灵宝某宿舍楼场地的沉陷原因分析

梁艳梅 聂玉慧 梁 毅 张 莹

(1.河南省地矿局第四地质勘查院，河南 三门峡 472000；2.河南省地矿局第一地质矿产调查院，河南 洛阳 471023； 3.河南省地矿局第四地质勘查院，河南 郑州 450000)

灵宝某宿舍楼场地的沉陷原因分析

梁艳梅1聂玉慧1梁 毅2张 莹3

(1.河南省地矿局第四地质勘查院，河南 三门峡 472000；2.河南省地矿局第一地质矿产调查院，河南 洛阳 471023； 3.河南省地矿局第四地质勘查院，河南 郑州 450000)

以灵宝某宿舍楼场区为例，针对该建筑物发生裂缝、沉降、错断的现象，对该场区工程地质条件进行了分析，并从地质构造导致的地裂缝及湿陷性黄土产生的沉降等方面入手，阐明了建筑物产生沉降的原因，以供参考。

地裂缝，湿陷性黄土，沉降，变形原因

1 建筑物概况

灵宝某宿舍楼呈东西向，楼高3层，砖混结构；采用垫层法处理地基，处理厚度3.0 m；依据委托方提供及现场勘查，宿舍楼墙体上有多处近45°，宽度在1 cm～2 cm之间的斜裂缝及水平裂缝贯通墙体(见图1，图2)；宿舍楼外侧散水处有多条平行于楼房的水平裂缝以及垂直于楼房的纵向裂缝,裂缝宽度不等，在3 mm～15 mm之间；宿舍楼北侧中段散水处，地基严重下陷(见图3)，下陷深度约10 cm～20 cm；由于地基下陷导致散水错断，产生裂缝宽度最大约10 cm(见图4)。训练中心的室外台阶上、散水处，也有多处纵向裂缝及水平裂缝。

根据委托方要求查明该宿舍楼场区的沉陷原因；考虑墙体裂缝及楼房现状，并结合场地岩土工程条件，在宿舍楼东侧及北侧布设3个工程勘探点，均为取土试样探井；布孔深度：6 m～15 m。在探井采集Ⅰ级原状土试样26组，简易样3件，提交常规试验29组，固结试验成果26组，湿陷性试验成果26组。

2 场区工程地质条件

1)场区地质构造。场区位于文底—宫前大断裂(F1)及灵宝—三门峡大断裂交汇处。灵宝—三门峡断陷盆地主要受河南境内的近东西向文底—宫前大断裂(F1)、北东向灵宝—三门峡大断裂(F2)控制。文底—宫前大断裂(F1)，为近东西向高角度正断层，向北陡倾，倾角80°，切割深度8 km，长近130 km，属区域性断裂，为灵宝—三门峡断陷盆地的南部边界断裂。灵宝—三门峡大断裂(F2)，总体上为一北东向高角度左旋正断层，于张家湾一带转为北东东向，又转为北东向。断面倾向北西，倾角70°，切割深度8 km。该断裂西南端延入卢氏境内，北东端在三门峡水库大坝附近与山西境内北西向断裂交汇，全长约110 km。该断裂将文底—宫前断裂错断，使文底—宫前断裂东段北移23.5 km，为一区域性地壳断裂。川口乡南朝村位于F1，F2断裂交汇处，受F1构造活动影响明显，场地出现多条近南北向地裂缝，裂缝宽度在3 cm～5 cm之间，深度不详，仍在发展中。

