不同持力层天然地基的沉降控制

卢国亮

(江苏宏嘉工程项目管理有限公司,江苏 南京 210009)

1 概况

江宁区天景山复建小区K组团1号楼工程，建筑面积为3335 m2，混合结构，六层，另有一层半地下室和一个阁楼层，基础为天然地基。由于该地属阶地与坳沟过渡带，地质变化大，基础常位于不同的持力层，因此对基础沉降特别是不均匀沉降的控制是本试点工程的控制重点。

2 本工程的地质资料

本工程地面标高在12～14.5 m之间，场地地貌上为阶地与坳沟过渡带，其场地地质构成如下：

0层，素填土：黄褐-褐黄色，主要由粉质粘土组成，厚度0.20～2.30 m。

1A层，粉质粘土：黄灰-灰色，含少量有机质，可塑-软塑，中偏高压塑性。厚度0.30～1.70 m。层顶埋深0.7～1.7 m。地基承载力特征值110 kPa。

1B层，粉质粘土：褐黄色，含较多灰白色高岭土团块及铁锰质，可塑，中压缩性。厚度0.50～8.90。层顶埋深0.2～2.5 m。地基承载力特征值145 kPa。

2B层，粉质粘土：褐黄色，含较多灰白色高岭土团块及铁锰质，硬塑，中压缩性。厚度0.50～8.90 m。层顶埋深0.3～8.5 m。地基承载力特征值200 kPa。

2C层，粉质粘土：褐黄色，含较多灰白色高岭土团块及铁锰质结核，硬塑-坚硬，中压缩性。厚度0.90～9.70 m。层顶埋深0.5～10.0 m。地基承载力特征值250 kPa。

3层，粉质粘土：主要为棕红-紫红色，由下卧泥岩及泥质粉砂风化残积形成，局部呈粉土、粉细砂状，硬塑，局部可塑，中压缩性，厚度0.10～4.00 m。层顶埋深2.0～13.1 m。地基承载力特征值240 kPa。

4A层，泥岩、泥质粉砂岩：主要为棕红-紫红色，强风化，岩芯破碎，呈碎块状，碎块手折易断。层顶埋深3.2～14.5 m。地基承载力特征值400 kPa。

4B层，泥岩、、细砂岩：棕红色，中风化，以泥质粉砂岩为主。层顶埋深4.5～17.00 m。地基承载力特征值1400 kPa。

3 基础沉降及不均匀沉降的控制措施

本工程的基础埋深为-3.0 m，室内外高差为1.2 m，正好一半在1B层，一半在2C层，两种土层的地基承载力特征值和压塑性指数均相关较大，如何控制基础的沉降特别是两种地基下的不均匀沉降，是本工程的重点。针对这个难题，参与本工程建设的设计、施工、监理各方均非常重视，采取了一系列的设计、施工、检测措施加以控制，确保了本工程的安全使用功能。

3.1 设计措施

本工程在设计上采取了以下措施来控制基础的不均匀沉降。

（1）控制建筑物的长高比。本工程的长为44.5 m，高为20 m，长高比为2.2小于2.5，有利于不均匀沉降的控制。

（2）用砂石垫层对地基进行处理以协调两种地基的沉降。具体措施为在1B土范围内用30 cm厚的砂石垫层，而对在2C范围内的基础则采用1500 mm厚的砂石垫层，用砂石垫层来协调两种不同的地基承载力和压塑性指数所造成的沉降差异。对1B、2C两种地基相接处则放1 m长，500 mm高的台阶进行过渡。

（3）加大基础底板的钢度。采用500 mm厚钢筋混凝土基础底板以增加基础的整体钢度，将1B部分基础板的挑出部分从1.2 m增加到1.5 m，把B轴与C轴间原500 cm高的梁加大至800 cm高。

（4）加大±0现浇板的厚度。将±0现浇板的厚度从原来的110 mm增加至150 mm，以增加箱形基础的整体刚度，增强基础对不均匀沉降的抗力。

3.2 施工措施

（1）基坑挖土的控制。基坑挖土时严格控制其按施工方案进行施工，在接近底板时留200 cm由人工挖土，严禁挠动原状土，在1B和2C交界处开挖时要按要求留设台阶以防该部位产生应力突变。

（2）砂石垫层的控制。在基坑开挖完成后要及时进行砂石垫层的施工，以免持力层土被挠动，对挠动的持力层土必须挖除并用砂石垫层回填。砂石垫层应严格按规范要求分层铺设碾压，确保砂石垫层的施工质量。

（3）地下室混凝土的质量控制。本工程地下室混凝土采用现场拌制，坍落度为3～5 cm，浇筑时应加强对混凝土的振捣，在混凝土终凝前进行二次收光，封闭表面毛细孔，减少了早期的收缩裂缝。混凝土墙板的模板拆除后，对板墙浇水养护14 d。

3.3 检测控制

本工程主要通过砂石垫层的密实度试验、砂石垫层的荷载板试验以及沉降观测来检验基础的施工质量和效果的。

（1）砂石垫层的密实度试验。本工程对砂石垫层每300 mm厚做一组密实度试验来检测砂石垫层的施工质量，保证了砂石垫层的密实度。

（2）荷载板试验。在砂石垫层完成后分别对二个不同持力层地基做荷载板试验，并对试验结果进行对照。

（3）沉降观测。在本建筑物上设置了12个沉降观测点，并在二种土层的二侧分别设置了沉降观测点，委托有资质的专业单位进行沉降观测。

4 本工程控制成果

本工程现已完工，沉降观测的结果为：最大沉降量约9 mm，最小沉降量约5 mm，沉降量和沉降差异均满足设计和规范的要求，并且沉降在主体封顶后已稳定，建筑的基础和结构均未发现裂缝现象，较好地实现了在不同持力层天然地基上对基础沉降和沉降差异的控制。

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