某住宅楼墙体开裂原因分析及地基加固的研究

2011-08-15袁慧

太原城市职业技术学院学报 2011年1期

关键词：住宅楼灰土陷性

袁慧

（太原城市职业技术学院，山西太原 030027）

某住宅楼墙体开裂原因分析及地基加固的研究

袁慧

（太原城市职业技术学院，山西太原 030027）

论文通过对某住宅楼墙体开裂原因进行调查研究，指出湿陷性黄土地基被水浸湿是导致事故的主要原因，提出了具体的地基加固的方案。

墙体开裂；湿陷性黄土；地基加固

一、工程概况

某住宅楼为地下一层，地上六层砖混结构，建筑平面呈矩形，东西走向，楼宽11.9m，楼长82.35m，建筑面积约6900m2。该住宅楼采用砖墙承重，楼屋盖采用钢筋混凝土现浇楼板，基础采用钢筋混凝土筏片基础。该住宅楼于1998年开始施工建设，2001年居民入住。目前该住宅楼西侧家墙体相继出现裂缝，且裂缝有发展趋势。

现场检测时在窗过梁与墙体接茬处发现细微斜向裂缝（缝宽小于0.5mm），裂缝长度很短，为过梁与墙体之间出现错动所致。就裂缝形式而言，墙体裂缝主要出现在东西走向的纵墙的门窗洞口角部。该住宅楼结构顶点侧向位移矢量方向表现整体向西倾斜的规律。各观测点中有3个点的侧向位移矢量值已超出结构正常使用性顶点侧移限值，但尚未达到结构不适于继续承载（结构安全性）的结构顶点的侧移限值。该住宅楼所在场地室外地面无排水通道，排水不畅。可初步判定结构倾斜与开裂现状与其地基发生不均匀沉降有直接关系。地基产生不均匀沉降的诱因是外界水体顺硬化地面裂缝进入土体。

该住宅楼建筑场地地形基本平坦，场区属自重湿陷性场地，地基的湿陷等级为Ⅱ级，湿陷性土层的下限深度约13.0m。地震基本烈度为8度近震，场地土类别为Ⅲ类。基础采用钢筋混凝土筏片基础，混凝土强度等级为C20。

二、开裂原因分析

该住宅楼目前墙体裂缝为典型的地基不均匀沉降裂缝，结构顶点倾斜规律表明，西侧的地基基础发生了不均匀沉降现象。造成地基不均匀沉降的原因是：室外硬化地面及散水以下回填土存在不密实情况，在外部荷载作用下，硬化地面及散水混凝土损坏开裂，外界水体由硬化地面开裂处首先进入回填土，进一步绕过灰土垫层进入下部地基土体。湿陷性黄土具有遇水湿陷的不良特性，最终造成地基发生不均匀沉降。场地西侧地形低于该住宅楼室外地面约4m，且西侧地面未见硬化，根据计算，西侧地面距住宅楼灰土垫层底面的距离不足2m，因此不排除由此方向侧向浸水的可能。

因此，地基受水浸湿是产生地基不均匀沉降，造成上部结构墙体开裂的根本原因。为防止进一步沉降和结构墙体开裂应以防止水浸地基为原则。

三、地基加固建议

地基不均匀沉降造成了该住宅楼上部结构开裂，因此进行加固处理时，应遵循先加固地基、后加固基础，最后加固上部结构的基本原则。进行基础和上部结构加固前，应确认加固后的地基沉降是否已经稳定。考虑到上部结构墙体裂缝程度总体较轻，绝大多数裂缝尚未达到影响结构正常使用的不利程度，因此可不必进行处理，或仅作封闭处理后重新进行饰面装修。基础采用400mm厚钢筋混凝土筏板基础，基础整体刚度较大，可以抵抗较大的地基变形，就目前情况也不必采取处理措施。

1.在住宅楼灰土垫层周围设置U型灰土桩围箍，既能防止侧向浸水，又能限制侧向变形。灰土围箍体系由灰土桩组成，设两排。桩桩相接。打桩施工时，成孔可采用机动或人工洛阳铲，填料采用灰土。成孔后、填料前，先以重锤夯底。桩的上部要与灰土垫层无间隙连接，即以灰土在平面上将桩顶与原灰土整体覆盖连为一体。

2.对住宅楼周围回填土，由于其已呈现淤泥状土，承载力较低，如不进行处理，地面硬化层仍会再次开裂，因此该方案采用生石灰桩进行处理，起到吸水挤密的作用。在新增设的灰土桩与建筑物地下室墙体之间的回填土中设置生石灰桩，利用生石灰吸水膨胀的原理，降低土体中的含水率，固结目前软弱回填土。

3.该住宅楼建筑场地目前和将来均需防止水体浸入地基，并建议对室外直埋管网改为混凝土管沟管网，并经常性地检修室内、外有关管道，防止管道漏水，采取有效排水防护措施。待地基土及回填土加固处理完毕后，对该住宅楼周边重新进行混凝土硬化。

4.对室外排水渠道进行重新设计，保证雨季大量降水时，水体可以迅速排走，防止在建筑物周围聚集。