2)地貌单元。场区地貌单元为豫西崤山山脉浅山区的黄土台塬(丘陵)，地势随燕子山走势而变化，场区东侧为黄土台塬，西侧为川口灞底河阶地。

3)场区的湿陷性评价。通过野外勘察及室内试验结果，查明场区地层为新近碾压回填的填土及第四系全新统冲—洪积成因类型的黄土状粉土层；依据GB 50025—2004与土工试验综合成果表，拟建场区湿陷性黄土湿陷系数最大值为0.072，湿陷量的计算值最大为大于514 mm，湿陷深度最大为大于7.2 m，湿陷层厚度最大为大于6.7 m。自重湿陷系数最大值为0.030，自重湿陷量的计算值最大为77；自重深度最大为大于7.2 m；自重湿陷层厚度最大为大于4.7 m。综合判定该场区为自重湿陷性黄土场地，地基土的湿陷等级为自重Ⅱ级(中等)。

3 建筑物沉陷、变形原因及分析

1)构造地裂缝导致建筑物产生裂缝分析。据当地百姓介绍，该场区附近田地也存在多处地裂缝；场区内也有多条北东至西南向的地裂缝，地裂缝宽3 cm～5 cm，贯穿至建筑物基础底面以下，深度不详；但宽度仍在发展之中。场区内有北东至西南向的构造地裂缝，宽3 cm～5 cm，贯穿至建筑物基础底面下，裂缝在发展过程中，对建筑物上部结构及基础进行东西向拉伸，墙体被拉裂，导致建筑物结构产生多处斜裂缝，继而开裂。2)湿陷变形导致建筑物产生裂缝原因分析。经现场及向当地居民调查，2014年9月，持续近1个月的降雨量，透过场区南北向地裂缝及地面，渗入地基土。结合建筑物勘探点布点示意图及土工试验结果，场区J1探井(该井位于训练中心东侧)渗水量较少，含水量w在16.6%～21.6%之间，湿陷性未完全消除，湿陷量计算值大于560 mm；J2探井(该井位于宿舍楼北侧中段附近)渗水量较大，4 m以下，含水量w在21.0%～23.2%之间，土质为湿；4 m以下土质湿陷性已经完全消除，湿陷量计算值为270 mm，已完成部分湿陷变形；J3探井(该井位于地裂缝上)渗水量较大，3 m以下，含水量w在21.3%～28.6%之间，土质为湿，局部土质已达饱和状态；3 m以下土质湿陷性已经完全消除，并全部完成湿陷变形。因场区为自重湿陷性黄土场地，受管道渗漏以及雨季降水通过地面及地裂缝渗水的影响，产生湿陷变形，导致建筑物地基局部沉陷，结构产生裂缝。

4 结语

场区位于文底—宫前大断裂(F1)及灵宝—三门峡大断裂交汇处，场区地裂缝发育，且为自重湿陷性黄土场地；建筑物因雨季降水渗入地裂缝引起地基土发生湿陷变形，导致建筑物地基产生沉陷；地裂缝贯穿至建筑物基础底面下，对建筑物基础及上部结构进行拉伸，导致建筑物错断并产生斜裂缝。

[1] GB 50025—2004，湿陷性黄土地区建筑规范[S].

[2] 灵宝县地方史志编委会.灵宝县志[M].郑州：中川古籍出版社，1992.

On analysis of reasons for settlement at some dormitory building site in Lingbao

Liang Yanmei1Nie Yuhui1Liang Yi2Zhang Ying3

(1.No.4GeologicalSurveyInstitute,HenanGeologyandMineralBureau,Sanmenxia472000,China;2.No.1GeologicalSurveyInstitute,HenanGeologyandMineralBureau,Luoyang471023,China;3.No.4GeologicalSurveyInstitute,HenanGeologyandMineralBureau,Zhengzhou450000,China)

Taking some dormitory building at Lingbao as the example, the paper analyzes some engineering geological conditions of the place from the ground cracks caused by geological structures and settlement by collapsible loess, and illustrates the reasons for the settlement of the buildings, so as to provide some reference.

ground crack, collapsible loess, settlement, deformation reasons

2015-02-09

梁艳梅(1977- )，女，工程师; 聂玉慧(1971- )，女，工程师; 梁 毅(1984- )，男，工程师; 张 莹(1986- )，女，助理工程师

1009-6825(2015)11-0041-02

TU478

A