一旦建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻就會(huì)對(duì)建筑框架造成很大的傷害。

2.2工程勘探工作的問(wèn)題

工程勘探工作是建筑工程施行之前所必須要進(jìn)行的工作，但是當(dāng)前相關(guān)人員大多忽視了工程勘探的重要性，僅僅在勘探的過(guò)程中做表面工作，或者在勘探的過(guò)程中忽視了對(duì)土質(zhì)的物理和化學(xué)指標(biāo)的勘察，另外，在地質(zhì)勘探過(guò)程中，布孔過(guò)于稀少或者深度不夠都會(huì)造成勘探不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

2.3建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的處理方法的問(wèn)題

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的處理過(guò)程中，存在著多種各類型的處理方法，不同的建筑物對(duì)于處理的方法有著不同的要求，在實(shí)際的處理過(guò)程中，如果將同一種方法應(yīng)用在不同的建筑物地基結(jié)構(gòu)處理中，就會(huì)為地面沉降埋下隱患，一旦建筑物在使用過(guò)程中出現(xiàn)意外，就會(huì)導(dǎo)致地面沉降加劇。

3地基基礎(chǔ)下沉的處理方案

3.1做好工程勘探工作

工程勘探是一個(gè)建筑工程最開(kāi)始的工作，相關(guān)人員應(yīng)該提高對(duì)工程勘探工作的重視程度，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)科學(xué)的工程勘探報(bào)告來(lái)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，因此，相關(guān)人員需要在勘探過(guò)程中展開(kāi)全面細(xì)致的工作，加強(qiáng)對(duì)土質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)的研究。

3.2做好建筑物的設(shè)計(jì)工作

在對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員需要根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，切忌立面復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要以安全穩(wěn)定作為建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)建筑物的附加壓力受力位置進(jìn)行合理的調(diào)整，要求其受力均勻。

3.3做好地基施工處理工作

針對(duì)不同類型的地基展開(kāi)不同的施工方法，在施工之前要采取相關(guān)的措施對(duì)地基進(jìn)行處理。具體來(lái)說(shuō)地基施工處理方法主要有以下幾種：

3.3.1強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是處理地基基礎(chǔ)的常見(jiàn)方式，也被稱為動(dòng)力固結(jié)法，是指將100kN～400kN不等的重錘，結(jié)合實(shí)際工作內(nèi)容從6m～40m的高空自由落下，給予土壤地基一定的沖擊壓力。主要應(yīng)用于不飽和粘性土地基的加固方面，既可以降低地基基礎(chǔ)的壓縮性，逐漸提高其強(qiáng)度，又能夠改善下沉性土壤抵抗液化的能力，減少地基下沉幾率。在此環(huán)節(jié)中，值得注意的是，強(qiáng)夯法運(yùn)用過(guò)程中要詳細(xì)考察夯擊能、時(shí)隔間距、所需加固深度，以及夯擊次數(shù)等內(nèi)容。其中土壤地基加固深度為主要設(shè)計(jì)參數(shù)，除了下沉性土壤本身的土質(zhì)外，落地高度、錘重等因素，都能在很大程度上影響地基加固深度。而且，在地基基礎(chǔ)中應(yīng)用強(qiáng)夯法，可以提高2倍～5倍地基強(qiáng)度，降低2倍～10倍壓縮性，進(jìn)一步提高地基的承載力，加固6m～10m深度。

3.3.2預(yù)浸水法

為了更好的處理土壤地基的下沉問(wèn)題，可以在施工之前就用水浸濕土壤地基，使其在自重應(yīng)力的飽和作用下，打消下沉性土壤本身存在的空隙，進(jìn)行壓密。這種處理方法，主要應(yīng)用在土壤厚度和下沉性較大的地基中，能夠起到穩(wěn)固地基結(jié)構(gòu)的效果。但是預(yù)浸水法會(huì)導(dǎo)致地基整體下沉開(kāi)裂，存在一定程度上的跑水現(xiàn)象和安全隱患，所以要盡可能在空曠場(chǎng)地對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)浸水法處理。除此之外，預(yù)浸水法需要大量水資源，一般情況下1m2地基，用水量就高達(dá)5t以上。

3.3.3深層攪拌樁法

目前建筑行業(yè)中處理地基下沉問(wèn)題，最常見(jiàn)的方法就是深層攪拌樁法，被廣泛應(yīng)用在下沉較輕，含水量豐富的土壤地基中。干濕法施工是深層攪拌樁法中兩大主要內(nèi)容，干法施工是將空氣經(jīng)過(guò)壓縮后，在土壤深層攪拌過(guò)程中噴灑固化材料，而濕法施工是將攪拌好的水泥漿注入土壤。主要工作原理就是，利用加入固化材料的水泥摻入土壤，與空氣和水分發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)后，形成難以分解的穩(wěn)固化合物，進(jìn)而有效增強(qiáng)地基基礎(chǔ)的強(qiáng)度和安全性。另一方面，深層攪拌樁法相對(duì)其他處理土壤下沉方法，不僅施工效率高質(zhì)量好，而且還沒(méi)有噪聲等問(wèn)題的產(chǎn)生，被廣泛應(yīng)用也是必然的發(fā)展趨勢(shì)。但是在具體實(shí)施過(guò)程中，干法施工務(wù)必要應(yīng)用在含水量充足的地基基礎(chǔ)中，否則容易導(dǎo)致水泥干粉在攪拌時(shí)，出現(xiàn)樁體中心強(qiáng)度較低，整體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的情況。也就是說(shuō)，在深層攪拌樁處理土壤地基下沉問(wèn)題中，只有土層含水量超過(guò)30%的情況下，才能發(fā)揮粉噴樁處理方法的有效價(jià)值。而濕法施工中，因?yàn)槭菍⑺酀{直接采用柱塞式注入土中，再加上預(yù)攪下沉等技術(shù)手段的輔助，很少出現(xiàn)地基樁體中心固化不完全的現(xiàn)象，相對(duì)干法施工來(lái)說(shuō)更均勻，效果也更好。

3.3.4擠密樁法

利用擠密樁處理地基基礎(chǔ)的下沉問(wèn)題，通常情況下都是應(yīng)用于14%～22%含水量土壤，以及一些人工土壤中。在實(shí)際施工前，要結(jié)合處理內(nèi)容和項(xiàng)目工程需要，設(shè)計(jì)完善的布置樁孔方案，并在樁孔中按要求填好素土或灰土，高效夯實(shí)地基穩(wěn)固性能。樁孔和樁體之間的相互擠壓，可以不斷擠密土體，進(jìn)一步夯實(shí)土壤地基。但是在此期間，千萬(wàn)不能將直徑過(guò)粗的砂石，以及透水性相對(duì)較強(qiáng)的材料摻雜其中，以免增加不必要的土壤孔隙和下沉性危險(xiǎn)。對(duì)沉管進(jìn)行振動(dòng)或捶打，逐漸將土體擠密夯實(shí)，從而改變土壤地基本身的下沉性，提高承載能力。

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（作者單位：蘇州中車建設(shè)工程有限公司）