設備基礎不均勻沉降的原因分析及糾偏措施

付金軍

摘 要：例如塔吊基礎以及一些大型立式圓筒形鋼制儲罐基礎等設備的不均勻沉降，可能是由地基軟弱或地基不均勻沉降等地質原因造成的，也有可能是由設備本身的傾斜等問題所導致，設備基礎的不均勻沉降，往往會帶來設備倒塌等一系列的不安全隱患，可能會給工程的順利開展造成很大的麻煩，文章重點分析設備基礎不均勻沉降的原因并且提供一些相應的糾偏措施，希望能為我國工程建設事業的發展貢獻自己的一點力量。

關鍵詞：設備基礎；不均勻沉降；原因分析；糾偏措施

中圖分類號：TU472 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）12-0169-02

近年來，隨著我們建設工程事業的飛速發展，設備基礎作為一個工程必不缺少的組成部分也得到了越來越廣泛地應用，由于某些設備基礎擁有直徑大、體積大、地基附加應力大等一系列特點再加之如果所選的地基比較軟弱或者出現回填問題，就極易導致設備基礎不均勻沉降的情況發生，一旦出現這種情況，不僅會嚴重耽誤工程進度，而且還容易造成財產損失甚至是人員傷亡，本文就將重點來分析和闡述一下造成設備基礎不均勻沉降的原因以及應對這些原因廣大工程建設可以采取哪些糾偏措施，希望能為大家帶來一些啟發。

1 設備基礎不均勻沉降的原因分析

造成設備基礎不均勻沉降的原因有很多，簡單而言，可以分為外部原因以及內部原因。外部原因主要是建筑場地的地基所導致的，所選地基過于軟弱，地基的土質不均勻，地基回填土碾壓的不密實等一系列地基問題都有可能導致出現設備基礎不均勻沉降的情況發生，另外地震、海嘯等自然災害原因也會導致設備基礎不均勻沉降的情況發生。從內部原因來看，設備本身如果負荷過重且超出設計計算值，或者設備基礎之間的排布過于緊密也極易導致設備基礎不均勻沉降的情況發生。如圖1所示。

2 設備基礎不均勻沉降的糾偏措施分析

目前國內采用的設備基礎不均勻沉降的糾偏方法主要有地基應力解除法、挖溝法、排水法、頂升調正法以及預壓糾偏法等，每種糾偏方式都有其各自的特點和所適用的不同領域。下面為大家一一介紹。

2.1 地基應力解除法

地基應力解除法從嚴格意義上來說屬于一種軟糾偏的方式，這種方法通常用一些大直徑的豎向鉆孔排進行有批次有順序地掏土作業，將適量的軟土掏出，這樣可以使地基應力較大的問題再局部得到解決或者緩解，在整個糾偏的過程中，為了盡量使軟土地基不受到擾動，我們應該盡量做到以下幾點：第一，通過應力方式解除孔時，應增加切向應力從而使軟土向該側移動；第二，應盡量減少孔的豎向抗力，從而使土體與建筑物之間產生豎向位移；第三，當施工中遇到軟弱夾層時，應重點解除沉降量較小一側的水平向應力，從而便于我們自然運土和定向擠淤；第四，可以通過鉆孔時的擾動大大減低軟土的抗剪強度。

地基應力解除法最為目前建筑工程方面使用最廣泛的一種糾偏方式，相對于其他的糾偏方式而言，地基應力解除法有其獨特的優勢：首先地基應力解除法這種糾偏方法不會破壞地基土體的固有應力狀態，它可以使地基土地的應力在一種平衡的狀態之下得到調整，而且地基土體下的持力層部分也不會受到破壞，通過這種方法進行糾偏工作基本上不會有什么后遺癥產生，這樣也大大減少了后續維護的成本投入。其次，地基應力解除法的施工效率高，施工工期很短，并且在整個施工過程中幾乎沒有震動的產生也不會造成什么噪聲的污染，這對于處于鬧市區中項目是極為重要的，很多在鬧市中進行建設的項目由于噪聲污染問題經常被周圍的居民投訴，不僅嚴重影響工程的正常進展而且會加大工程的建設成本，地基解除應力法這種糾偏方式所花費的費用也相對較少， 可以幫助項目有效地減少不必要的建設成本，當然這種方法還可以配合其他的方法同時使用，這樣可以達到事半功倍的效果。

2.2 預壓糾偏法

預壓糾偏法在實際使用過程中比較適合于相對簡單的設備，預壓法主要指在擬建的建筑物的地基上預先施加一定的靜荷載，然后再地基土碾壓密實之后再將荷載進行卸除的一種方法，采用這種方法可以有效地減少建筑物建成之后的沉降量并且可以有效地提高軟弱地基的承載能力。

2.3 排水糾偏法

排水糾偏法是指在基礎沉降量較少的一側進行排水溝的開挖工作，并用潛水泵進行抽水作業，這樣可以使基礎下的地基進行加速固結壓縮，從而加快沉降速度，達到設備基礎糾偏的目的，排水糾偏法比較適用于糾正效果不太明顯的不均勻沉降情況，對于嚴重的不均勻沉降情況作用并不大。

