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

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)計原理的影響，下面將對這些危害展開具體分析。

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)過充分的勘測和處理才能進行施工作業(yè)，例如軟土、局部軟硬不均勻土等土層結(jié)構(gòu)本身并不適合進行建筑施工，若不進行處理或處理不當(dāng)就展開施工會對建筑造成極大危害。首先是軟土土層對地基基礎(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，若不進行及時處理會導(dǎo)致地基基礎(chǔ)沉降過大并發(fā)生不均勻沉降，并且建筑高度與低級沉降深度成正比，三層建筑的沉降深度就可達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度高且高壓縮性低，正是由于這種特點被誤認(rèn)為是良好地基往往忽略了其脹縮性的缺點，并且會受溫度的影響使脹縮性發(fā)生改變進而使地基反復(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，并且在混合的過程中也無法保證均勻進行，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。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)計原理——地基設(shè)計不科學(xué)

很多設(shè)計師為了過度追求建筑美感將很多公共建筑和居民建筑的體型過度復(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大，而部分地基的承重相對較小從而使地基受力不均，這種過度的受力不均導(dǎo)致地基發(fā)生不均勻下沉。

2.地基下沉處理方案措施

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

2.1簡化地基設(shè)計，建筑體型簡單為宜

過于追求設(shè)計美感和建筑物設(shè)計難度而忽略了實際情況也是引發(fā)地基沉降的一個重要原因之一。要合理設(shè)置建筑物的縱向高度，若建筑物縱向高度過高且高度不一就會使縱向高度過高部分相對應(yīng)的地基承重過大，尤其當(dāng)?shù)鼗植疾痪鶆虻那闆r時更會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，進而發(fā)生地面裂縫和墻體裂縫等一系列問題?？偠灾?，在設(shè)計建筑物時要注重建筑物質(zhì)量并加之設(shè)計美感為輔，若兩者不可統(tǒng)一時必須將質(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而引發(fā)墻體裂縫的問題，設(shè)計師應(yīng)該在地基處理時考慮設(shè)置沉降縫。沉降縫是指將建筑物地基分隔為兩個或多個獨立單元，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劃成多個獨立的單元個體，即使某個單元的建筑物地基發(fā)生不均勻沉降也不會引發(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的危害。但是要注意設(shè)置沉降縫時對建筑物進行分割的單元條件應(yīng)該是結(jié)構(gòu)類型簡單且地基均勻。

2.3細(xì)密地質(zhì)勘查，謹(jǐn)慎選擇施工地點

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

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，相關(guān)施工部門應(yīng)結(jié)合先進施工工藝增強地基的承載力和穩(wěn)定性。

一是化學(xué)加固法，主要是通過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)能夠增強土層的硬度和密度從而減輕地基因土層的松散性過大而引起的沉降，通過工藝原理不難發(fā)現(xiàn)這種方法操作起來非常簡單并且安全性高。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地基土層的密度從而增大其強度，但是不同之處是化學(xué)加固法是通過發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的硅物質(zhì)增強了土層的強度，而擠密加固發(fā)是運用了物理方法。其施工原理是：通過打樁機或鉆在地基上打出若干孔洞，并通過相應(yīng)工具將砂石、素土等強度較大且顆粒粒徑適中的其他材料填入孔洞內(nèi)經(jīng)過充分的搗實后進行壓實，孔洞類的材料就被振實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，從而通過加強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展的重要基礎(chǔ)，本文從引起地基下沉的自然、人為兩個大方面進行分析得出其下沉主要是由于不良土層地基、地基材料空隙過大以及建筑設(shè)計方案不合理引起的。并以此作為切入點具體發(fā)現(xiàn)提高地基的承重性是解決問題的關(guān)鍵，進而提出了簡化地基設(shè)計、嚴(yán)格地質(zhì)勘查和結(jié)合科學(xué)方法的處理方案，以期對我國的建筑行業(yè)起到借鑒作用。