探讨软土地基上建筑施工不均匀沉降防治措施

谭宗炜 杨再祥

（三穗县大地建筑工程有限责任公司 贵州 三穗）

探讨软土地基上建筑施工不均匀沉降防治措施

谭宗炜 杨再祥

（三穗县大地建筑工程有限责任公司 贵州 三穗）

近年来，随着我国的路桥工程建设不断的加快，在其施工的过程中时常会遇到各种地形，而软土地基是道路桥梁的施工中的一项重难点，极大影响道路桥梁使用的寿命和安全系数。本文研究建筑结构软土地基不均匀沉降的关键形成因素、对上部建筑结构的影响以及可以采取的控制措施，不但在科学上有重要的理论意义，而且在实际中也具有重大的工程应用价值。

软土地基；建筑施工；不均匀沉降；防治措施

引言

在建筑工程中，导致软土地基出现不均匀沉降的原因有很多，而此类原因会导致对建筑物造成一定程度的损害，且无法弥补。不过通过在设计与施工方面采取相关措施，是可以避免产生不均匀沉降的现象。大多数的建筑物都会出现一定程度的沉降现象，建筑物的地基建在柔软不坚硬位置上就更容易发生这种不均匀的沉降现象，若是产生超过规定限度的不均匀沉降现象，则可能导致上方结构发生开裂的现象，最后造成建筑物各处的渗水或下水道堵塞的后果，对建筑物的使用影响极大。

1　我国软土地基概况

我国的幅员辽阔，土地地形复杂，软土在我国的不同地区都均有分布，特别在沿海地区的分布更加为广泛。随着我国的城市化进程不断加快，房屋的需求量也不断提高，建筑工程发展越发迅速，一定数量的建筑工程因为受到地形的限制需要修建于软土地基上，但是软土地基同普通硬土地基不同，具有含水量较大、强度低、压缩大且渗透性差的特点。因此在软土地基施工中，常常会出现路面下沉、凸起，墙面发生不同程度的开裂，地基出现滑移等问题。而且，在建筑工程后续使用的过程中，极易出现各种问题，尤其是软土地基的不均匀沉降现象，极大的影响建筑的物理性能，导致其出现扭曲、倾斜、裂缝，甚至影响建筑外观和使用安全，最终导致坍塌事故。地基不均匀沉降的影响因素有：地质勘察报告的准确性较差、真实性不太高；没有将沉降缝设置在建筑物的适当关键位置；建筑物的各层高之间相差较大，所承受的荷载力差异较大；由于地基土的压缩性能不同，针对地基应采用的处理方法也不一样；设计细节方面的轻微错误都会引起建筑物施工后不均匀沉降现象的发生。怎样处理地基因发生不均匀沉降而对上部结构产生的过大变形、裂缝、倾斜甚至倒塌等不利影响是工程建设和地基基础科学面临的重大问题。

2　地基不均匀沉降产生的原因及防治措施

2.1地基不均匀沉降产生的原因

沉降主要是由于土体受到的压力增加，如建筑物中的土体水分流出，导致土体的体积减少，发生下陷，此种现象主要发生于粉粒、粘粒等软弱的土层中。另一原因是土层中含有腐植质，一旦腐植质遭到分解，土体的体积减少，最终导致下陷。由于土层的结构及土面的受力情况不同，各部位沉降现象也不相同，最终导致不均匀沉降。

2.2地基不均匀沉降的防治措施

2.2.1从设计图纸入手

采用多种方式，增强多层建筑住宅的基础刚度及整体刚度设计适当的沉降缝位置。在多层建筑的住宅上，控制长度在55公尺内；针对长度较大的建筑住宅，要考虑将沉降缝设置在较为适应的部位；在平面图形比较复杂的或是在层高之间相差大并且荷载不同的情况，要将沉降缝设置在转折处；将沉降缝设置在层高高差处或者是荷载明显不同的位置；设置沉降缝在地基土压缩性能具有显著不同的位置或是处理地基采用方法不同的地方。在建筑多层住宅时，其平面形状要力求简单，并做到规则整齐，尽量避免将其形状结构设计得太过复杂，阴角不宜设置太多；尽量预防建筑物之间的高低、荷载差异太过明显。在软土地区的建筑物发生裂缝事故中，常常是高度、荷载存在差异的建筑物。

在建筑结构方面采用的措施，对建筑物的长度和高度之比进行合理化控制，这对砖瓦和石头承重结构建筑物刚度有着十分重要的影响。长高相对较大的建筑物中，地基不均匀变形的调整能力就相对较差，反之，如果能控制建筑物的长高比在允许的一定范围之骨，就会具有较强的地基不均匀变形的调整能力。通过长期施工的实践证明，将建筑物的长高比控制在2.5～3之间时，就能减少建筑物发生相对弯曲的程度，房屋相对不容易产生裂缝现象。

