山区地基基础不均匀沉降问题浅析.doc

山区地基基础不均匀沉降问题浅析山区建筑物的地基基础的不均匀沉降问题必须认真对待，从选点开始，直到工程地质勘察，设计和施工都应建立在摸清地质结构条件的前提下，按照客观规律因势利导地去开展工作。 首先应认真查明和处理各种地下障碍物，确保地基基础工程质量和进度。 地下障碍物存在的年代有远有近，埋藏有深有浅，分布有疏有密，范围有大有小，没有规律可循，只有认真作好地质勘测，分析判断，精心处理，才能除掉建筑物的隐患。在查明了地下物之后，处理方案要谨慎选择，且要有建设（监理）单位，设计单位、施工单位大家共同重视、共同努力，方能得到圆满解决。 一、山区建筑地基的特点 山区建筑地基，由于地质条件复杂，与平原地区相比，具有如下特点： 1、地面高差悬殊很大。大量的平整场地工作往往使同一建筑物的部分基础置于挖方区，而另一部分基础置于填方区；一部分基础置于河道上，而另一部分基础置于硬上层上，如果处理不当，很容易使地基产生不均匀沉降。 2、基岩起伏变化较大。由于基岩起伏，上覆土层的厚度不同，常常使建筑物一部分基础置于坚硬的基岩上；另一部分基础置于土层上，使建筑物地基产生不均匀沉降。3、土层复杂。山区地基由于土层在平面与竖向分布上常有很大的差异，不但层次多，且各种土层的物理力学指标相差悬殊，在平面上土层厚度变化较大。 4、局部软弱土层。山区常遇到有古（老）池塘，河道沟渠的淤泥细砂，软塑状粘性土层等局部软弱土层，一般面积不大，对一个建筑物地基的影响虽只是局部的，但如果处理不当，易产生基础不均匀沉降，也应重视。 二、对不均匀地基的处理 l、桩基础 。采用爆扩桩、灌注极，打入桩穿过软弱土层，将基础支撑在坚硬土（石）层上，使建筑物的沉降差满足设计要求，这种方法能同时取代或减少地基处理和开挖基坑的土方工程，可以节约人力和缩短工期，山区普遍采用此法。要使桩基础达到经济上合理，技术上安全可靠，必须做到精心设计和精心施工，否则虽采用了桩基础也会发生问题。 2、充分利用上覆土层，尽量采用浅基础。当地基上部土层的强度较高，且具有一定的厚度，其下分别为软弱土后和硬土层时，应优先采用浅基础较为经济合理。 3、换土。换土有两种，一种是以硬换软，一种是以软换硬。其目的都是为了获得整个建筑物的均匀沉降。一般来讲，在一个建筑场地内，硬地基少，软地基多。它采用以软换硬的换土法（又叫褥垫）。若软地基少，硬地基多，宜采用以硬换软的换土法。若软硬地基各一半，宜采用设置沉降缝与局部换上相结合的方法。 4、用梁板跨越软弱土层区。此方法较少采用。 我们商洛山区多年来较多采用的是换土法和桩基础，效果很好，至今未发现大的不均匀沉降的问题。 三、几点建议 1、山区工程水文地质条件比较复杂，只有在查清工程地质结构和水文地质条件的情况下，经过认真勘测才能对地基采用因地制宜的合理方案。因此山区建设中搞好水文地质勘测工作，显得尤为重要。 2、山区建设中，平整场地时不可避免地出现较多填土区，合理地利用填土地基，对山区建设具有重要的意义。利用填土地基的关键是提高填土的密实度。因此，要统一规划，安排好平整场地，地车上压实处理及基础施工的综合方案，提高填土质量。 3、山区建设软硬不均地基比较复杂，在设计时应考虑减少建筑物的沉降差。桩基础是一种较常用的方法，选用什么样的桩型及工艺应根据地质情况和具体条件确定。为了保证质量，在现场进行桩的静载试验来确定桩基的承载力是非常必要的。 4、地质条件比较复杂的地区，主要建筑物的基槽（坑）开挖后，应组织质监、地勘、设计、监理、建设、施工单位进行验槽后，方能进行下一道工序的施工，基础施工应作好隐蔽工程记录，特殊处理记录。 5、对有代表性的软、硬不均地基的建筑物应加强沉降观测。