有关建筑工程地基基础变形分析与加固处理.pdf

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有关建筑工程地基基础变形分析与加固处理

工程概况某建筑工程位于韩江三角洲地区,场地原为河

湖相沼泽地,多年前填土成地,地面标高在以上。工程占地面积

1600m。,为两层砖混框架结构,采用粉喷桩基础,钢筋混凝土

地梁;地面采用陶瓷地砖,直接在填土地基上铺设。

工程在20XX年12月竣工,5个月后发觉部分墙体开裂严

重,出现明显的斜向裂缝。室内地面也开头出现锅底状变形,墙

边高里面低,差异沉降明显。本文对上述工程问题的产生原因进

行分析,并介绍地基加固措施。

地质条件依据钻探结果,场地内地层按自上而下的顺序依次

描述如下:

人工填土:褐黄褐红色,主要由粘性土组成,层厚4.0~

6.0m。

淤泥:灰黑色,含有机质及少量贝壳,略具臭味,呈饱和、

流塑状态,层厚8.5~12.0m。

淤泥质粘土:灰黑色,含约15%的细砂,呈饱和、可塑状

态,层厚2.0~5.0m。

砂质粘性土:褐黄、灰白色,呈饱和、硬塑状态,层厚1.8~

7.9m。

粉细砂:褐黄、灰白色,主要成分为石英、长石和少量云母,

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厚度10.8m。

砂质粘性土:褐黄、灰白色,由花岗岩原地风化残积而成,

原岩结构清楚可辨,呈饱和、硬塑状态,层厚6.9m。

全风化花岗岩:褐黄、灰白色,绝大部分矿物已风化成土状,

可见残余结构,手捏易碎且有砂感,岩芯呈土柱状,层厚1.0~

4.3m。

强风化花岗岩:褐黄、灰白色,大部分矿物已显著风化,节

理裂隙极发育,岩芯呈土柱状及土夹碎块状,揭露厚度2.6~

4.2m。

工程问题的原因分析本工程问题属于地基基础变形问题,地

基基础在竣工后发生的沉降或差异沉降过大,超出了上部结构物

的容许范围,从而导致结构物的损坏。由于地基软土的变形是一

个缓慢的过程,在建筑施工期内其变形量还不足以对建筑物构成

明显的影响,一般没有准时引起足够的重视。因此,变形问题经

常在建筑物竣工后,甚至使用多年后才暴露出来,此时往往已造

成严重的经济损失。

淤泥层的变形规律本场地在填土层下为8.5~12.0m厚

的淤泥层,淤泥的物理力学性质为天然含水量75.4%,孔隙

比2.09,渗透系数4×10~cm/sec,压缩系数1.68MPa~。

该淤泥层的压缩性较大,而渗透性较差。由于这两大特性,在荷

载作用下,淤泥层会发生较大的沉降,而且沉降的发展很慢。

本场地淤泥层的沉降分析结果见图1。图中可见,场地总沉

降约1450mm,在最初的5年内,每年的沉降在250~80mm

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之间。在那么大的沉降影响下,如不采取相应措施,往往会导致

上部建筑物出现严重的工程问题。墙体斜向裂缝产生的原因工程

承重墙体地基采用粉喷桩基础,要求粉喷桩打穿淤泥层进入下卧

砂质粘土层。但由于地质勘察不详,粉喷桩处理深度平均12.Om,

局部没有打穿淤泥层而成为悬桩;这样就形成了有些桩进入了性

质较好的持力层,有些桩则悬浮在淤泥中形成问题桩,下面还有

4~5m的淤泥层。

打穿淤泥层进入强风化层的桩是按设计要求实施的,承载力

没有问题。悬在淤泥层中的桩,因为上部有4~6m人工填土层,

形成复合地基其承载力也是够的。

在差异沉降方面则存在严重问题。打入强风化层的桩,其沉

降来自桩身的压缩和桩端下持层中的桩,其沉降主要来自桩身压

缩和下卧淤泥层的压缩变形;由于淤泥层深厚且压缩性很大,因

此这些桩的沉降量特别大。这就造成了在一个基础范围内,存在

很大的差异沉降,从而导致墙体开裂。

室内地面下沉开裂对于桩基良好的工程,墙体的荷载是通过

梁、地梁和桩传递到下卧持力层的,桩、地梁和墙体的沉降都很

小;地基土面则由于淤泥层的压缩变形而产生很大的沉降,这样

地面和地梁之间会产生很大的差异沉降。而地面结构层坐在地面

和地梁上,因为两者之间的差异沉降,地面结构层先形成锅底状;

当差异沉降发展到一定程度时,地面结构力土层的压缩变形,

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