2.2.2保证钻探报告的真实性与可靠性

地质钻探中的文字材料是一门专门的科学，不容掺有半点虚假。钻探的文字材料是工作人员的主要执行依据，这就要求进行地质勘测人员的业务水平与政治素养以及职业道德素养必须有所提高与改善，强化其自身责任感，保证钻探报告的真实性与可靠性。

2.2.3针对地基与基础方面的措施

在高及多层建筑住宅的地基基础时，一定要以对其变形值的控制为主，必须由设计团体对最终沉降量与偏心距离进行基本的验证计算。将基本最终沉降量控制在相关规定的范围内。当建筑物的体形较为复杂，且纵向刚度较差的时候，应当按照相关规范对其基础最终沉降量加以控制，以达到目的要求。但是，在天然地基条件不能达到建筑物控制沉降变形的要求时，就必须要采取相关技术措施，像是要预制钢筋混凝土短桩。

2.2.4从施工入手，切实提高施工质量

①全面检查并控制承包商做的施工准备工作的质量。这其中包括对资质的审查，控制施工队伍及人员的质量；对工程施工所需的原材料与半成品以及各种构配件等器材在采购、加工制造到运输最后进场进行全过程的管理，对施工组织的施工计划、保证施工质量的措施以及施工的具体方案进行审查；对施工所用到的所有设备进行相关设计的检查；审查并控制承包商对施工环境和条件方面准备工作的质量；控制进行基准点的测量与确认参考标高及进行工程放线测量的质量。②做好监控的准备工作、设计交底与图纸会审，控制并及时变更图纸的设计；保证施工现场的场地条件与通道条件；做到对开工前质量严格把关（具体软土地基施工流程如图1）。

图1　软土地基施工流程图

3　软土地基不均匀沉降防治技术

在施工的过程中，要按照软土地基的地质情况，采取一定的处理措施，为后续建设施工打下基础。对于软土地质，一般的加固方法主要有换填垫层、抛石挤淤、排水固结、井点降水、粉喷桩法等，且取得了一定的效果。近年来，许多新的方法技术逐渐成为较常用的加固方法。

3.1CFG桩处理技术

在粉喷桩的加固法中，较常见的技术便是CFG桩处理技术，其主要作用原理为借助振动力和静压力、锤击力等将无缝的钢管插入地基指定的深度中，再将预制好的混凝土水泥缓慢的经过无缝钢管的一头导入至地基中。在具体的操作时，要进行钢管拔出及振动工作，从而形成了混凝土和钢筋之间的共同作用的桩柱，这种方法目前已广泛应用于道路桥梁及建筑工程建设中对于软地基的处理工序。另外，还可借助实际的情况取消钢筋的架构从而降低工程的造价，以节约建筑的成本。在配合比设计的过程中，可适当掺杂少许的粉煤灰来改善混凝土的综合性能。

在CFG桩处理的过程中，首先要科学的布置施工的场地，做好试桩的工作，并检测当地地质的形态，合理的分布搅拌机及料场的位置，从而减少混凝土运输的时间。在混凝土浇灌的过程中，要严格的控制桩机拔管的速率，尽可能的保持在每分钟0.8m左右，当拔管与地面距离2m左右时，则要适当的减缓拔管的速率，以保证混凝土浇灌的密实度以及二次浇灌的注入。需要注意的是，只有在上次的施工桩强度达到设计的要求时，才能进行下根桩施打工作，不可忽略桩体养护工作，禁止施工机械对未达到龄期的混凝土进行碾压。

3.2水泥粉喷桩的处理技术

在道路桥梁施工中，水泥粉喷桩的处理技术属于常见的软地基加固处理办法，其主要的原理为选取合适的混凝土及石灰固化剂进行搅拌，使之产生化学反应从而达到固化地基的目的，以增强软土地基的稳定性和整体性。在具体的施工过程中，设置粉喷桩时要确保其直径大约为500mm，要求桩管可以穿过软土层且达到持力层500mm以上。此外，要确保桩间距为1.1～1.2m，形成稳定性良好的三角形或着矩形结构。在进行水泥粉喷桩的施工前，要进行试桩工作，在试桩时采用跳跃试桩、连续试桩等方式进行施工，在每次试桩时同时进行5根试桩工作，要确保粉喷桩的桩位偏差控制在50mm内，垂直偏差则控制在桩长的1.5%以内，在后期试桩检测的过程中，可在桩体的上、中、下部位分别进行取样，对桩身进行检测观察。在面对工程的地质条件较差、承载力低、土体含水量较大的地质环境时，可采用水泥粉喷桩的方法进行软土地基的处理，以此提高土层的压缩模量以及软土地基的承载力。

4　结束语

综上，如果不均匀沉降的现象出现在路面上，就很可能会发生路面下陷的现象。如果是建筑的地基产生了不均匀沉降的现象，小则使建筑物倾斜，大则影响建筑物的结构发生形变。不平均的沉降对建筑安全构成了很大影响，因此需要通过在前期勘察、结构设计、建筑施工、监理等等环节注意监管，保证施工质量，将这方面的不利影响减少到最小，将损失降到最低。

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TU433

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1673-0038（2015）36-0114-02

2015-8-19