以便分析研究，为山区建设处理软硬不均地基积累资料。山区地基特点及技术处理措施摘要：论述了山区地基特点及处理措施，并根据工程实践提出了具体建议，对山区工程建设有借鉴和指导意义。关键词：地基特点技术处理近年来，随着经济全球化进程的加快，各种资源紧缺矛盾日益突出，矿山建设迎来新的高潮。从工程建设角度讲，山区地基问题越来越引起工程界高度重视。山区地基因具有其特殊性而不同于一般平原地区的地基，其土层的成因年代有远有近，埋藏有深有浅，范围有大有小，分布有密有疏，没有表象规律可循。只有通过详细的地质勘察，彻底查明地下工程地质、水文地质情况，充分了解地质结构及其土层分布特点，掌握其内在规律，科学规划、精心设计，区分情况具体地加以分析处理，才能消除建筑物的地基隐患，达到预期目的。一、山区地基的特点山区地基，由于其成因条件特殊及复杂，与平原地基相比，突出特点是地基的不均匀性，具体讲有如下特点：1、自然地面高低不平、高差起伏较大。平整场地中，大挖大填的结果，容易形成不均匀的半挖半填地基。往往使同一建筑物的基础部分位于挖方区，而另一部分位于填方区。此种情况，如果不采取技术处理措施，很容易使地基产生不均匀沉降，造成建筑物开裂甚至发生倾斜、倒塌等恶性事故。2、地基之基岩面起伏变化较大，上覆土层分布厚薄不均。常常遇到下卧基岩表面坡度较大（一般指坡度）10%）、石芽密布并有出露、大块孤石（在山前洪积层中或冰碛层中经常出现）或个别石芽出露，自然形成软、硬不均的土岩组合地基。若建筑物基础直接坐落在该种地基上，极易产生不均匀沉降，导致建筑物开裂，影响使用。3、地质构造成分复杂。山区地基土层分布变化较大，在平面与竖向都存在很大的差异，不但层次多，而且各种土层的物理力学指标相差悬殊，表现为土层分布极不均匀一致。4、时常存在局部软弱土层。山区地基常遇到古池塘、古河道、古沟渠、古洞穴等，其间堆积有淤泥、冲填土、软塑状粘性土等软弱土层，一般面积不大，虽对一个建筑物地基来说，影响只是局部的，但如果处理不当，同样会使建筑物基础产生不均匀沉降。为此，亦应引起高度重视。5、在岩溶（又称“喀斯特”）地区，溶洞、溶沟、溶槽、石芽密布，其间充填着性质和厚度都不完全相同的土，形成不稳定不均匀的岩溶地基。此外，山区经常还会出现多种不良地质现象。如滑坡、泥石流、崩塌以及岩溶、土洞强烈发育等，易对工程建设造成直接的严重危害或潜在的破坏威胁，在选择建设场地时，应尽力避免。二、山区地基的处理l、充分利用上覆土层，尽量采用浅埋基础。当地基持力层上部土层的强度较高、压缩性较低，且具有一定的厚度（规范中要求，在岩溶地区，当基础底面以下的土层厚度大于3倍独立基础底宽，或大于6倍条形基础底宽，且在使用期间不具备形成土洞条件时），其下卧层为软弱土层或其它不良地质时，应优先采用浅埋式基础更为经济合理。2、充分考虑地基、基础和上部结构的共同工作特性，既保证地基的变形要满足上部结构的要求，又使上部结构的构造尽量适应地基变形条件，即采取地基处理和结构措施相结合的方法来解决不均匀地基的变形问题。对建造在软、硬相差比较悬殊的岩土地基上的建筑物，当其长度较大或造型较为复杂时，为了减小不均匀沉降所造成的危害，宜采用沉降缝将建筑物分开，变成相对独立的构造单元。当地基的差异变形不是很大时，对多层砖石承重结构，可采用将其底层的隔墙适当加密，在建筑物两端和沉降缝的两侧尽量不布置大开间，以及增设圈梁等措施以加强建筑物的整体刚度。对于单层工业厂房，可采用装配式简支结构，因其比现浇钢筋砼结构，更能较好地适应地基不均匀变形。3、换土法。即通过局部换土处理以使建筑物各部位的地基变形相互协调。换土法有两种，一种是“以硬换软”，一种是“以软换硬”。