框架結(jié)構(gòu)地基不均勻沉降檢測(cè)鑒定及加固設(shè)計(jì)

范 晉
　　（遼寧省建設(shè)科學(xué)研究院，沈陽(yáng)，110005）
　　摘 要：現(xiàn)有建筑物的病害現(xiàn)象越來(lái)越普及，如何去鑒定病害原因及病害處理方案正越來(lái)越受到人們的關(guān)注，本文通過(guò)一個(gè)工程實(shí)例，給出某框架結(jié)構(gòu)地基不均勻沉降的檢測(cè)鑒定方法及加固設(shè)計(jì)方案。本文對(duì)該工程地基基礎(chǔ)加固方法采用旋噴樁方法。
　　關(guān)鍵詞：檢測(cè)鑒定；加固設(shè)計(jì)；旋噴樁；

　　1 工程概況
　　該工程為主體四層局部五層框架結(jié)構(gòu)，外墻采用300厚MU5燒結(jié)粘土空心磚砌筑，內(nèi)墻采用200（90）燒結(jié)粘土空心磚砌筑，60厚隔墻為MU10機(jī)制紅磚M10水泥砂漿砌筑。2007年3月開工，2007年11月竣工，竣工后一直用作消防大隊(duì)辦公樓使用。該工程建筑面積約為3096m2。
　　該辦公樓建在原磚廠取土大坑上，地基采用回填土及撼砂墊層，基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。
　　2 檢測(cè)鑒定
　　該辦公樓一層～四層大部分填充墻體存在裂縫，為確定裂縫產(chǎn)生原因，需對(duì)墻體裂縫進(jìn)行檢測(cè)鑒定，檢測(cè)內(nèi)容如下：
　　2.1 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
　　現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該辦公樓墻體裂縫進(jìn)行宏觀勘察，勘察結(jié)果如下：從整體看，該辦公樓所有縱、橫墻體均產(chǎn)生正八字型斜裂縫，裂縫總體表現(xiàn)為下部墻體重、上層墻體輕。裂縫形態(tài)為正八字型，說(shuō)明中部沉降大，兩側(cè)沉降小。下面為典型的裂縫形式：
　　1）南外縱墻產(chǎn)生明顯八字形裂縫，且呈現(xiàn)下部嚴(yán)重，越到上部越輕形態(tài)，詳見附圖1；
　　2）一層?xùn)|山墻墻體開裂，詳見附圖2；
　　3）一層內(nèi)橫墻墻體開裂，詳見附圖3；
　　4）一層北外縱墻墻體開裂（由于北外縱墻外部干掛理石，從外部無(wú)法檢測(cè)，只能從室內(nèi)勘察），詳見附圖4；
　　5）一層內(nèi)縱墻墻體開裂，詳見附圖5;
　　6）經(jīng)對(duì)部分柱、梁外部抹灰裂縫嚴(yán)重處鑿掉后進(jìn)行檢查，柱、梁砼未見裂縫。二層～四層以上墻體裂縫形態(tài)同一層相似，樓層越高，裂縫程度越輕。

