地基基础沉降原因及处理方法综述.docx

地基基础沉降原因及处理方法综述摘要：在土木工程建设和使用过程中，地基基础不均匀沉降 量直接关系到建造物使用的安全性。针对建造物时常会由现一定程 度的地基基础不均匀沉降这一问题，对其主要原因进行了初步分 析，并提由相关处理方案，以供探讨。关键词：建造物；地基基础不均匀沉降；原因；处理方法土木工程建设中，地基基础不均匀沉降是各类建造物时常会由 现的问题，沉降量过大对上部结构的影响主要反映在： （1）墙体 产生裂缝。（2）柱体破坏。（3）建造物产生倾斜。当总沉降量或者不均匀沉降超过建造物允许沉降值时，将影响 建筑物正常使用造成工程事故。建造物均匀沉降对上部结构影响 不 大，但沉降量过大，可能造成室内地坪低于室外地坪，引起雨 水倒 灌、管道断裂，以及污水不易排生等问题。1 .地基基础沉降形成的原因分析对地基基础沉降的原因进行总结分析，大致分为以下几种：1.1 土方回填前未对天然地表进行有效处理有些地区的天然土质软弱，若在土方回填前未进行有效地压实处理，特殊是分布着多条纵横水渠，沟底未进行清淤处理, 会造成局部沉降明显高于其他部位。1.2 回填土、场地淤泥土的土体性质影响由于回填土、场地淤泥土均属于高压缩性软弱土体，并且具有 高含水率、触变性、流变性、不均匀性等特点，在上部施工加载作 用下桩基产生负磨擦力作用，在降低了桩基础承载力的同时，使桩 体底端淤泥土体压缩变形从而产生不均匀沉降。1.3 季节变化对浅基础的影响在季节性变化较大的地区，淤泥层上部的浅基础会随着季节的 变化产生一定的沉降。主要原因是冬季为枯水季节，地下水位下降， 基础所受地下水的浮力减少，产生下沉，在次年丰水季节，被压缩 的淤泥不能恢复，因为基础沉降会不断加深。1.4 特殊地基对建造物的影响特殊土地基主要指湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基以 及盐渍土地基等。湿陷性黄土在天然状态上具有较高强度和较低的压缩性，但受 水浸湿后结构迅速破坏，强度降低，产生显著附加下沉。作为建造地基的冻土，按时间可分为季节冻土和多年冻±o当土中水冻结时，具体积约增加原水体积的9%,这种 膨胀作用会破坏地基土的稳定性，造成地基基础的不均匀沉降。盐渍土地基是指土层内平均易溶盐含量大于0.3%的地 基。盐渍土在干燥状态时，即盐类成结晶状态时，地基土具有较高 的强度，而当地基浸水时，易溶盐呈液态，土体性质发生变化，地 基强度降低，压缩性增大，从而产生地基溶陷。1.5 建造物附近开挖深井且过量抽取地下水针对地下水位比较高的地区，在建造建造物之前需要考虑地下 承压水的浮托作用。若该建造物附近开挖深井，由于过量抽水，造 成地下水位急剧下降，使承压水对上覆硬壳层的浮托力消失，同时 抽水还造成淤泥质黏土流失，从而引起这一范围内土体的变形，导 致地基不均匀沉降。2,地基基础沉降处理方法地基处理方法的具体选用，应以地基条件、设计要求、处理指 标及范围、工程费用、工程进度、材料来源和当地环境多方面综合 考虑和研究，本着既经济合理又安全可靠的原则，通过技术经济比 较的方法，来科学的选用。2.1 高压旋喷桩加固方案高压旋喷桩加固方案就是在预定深度（桩径上部600、 下部800、桩长8/12. 5m）,利用旋喷装置中注浆管产生的能量高 度集中的高压喷射流，连续切割基底以下土体，尽可能置换由充分 的土体，以提高地基的整体抗胀、抗陷的复合强度。基础间设钢筋 混凝土梁以增加整体刚度，增强基础的变形协调能力。此方法的缺 点是材料用量大。合用于砂土、粘性土、黄土及人工填土等地基。2.2 卵石回填处理方案卵石回填处理方案就是将原基础吊离，再向下开挖2. Om,基坑用碎石填至基底及四周，以充分吸收硫酸盐渍土体积膨 胀所释放能量，增强基础整体刚度，减少不均匀沉降，提高抗拔、 抗冻能力。合用于盐渍土地基等。此方法的缺点是工程量大，不适 合大面积建造。