基礎(chǔ)的變形一般包括沉陷變形、傾斜變形和開裂變形三種。沉陷變形又分為較大的均勻沉降變形及不均勻沉降變形,它主要是由于地基土在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下產(chǎn)生的壓縮變形。傾斜變形與沉陷變形有關(guān),它主要是由于地基土產(chǎn)生較大的不均勻沉降而使基礎(chǔ)或者建筑物產(chǎn)生超過規(guī)范規(guī)定值的垂直偏差。開裂變形是由于地基沉降差值較大,地基發(fā)生局部塌陷,或者是由于地基凍脹、浸水、地下水位的變化以及相鄰建筑物的的影響,使基礎(chǔ)產(chǎn)生較寬的裂縫而造成的變形。
房屋基礎(chǔ)變形多數(shù)與地基因素有關(guān),其原因往往是綜合性的,必須從勘測、地基處理、設(shè)計(jì)、施工及使用的方面綜合分析。具體的說,造成基礎(chǔ)變形的事故的原因有以下幾類。
(1)地基勘測上的問題。即地基勘測資料不足、不準(zhǔn)或勘測深度不夠,勘測資料有誤;或者根本沒有進(jìn)行地質(zhì)勘測就盲目進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工;或者雖進(jìn)行了地質(zhì)勘測,但提供的地基承載能力太高,導(dǎo)致地基剪切破壞形成傾斜;土坡失穩(wěn)導(dǎo)致地基破壞,造成基礎(chǔ)傾斜。
(2)地下水位條件變化。在施工過程中,為了便于基礎(chǔ)的開挖和混凝土的澆搗養(yǎng)護(hù),采用人工降低地下水位,使得在水位下降范圍內(nèi)土的重度由有效重度增大至天然重度,這樣就相當(dāng)于在地基中施加了大面積的荷載,導(dǎo)致地基產(chǎn)生不均勻沉降變形。再者,地基浸水或者地表水滲漏入地基后引起的附加沉降,以及基坑長期泡水后承載能力下降,均會產(chǎn)生不均勻下沉而形成傾斜。當(dāng)建筑物投入使用后,因大量抽取地下水而造成局部漏斗狀缺水區(qū),使得建筑物向漏斗中心傾斜,造成建筑物發(fā)生傾斜變形。
(3)設(shè)計(jì)問題。由于地基土質(zhì)不均勻,其物理力學(xué)性能相差較大,或者地基土層厚薄不均勻,壓縮變形差大,而建筑物基礎(chǔ)又沒有采取必要的構(gòu)造措施,從而使得基礎(chǔ)因過大沉降或不均勻沉降而發(fā)生撓曲變形。對于軟土、膨脹土、凍土或濕陷性黃土地基,由于建筑或結(jié)構(gòu)措施設(shè)計(jì)不力,造成基礎(chǔ)產(chǎn)生過大沉降而變形。
(4)施工問題。施工方面大的問題主要有:一是施工順序及方法不當(dāng),例如建筑物各部分施工先后順序發(fā)生紊亂,或者在已有建筑物或基礎(chǔ)底板基坑附近,大量堆放被置換的土方或建筑材料,造成建筑物下沉或傾斜;二是施工時擾動或破壞了地基持力層土體的原有結(jié)構(gòu),使其抗剪強(qiáng)度降低達(dá)不到原設(shè)計(jì)要求,導(dǎo)致地基承載力不足基礎(chǔ)下沉;再者在樁基礎(chǔ)施工過程中,沒有按照正確地打樁順序進(jìn)行施工,相鄰樁施工間歇時間過短以及打樁質(zhì)量控制質(zhì)量不嚴(yán)等原因,會造成樁基礎(chǔ)傾斜或產(chǎn)生過大的沉降;此外,室內(nèi)地面大面積不均勻堆載,以及施工期間各種施工荷載或各種外力的作用,均很容易導(dǎo)致基礎(chǔ)傾斜。
如上所述,引起基礎(chǔ)變形發(fā)生的因素很多,必須有針對性地采取適當(dāng)處理措施。目前,基礎(chǔ)變形事故處理方法常用的有:
(1)采用沉井法、降水法、振動局部液化法、地基應(yīng)力解除法、水平擠密樁法以及注入外加劑使地基土膨脹法等方法進(jìn)行地基處理,進(jìn)行基礎(chǔ)變形矯正。
(2)可使用千斤頂或其它機(jī)械頂推設(shè)備、吊裝設(shè)備進(jìn)行變形糾正。但在糾正過程中,要注意頂推力矩既要大于自重穩(wěn)定力矩,使基礎(chǔ)發(fā)生糾偏移動,又要保證頂推力不大于最大摩擦力,使基礎(chǔ)不致于產(chǎn)生滑動。
(3)基礎(chǔ)變形糾正還可以采用卸荷法或反壓法。所謂卸荷法就是在基礎(chǔ)變形傾斜一側(cè)卸去一定的荷載,通過局部卸荷來調(diào)整地基的不均勻下沉,達(dá)到局部矯正變形的目的。而反壓法是在沉降速率較慢的的一側(cè)施加外部荷載,加速其沉降速率和加大其沉降量,通過這種局部加荷來調(diào)整地基的不均勻沉降而實(shí)現(xiàn)糾偏。
在選擇糾正基礎(chǔ)變形方法時,應(yīng)認(rèn)真查閱原設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)勘察報(bào)告和施工記錄等有關(guān)資料,必要時補(bǔ)做勘測工作,查明地基土質(zhì)及基礎(chǔ)狀況,找出基礎(chǔ)變形的準(zhǔn)確原因,確定最優(yōu)的糾偏方案。再者,在糾偏施工前,要根據(jù)方案作現(xiàn)場試驗(yàn),以用來驗(yàn)證方案的可行性和確定各項(xiàng)施工參數(shù)。
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