2.4 挖溝糾偏法

挖溝糾偏法主要適用一些剛度比較好的設備基礎，這種方法通常選擇基礎沉降比較小的一側開挖一定寬度和深度的半圓形溝，從而使基礎底下的土體在側向進行擠壓，從而使沉降較小的部位進行加速沉降，這樣可以使整個設備基礎的地基土地的沉降變得相對均勻，從而達到糾偏的目的，這種方法對于小型設備基礎以及不均勻沉降不是很明顯的設備基礎有一定的作用，對于大型設備基礎的不均勻沉降糾偏的效果并不十分顯著。

2.5 頂升糾偏法

頂升糾偏這種方法相對而言比較復雜，這種糾偏方式采用幾臺千斤頂將整個設備基礎進行整體頂起，然后將通過壓縮空氣將事先準備好的砂子吹入設備基礎的底面，從而使得沉降部分的基地得到一定的提升達到糾偏的目的，如果出現沉降較大的情況則可以進行多次頂升作業， 總體而言這種糾偏方式適用范圍廣，基本上適用于任何可以移動的設備基礎，在這一方面相對于預壓、排水、挖溝等糾偏方式而言具有很大的優勢，但是這種糾偏方式也存在一定的弊端，那就是這種糾偏方式對于整個操作過程要求十分地嚴格，在頂升的過程中通常要求每個部位都能依照比例做到均勻協調，一旦一邊用力過猛極可能會出現設備基礎被破壞的情況。

3 工程實例

中石油的某四只汽油才有儲運罐為福鼎市的鋼結構罐體，整個罐體的直徑大約為22 m，四個管之間的間距大約為9 m，整個罐基的直徑約為24 m。在進行施工完畢之后，施工單位在油罐的周圍部下了11個沉降觀測點，通過專人進行按時檢測，在進行加荷卸荷的一到三天當中觀測了一次，在持荷的三到五天之內又進行了一次。沉降觀測的資料，見表1。

從上面的表格我們可以看出如下結果：

罐1和3在整個加荷歷時36 d以及持荷30 d的時間例，總的沉降量以及差異沉降量已經呈現出了收斂的趨勢，整體的沉降差異可以達到規范的要求，可以進行直接進行生產使用。

但是罐3和罐4在進行加荷的過程中發現出現了沉降不均勻的情況，并且由于最大值和最小值相差較大，因此加荷速度進行逐步的放慢，進行了緩慢的累計加荷，分別耗時70 d和 50 d，并且在總共用時80 d左右的時候開始進行卸荷。從觀測結果上來看，歷經三個月之后，盡管總體穩定，但是兩個罐子的差異沉降已經超出了預期值。因此需要進行糾偏。具體處理方案如下。

首先在整個環梁的沉降最大處不止一個千斤頂，使其上升2～3 cm，然后，在這個千斤頂的兩側費別進行硬木鍥塊的墊入，并且以這個點為中間的點，向兩邊每隔兩米的地方不止一個上升定點，同時墊入對應厚度的墊塊。當這個點上升了2～3 cm的時候，再次循環墊入木塊，并把木塊的厚度換成兩倍。就這樣進行循環一輪又一輪，直到兩遍達到了對稱的厚度，甚至可以超出預計的高度，以抵消未來可能產生的差異。并進行下一步的擴展行為。最后，在這些墊塊當中用砂槍噴入凈沙在進行抹平，然后把側口給封堵上。

在上述施工過程中，基于深厚軟土地基上的罐體工程，在進行低級的加固時候要注意讓整個地級進行加固之后的罐體基座每一個部位的沉降都變得十分均勻，也就是說在進行布樁的時候咬碎只注意增加整個罐體當中的中間樁子密度。如果地表上的硬殼或者地標上半部分的土層厚度并不穩定的時候，可以進行長樁之間增加短樁的行為來進行穩定，通過短樁之間形成符合的硬殼層的方式讓整個施工的上半部分加固段所產生的沉降量保持各個方向受力均勻以及下沉一致。在這種情況下，罐體在進行多次測量的時候就不會產生較大的預期值偏差，整個罐體就可以在施工結束之后直接進行使用了。

4 結 語

通過上述內容，我為大家簡單的介紹了一下設備基礎不均勻沉降的原因，以及克服這些原因可以采取的一些措施，希望其中的一些見解能對大家以后的工作有所裨益，我個人認為基礎部分在整個工程建設的過程中起著至關重要的作用，俗話說得好，萬丈高樓平地起，基礎部分的好壞對于一個工程而言起著至關重要甚至是決定性的作用，如果后期基礎出現不均勻沉降等問題勢必會嚴重影響工程的后續建設以及使用，因此關于基礎問題應該而且必須得到廣大工程建設人員的高度重視。

參考文獻：

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