一般来讲，在一个建筑场地内，硬土地基分布少，软弱地基分布多时，宜采用“以软换硬”的办法，即将坚硬岩石（或坚硬土）凿去一部分，换填可压缩性土，以便与软弱部分地基相协调（此法又叫褥垫法）。若软弱地基分布少，硬土地基分布多时，宜采用“以硬换软”的办法，即对软弱部分地基采取加固处理，使之与坚硬部分地基相适应。若软、硬地基分布各半，宜采用基础设置沉降缝办法处理。对于换土褥垫法可采用炉渣、中砂、粗砂、土夹石（其中碎石含量为20%30%）等材料，其厚度宜取300500mm，夯填度（为褥垫夯实后的厚度与虚铺厚度的比值）要求中砂、粗砂为0.870.05；土夹石为0.70.05；或通过现场试验确定。4、桩基础。采用爆扩桩、钢筋砼灌注桩（可采用机械成孔或人工成孔）等，使桩体穿过不均匀的软弱土层，将基础直接支撑在坚硬的土（石）层上，使建筑物的沉降变形满足设计要求。这种方法既能减少地基处理和开挖基坑的土石方工程，又可以节省人力和缩短工期，在山区工程建设中，对于高大、重要建（构）筑物地基处理普遍采用此法。5、在可溶性岩石（主要是石灰岩、白云岩）分布地区，当有溶洞、溶蚀裂隙、土洞等现象存在时，对洞口较小的洞隙，宜采用镶补、嵌塞、跨盖等方法处理；对洞口较大洞隙，宜采用梁、板、拱等结构跨越（但要注意跨越结构应有可靠的支承面，梁式结构在岩石上的支承长度应大于梁高1.5倍），也可采用水撼法灌砂、浆砌块石等堵塞措施；对于围岩不稳定、风化裂隙破碎的岩体，可采用灌浆加固和清爆填塞等措施；对规模较大的洞隙，可采用直接在洞底支撑或通过调整柱距等方法处理。6、对压实填土（包括分层压实和分层夯实的填土）地基，一要严格控制填料的质量。填土土料的选择，应以就地取材为原则，如碎石、砂夹石、土夹石和粘性土都是良好的填料，但前三种要注意颗粒级配，而后者则要注意其含水量。二要严格控制压实质量。关键是控制填料的颗粒级配及含水量、压实机械功能的大小、虚铺厚度和碾（压）实遍数。三要注意自然地面高差较大处场平过渡要采取台阶式搭接，避免填土发生滑移。四要注意压实填土的施工缝各层应错开搭接，且在施工缝的搭接处，应适当增加压实遍数。五要注意压实填土的边坡稳定。六要注意场地排水。7、对软、硬不均的岩土地基，可采用按变形设计地基。即通过调整建筑物的基础尺寸来调整基底压力进而控制其差异沉降。如在强风化岩层中采用较高的基底压力，使较硬地基产生一定的变形；在较软地基上采用较低的基底压力，以减小较软地基的变形，从而达到减小差异沉降的目的。另外，在山区建设中，应密切关注场地的稳定性（尤其在雨季或汛期），并充分利用和保护天然形成的排水系统和山地植被。当工程建设必须改变天然排水系统时，应在易于导流或拦截的部位将水引出场外。在受山洪影响的地段，应采取相应的排洪措施。三、建议1、山区工程地质、水文地质条件比较复杂，只有在查清工程地质结构和水文地质条件的情况下，才能提出适宜的经济合理的地基处理方案。因此山区建设中搞好工程地质和水文地质勘察工作，显得尤为重要。2、山区建设中，平整场地不可避免地出现大范围填土区，正确处理、合理利用填土地基，对山区建设具有重要的意义。利用填土地基的关键是提高填土的密实度。因此，要结合地质情况和上部建筑物的结构类型统一规划，安排好场地平整，尽量将主厂房及重大工艺设备放置在挖方区，将次要结构及附属设施布置在填方区，同时综合考虑地基、基础及上部结构共同工作特性，提高山区地基利用效果。3、山区建设软、硬不均地基比较普遍，在设计时应重点考虑如何采取技术措施协调变形以减少建筑物的沉降差。我们多年来在山区工程建设实际工程中，较多采用的是换土法和灌注桩基础为主的综合治理措施，效果很好，生产厂房使用多年至今未