换土垫层法加固方案换土垫层法是挖除浅层软土，用砂石灰土、素土等强度较高的 土料代替，以提高持力层土的承载力，减少部份沉降，有效消除湿 陷性、胀缩性，改善土的可液化性能的地基处理方法。根据所用土 料的不同，垫层主要有素土垫层、砂垫层、碎石垫层、灰土垫层（灰 上比2:8或者3:7）等类型。换土垫层法的施工步骤是：先挖运原 软弱土，清净基坑水土，再回填砂石，并逐层振压碾实。该方法 合用于处理浅层软弱土地基，湿陷性黄土，季节性冻土地基。微型桩加固方案微型桩是一种用压浆方法成桩的小直径钻孔灌注桩，其直径通 常为IOoS250mm,有时也采用300mm的桩径。桩体主要由压力灌注 的水泥（砂）浆或者细石无砂混凝土与加劲材组成，依据其受力需 求加劲材可为钢筋、钢棒、钢管或者型钢等，其长度普通为6 20叫国外最长达30mo微型桩经过压力注浆后可与地基土密切结 合，水泥 浆液还可在桩周土中劈裂扩展，达到提高单桩承载力、 提高桩周土力学性能的效果，具有承载力高、沉降量小、所需施 工场地小、费用相对较低、桩孔直径小、施工噪声及引起震动很 小、合用不同土质条件的特点。其中比较有效的方法是采用小型钢管桩加固地基，其加固原理 是：加固后的钢管桩与独立基础组成的联合基础，在外力作用下， 当基础有了弱小的沉降时，首先由桩承受力，当桩接近极限承载力 时，再由独立基础下的地基承受荷载。这样就将浅基础受力转变为 主要由桩基础受力，于是大大减小了基础的沉降。但是，这种方法 存在着加固应力滞后的问题，即原基础承台必须先产生少量的沉 降，钢管桩才干发挥作用。因此，应与预应力加固技术结合使用， 使钢管桩提前受力，一旦基础有微量沉降，立刻能够传递给桩基， 从而起到加固基础的作用。2.5锚杆静压桩加固方案锚杆静压桩是锚杆与静压桩结合而成的一种地基加固处理技 术，属于桩式托换技术。锚杆静压桩的施工工艺是通过在基础上埋 设锚杆和固定压桩架，以建造物所能发挥的自重荷载作为压桩反 力，用千斤顶将数节由电焊或者硫磺胶泥连接起来的预制桩段一节 -节地从基础预留孔或者开凿的压桩孔内压入土中，然后通过封顶混凝土将预制桩与承台连成整体，从 而达到提高地基承载力、控制地基沉降的目的。振冲碎石桩加固方案振冲碎石桩加固砂层的原理：一方面依靠振冲器的强力震动使 饱和砂层发生液化，砂颗粒重新罗列，孔隙减少，密度增加；另一 方面依靠振冲器的水平振动力，使加固填料把砂层挤压加密。振冲 碎石桩加固可液化砂层地基的主要机理是挤密作用、排水减压作用、砂基预振效应。合用于松砂、杂填土、颗粒含量不多的粘性土地基。双液注浆法加固方案普通而言，桩基承载力是由桩侧摩阻力和桩端阻力叠加而成。 双液注浆就是在桩基施工完成后，通过高压将液态的混凝土复合浆 液(例如水玻璃+水泥浆混合液)注入主层中，以密实岩土层，达 到增大桩侧摩阻力，提高桩基承载力的目的。合用于砂土、黏土性 地基。综合处理加固方案由于每种加固方法各有优缺点，针对土木工程建设中遇到的具 体问题，采用单一加固方案可能会达不到较好的效果。因此，我们 可以灵便且正确的选择恰当的加固方法，结合以上或者未提及到 的两个或者多个方案，以达到最优效果。例如：高压旋喷桩加固+ 双液注 浆法；锚杆静压桩加固+双液注浆法。3 .结论地基基础的处理方法是多种多样的，以上只提及了一部份。在 进行土木工程建设中，除了要掌握必要的理论知识，同时还需要回 到实践之中去，要结合实际情况，灵便选择合理经济的地基处理方 法。这样才可以在理论中探索实践，在实践中发展理论。作者简介：胡彦君(1984-),男，工程师，张家口发电厂设备部高级点检员。参考文献：lJGJ123-2000.建造地基基础加固技术规范S.2GB50007-2002.建造地基基础设计规划S.3YBJ227-9L锚杆静压桩技术规程S.4周京华.地基处理M.成都：西南交通大学生版社，2001.5凌志平，易经武.基础工程M.北京：人民交通由版社， 1997.6牛志荣.地基处理技术及工程应用M.北京：中国建材工业 生版社，2004.7高翔.微型桩设计及施工J.工程勘查，2003(6)