　　2.2 有關(guān)資料收集、調(diào)查
　　該辦公樓建筑場(chǎng)地原為磚廠取土場(chǎng)，開挖取土深度7～10米，該辦公樓大部座落于取土坑內(nèi)。據(jù)有關(guān)檔案記載，2006年8月23日～24日進(jìn)行地質(zhì)勘察，之后進(jìn)行基礎(chǔ)施工，基礎(chǔ)施工時(shí)，將基底及坑底清除至原土層，坑底標(biāo)高-10.53～-4.50，然后做回填土并分層壓實(shí)，回填土施工完成后由朝陽(yáng)鑫誠(chéng)工程勘察有限公司于2006年10月16日對(duì)碾壓后回填土進(jìn)行了重型動(dòng)力觸探試驗(yàn),其承載力特征值大于120KPa。在回填土上，-4.50～-2.30范圍內(nèi)做分層撼砂處理，撼砂長(zhǎng)為60米、寬為22米、深2.2米。撼砂后由錦州衡基檢測(cè)有限公司于2007年3月20日至22日對(duì)砂墊層地基承載力進(jìn)行了靜載荷試驗(yàn),結(jié)論為該工程試驗(yàn)點(diǎn)在影響深度內(nèi)地基承載力特征值滿足設(shè)計(jì)要求的180KPa。柱下獨(dú)立基礎(chǔ)座落于經(jīng)撼砂處理的砂墊層地基上。
　　該辦公樓于2007年11月9日竣工并交付使用，據(jù)建設(shè)方口述，該辦公樓11月末即出現(xiàn)裂縫，并逐漸加劇。距該辦公樓東山墻約8m處的空地，原為洗車場(chǎng)，水量較大地面經(jīng)常積水。
　　2.3 裂縫原因分析
　　宏觀勘察及調(diào)查表明，該辦公樓填充墻體裂縫普遍存在，且為底層嚴(yán)重，樓層越高裂縫程度越輕。經(jīng)對(duì)裂縫的形態(tài)、走向進(jìn)行分析，該辦公樓填充墻體裂縫系由基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的上部結(jié)構(gòu)開裂[1]，沉降量最大部位為南外縱墻中間部位，地質(zhì)勘察資料顯示，此部位為整幢辦公樓位于取土坑的最深處。基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降的原因?yàn)椋?br /> 　　1）根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）規(guī)定,取基礎(chǔ)寬度為4.5m,經(jīng)計(jì)算地基變形計(jì)算深度宜為8.5m,建筑物西北部地基為撼砂層及下面原土層,其他部位為撼砂層及深度不等的回填土層,即建筑物下地基土不一致。
　　2）該辦公樓位于不均勻地基上，原磚廠取土坑回填土經(jīng)碾壓處理時(shí)間很短，未經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間自然沉降，雖然表面承載力特征值大于120KPa，但不排除內(nèi)部不密實(shí)，承載力特征值小于120KPa 可能，對(duì)上部建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降造成隱患。
　　3）在分層撼砂處理中，每500mm為一層用18噸振動(dòng)壓路機(jī)往復(fù)碾壓成型，不滿足設(shè)計(jì)分層厚度為300mm的要求；所用的中砂試驗(yàn)結(jié)果表明，其含泥量均大于3％，不滿足設(shè)計(jì)不大于3％的要求[2]。
　　4）距該辦公樓東山墻約8m處的空地原為洗車場(chǎng)，常大面積積水，水滲入地基土，對(duì)地基土造成浸泡，加劇建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。
　　5）從設(shè)計(jì)上講，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，此類場(chǎng)地宜采用樁基礎(chǔ)。
　　2.4 鑒定結(jié)論
　　1）經(jīng)檢測(cè)，該辦公樓梁、板、柱構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。各層縱、橫墻體均出現(xiàn)斜裂縫。經(jīng)對(duì)該辦公樓墻體裂縫進(jìn)行宏觀勘察及對(duì)該辦公樓地基土回填情況和有關(guān)資料進(jìn)行收集、調(diào)查，推斷該辦公樓填充墻體裂縫系由地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的上部結(jié)構(gòu)開裂。
　　2）造成基礎(chǔ)不均勻沉降的原因?yàn)椋?br /> 　　該工程采用人工地基處理，但缺少相應(yīng)的地基變形計(jì)算參數(shù)，從該工程竣工使用到目前建筑物填充墻體的裂縫出現(xiàn)的形態(tài)、分布、大小及基礎(chǔ)沉降速度上看，該工程基礎(chǔ)不均勻沉降的原因是由于人工地基與原土地基不均勻而產(chǎn)生的不均勻沉降。到目前該工程僅使用4～５個(gè)月，墻體最大裂縫已達(dá)10mm，說(shuō)明該工程基礎(chǔ)沉降速度相對(duì)較快，為確保工程安全起見，建議應(yīng)立即進(jìn)行地基基礎(chǔ)加固處理。
　　3 加固方案設(shè)計(jì)
　　該工程墻體裂縫主要由地基不均勻沉降引起的，最大裂縫已達(dá)10mm，需對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。本工程采用旋噴樁方法進(jìn)行地基基礎(chǔ)加固。
　　3.1 旋噴樁概況
　　高壓旋噴樁，是以高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合，形成連續(xù)搭接的水泥加固體。施工占地少、振動(dòng)小、噪音較低，但容易污染環(huán)境，成本較高，對(duì)于特殊的不能使噴出漿液凝固的土質(zhì)不宜采用[3]。
　　3.2 方案設(shè)計(jì)
　　該工程為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為獨(dú)立基礎(chǔ)，該結(jié)構(gòu)墻體裂縫是由地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的，需對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。該建筑為獨(dú)立基礎(chǔ)，可通過(guò)旋噴樁方法改變地基基礎(chǔ)形式，以解決沉降問(wèn)題。加固平面示意圖及詳圖詳見附圖6～附圖7 所示。

　　采用旋噴樁處理后，房屋沉降等到控制。旋噴樁尺寸及數(shù)量詳見表1 所示。

　　4 結(jié) 論
　　本文通過(guò)一個(gè)工程實(shí)例介紹了地基基礎(chǔ)不均勻沉降的檢測(cè)鑒定及加固設(shè)計(jì)方法，給出結(jié)論如下：
　　⑴ 通過(guò)對(duì)該結(jié)構(gòu)墻體裂縫形態(tài)、走勢(shì)分析，給出該裂縫為地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的。
　　⑵ 造成基礎(chǔ)不均勻沉降的原因?yàn)椋旱鼗成疤幚聿粷M足規(guī)范要求、消防用水未正確排入下水管道及設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)不足等因素。
　　⑶ 該工程僅使用4～5個(gè)月，墻體最大裂縫已達(dá)10mm，說(shuō)明該工程基礎(chǔ)沉降速度相對(duì)較快，需立即進(jìn)行地基基礎(chǔ)加固處理。
　　⑷ 合理的加固方法可以提高建筑物承載能力，延伸建筑物的使用壽命。
　　⑸ 加固改造工程在我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展越來(lái)越迅速，新的加固方法需要我們?cè)O(shè)計(jì)人員去進(jìn)一步開發(fā)。
　　參考文獻(xiàn)
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