建筑地基的基础危害及处理方法

许昌市腾飞市政工程集团有限公司 罗树德 陈会芳

建筑地基的基础危害及处理方法

许昌市腾飞市政工程集团有限公司 罗树德 陈会芳

建筑物建成以后，其全部荷载最终由其下面的地层来承担，承受建筑物全部荷载的那一部分天然的或部分经过人工改造的地层作为地基。

由于土的压缩性大、强度小，因而在绝大多数情况下上部结构荷载不能直接通过墙、柱等传给下部土层（地基），而必须在墙、柱、底梁等和地基接触处适当扩大尺寸，把荷载扩散以后安全地传递给地基，这种位于建筑物墙、柱、底梁以下，经过适当扩大尺寸的建筑物最下部结构称为基础。

建筑物的修建使地基中原有的应力状态发生了改变，这就需要我们运用力学的方法来研究和分析建筑物荷载作用后（地基应力状态改变后）的地基土变形的强度和稳定性，保证地基在上部结构荷载作用下能满足强度和稳定性的要求并具有足够的安全储备。控制地基的沉降使之不超过建筑物的允许变形值，保证建筑物不因地基的变形而损害或者影响其正常的使用。

一、地基基础危害对建筑物的影响

1．地基产生整体剪切破坏。1955年始建的巴西某11层大厦长25m，宽12m，支承在99根长21m的钢筋混凝土桩上。1958年大厦建成后，发现其背后明显下沉。同年1月30日，该建筑物的沉降速度高达每小时4mm，当日晚8时许，大厦在20s内倒塌。后查明该大厦下有25m厚的沼泽土，而其下的桩长仅有21m，为深入其下的坚固土层，倒塌是由于地基产生整体剪切破坏所致。

2． 地基产生不均匀沉降。 我国名胜苏州虎丘塔建于959～961年，为七级八角形砖塔，塔底直径13.66m，高47.5m，重63 000kN。塔建成后由于历经战火破坏、风雨侵蚀而严重损坏，我国于1956～1957年对其进行了上部结构修缮，但修缮的结果使塔体重量增加了约2 000kN，同时加速了塔体的不均匀沉降，塔顶偏离中心线的距离由1957年的1. 7m发展到1978年的2.31m，并导致地层砌体产生局部破坏。后于1983年对该塔进行了基础托换，使不均匀沉降得以控制。

3．地基产生过量沉降。我国广深铁路k2+150段线路地处山涧流水地带，淤泥覆盖层较厚，通车后路基不断下沉，1975年后，严重地段每旬下沉量高达12～16mm，其他地段每旬下沉量为8～12mm不等，路基的下沉不仅增加了该段铁路的维修保养作业量，更严重威胁着铁路列车的安全营运。该路段后采用高压喷射注浆法进行了路基土加固处理。

4．地基液化失效。1976年7月28日发生在我国唐山市的大地震是人类历史上造成损失最严重的地震之一，震级为7.8级，大量建筑物在地震中倒塌损毁，地基土的液化失效是主要原因之一，唐山矿冶学院图书馆书库因地基液化失效致使其第一层全部陷入地面以下。

二、建筑物地基处理的常用方法

1．换填垫层法。挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层。

2．顶压法。对地基进行堆载或真空预压，使地基土固结。

3．真空预压法。通过对覆盖于竖井地基表面的不透气薄膜内抽真空，而使地基固结。

4．强夯法。反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实。

5．强夯置换法。将重锤提到高处使其自由落下形成夯坑，并不断夯击坑内回填的砂石、钢渣等硬粒料，使其形成密实的墩体。

6．振冲法。在振冲器水平振动和高压水的共同作用下，使松砂土层振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基土组成复合地基。

7．砂石桩法。采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后，再将碎石、砂或砂石挤压入已成的孔中，形成砂石所构成的密实桩体，并和原桩周围土组成复合地基。

8．水泥粉煤灰碎石桩法。 由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基。

9． 夯实水泥土桩法。将水泥和土按设计的比例拌和均匀，在孔内夯实至设计要求的密实度而形成的加固体，并与桩间土组成复合地基。

10．水泥土搅拌法。以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。

11．深层搅拌法。使用水泥浆作为固化剂的水泥土搅拌法。简称湿法。

12．粉体喷搅法。使用水泥粉作为固化剂的水泥土搅拌法。简称干法。

13．高压喷射注浆法。用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体。

14．石灰桩法。由生石灰与粉煤灰等掺合料拌和均匀，在孔内分层夯实形成竖向增强体，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。

15．灰土挤密桩法。利用横向挤压成孔设备成孔，使桩间土得以挤密。用灰土填入桩孔内分层夯实形成灰土桩，并与桩间土组成复合地基。

16．土挤密桩法。利用横向挤压成孔设备成孔，使桩间土得以挤密。用素土填入桩孔内分层夯实形成土桩，并与桩间土组成复合地基。

17．柱锤冲扩桩法。反复将柱状重锤提到高处使其自由落下冲击成孔，然后分层填料夯实形成扩大桩体，与桩间土组成复合地基。

18．单液硅化法。采用硅酸钠溶液注入地基土层中，使土粒之间及其表面形成硅酸凝胶薄膜，增强了土颗粒间的联结，赋予土耐水性、稳固性和不湿陷性，并提高土的抗压和抗剪强度。

19．碱液法。将加热后的碱液（即氢氧化钠溶液），以无压自流方式注入士中，使土粒表面融合胶结形成难溶于水且具有高强度钙、铝硅酸盐的络合物，从而达到消除黄土湿陷性，提高地基承载力。

地基基础对建筑物的稳固性和长期性有着重要的作用，因此，在结合当地地质条件和经济的条件下，要做出合适的设计和施工方案，从而确保工程的质量和安全。