對地基基礎下沉成因的分析以及處理方案的研究

夏波

摘要：建筑業作為我國的第三產業在改革開放以來得到了迅速的發展，因此建筑的質量問題愈加受到人們的廣泛關注。在實際生活中相當一部分建筑質量問題是由地基基礎引起的，地基基礎下沉會造成房屋裂縫等建筑質量問題，本文將從地基基礎下沉的原因出發并對其處理方案展開深入研究。

關鍵詞：地基基礎；下沉成因；處理方案

1.地基基礎下沉成因分析

地基基礎下沉受很多方面的交叉影響，包括自然因素和人為因素，總結起來主要因素包括：地質條件的影響、填充材料的影響和人工設計原理的影響，下面將對這些危害展開具體分析。

1.1地質條件——不良土地地質影響地基質量

我國幅員遼闊地質結構復雜繁多，有很多地質結構需要經過充分的勘測和處理才能進行施工作業，例如軟土、局部軟硬不均勻土等土層結構本身并不適合進行建筑施工，若不進行處理或處理不當就展開施工會對建筑造成極大危害。首先是軟土土層對地基基礎的危害：由于軟土密度較低導致其壓縮性較高，這就是其具備明顯的流變性，若不進行及時處理會導致地基基礎沉降過大并發生不均勻沉降，并且建筑高度與低級沉降深度成正比，三層建筑的沉降深度就可達170m m左右；再有就是膨脹土地基，這種土層的膨脹性較大但是強度高且高壓縮性低，正是由于這種特點被誤認為是良好地基往往忽略了其脹縮性的缺點，并且會受溫度的影響使脹縮性發生改變進而使地基反復發生不均勻沉降。

1.2填充材料——地基填充材料存在大量空隙

由于施工材料的配比不合理，很多施工單位為節約時間和成本通常不重視地基的填充材料，將黏土、殘積物和碎石等混合填入，并且在混合的過程中也無法保證均勻進行，導致原本配比就不合理的材料之間存在較大的空隙直接導致地基骨架不結實。每處地基的承重能力不同導致受力不均使地基發生不均勻沉降，并且久而久之地基材料又會受到各種外界影響發生侵蝕、掏空等現象，嚴重者甚至會導致墻體發生縱向或橫向裂縫。

1.3設計原理——地基設計不科學

很多設計師為了過度追求建筑美感將很多公共建筑和居民建筑的體型過度復雜化，這些復雜的建筑體形產生的荷載相互疊加導致部分地基的承重過大，而部分地基的承重相對較小從而使地基受力不均，這種過度的受力不均導致地基發生不均勻下沉。

2.地基下沉處理方案措施

通過以上對地基基礎下沉原因的分析可以找到解決問題的切入點，以下將對地基設計方案、地基填充材料和地質勘測方面具體提出處理方案。

2.1簡化地基設計，建筑體型簡單為宜

過于追求設計美感和建筑物設計難度而忽略了實際情況也是引發地基沉降的一個重要原因之一。要合理設置建筑物的縱向高度，若建筑物縱向高度過高且高度不一就會使縱向高度過高部分相對應的地基承重過大，尤其當地基分布不均勻的情況時更會加劇建筑物地基的不均勻沉降且兩部分發生不均勻沉降的差異很大，進而發生地面裂縫和墻體裂縫等一系列問題。總而言之，在設計建筑物時要注重建筑物質量并加之設計美感為輔，若兩者不可統一時必須將質量放在首要位置。

2.2設置沉降縫，減輕地基沉降的損害

多數地基基礎發生沉降都是難以避免且不可預料的，為防止地基發生大面積不均勻沉降進而引發墻體裂縫的問題，設計師應該在地基處理時考慮設置沉降縫。沉降縫是指將建筑物地基分隔為兩個或多個獨立單元，單元之間的空隙就叫做沉降縫。這種沉降縫的存在，能夠將建筑物整體劃成多個獨立的單元個體，即使某個單元的建筑物地基發生不均勻沉降也不會引發其他單元建筑物的沉降，從而減輕建筑物發生不均勻沉降所帶來的危害。但是要注意設置沉降縫時對建筑物進行分割的單元條件應該是結構類型簡單且地基均勻。

2.3細密地質勘查，謹慎選擇施工地點

在進行施工前對地基所處的地質環境進行詳細的勘測能夠有效的避免后期地基沉降的問題。大部分施工隊伍對地質資料的掌握有限并且缺乏專業地質人才對現場施工環境進行實際勘察，導致對實際施工地質環境缺乏詳細的了解。建議施工隊應該聘請專業地質人才進行現場實際地質勘察，并且通過反復推敲以正確判斷現場施工土質，根據實際土層質量確定相應的施工方案。只有做到對現場施工土層類型充分了解才能判斷是否適合進行施工或通過是否需要一定技術改良才能正式開工，避免建筑物后期發生地基不均勻沉降等問題。

2.4結合科學方法，穩定地基基礎

提高建筑物地基的承載力是避免地基基礎下沉的主要切入點，相關施工部門應結合先進施工工藝增強地基的承載力和穩定性。

一是化學加固法，主要是通過壓力泵將水玻璃和氯化鈣溶液等其他漿液壓入土層，這些混合物質被壓入土層后就會和土層中的天然鹽堿物質發生一系列化學反應，化學反應的產物就是凝膠類物質，這種物質能夠增強土層的硬度和密度從而減輕地基因土層的松散性過大而引起的沉降，通過工藝原理不難發現這種方法操作起來非常簡單并且安全性高。二是擠密加固法，這種方法和化學加固發的目的都是為了增強地基土層的密度從而增大其強度，但是不同之處是化學加固法是通過發生化學反應生成的硅物質增強了土層的強度，而擠密加固發是運用了物理方法。其施工原理是：通過打樁機或鉆在地基上打出若干孔洞，并通過相應工具將砂石、素土等強度較大且顆粒粒徑適中的其他材料填入孔洞內經過充分的搗實后進行壓實，孔洞類的材料就被振實集合成具有較大承重力的地樁，地樁周圍的土層就可以借助地樁形成承重共同體，從而通過加強地基承重力以防止地基不均勻下沉。

總結：地基基礎的結構穩定和良好的承重性是施工順利開展的重要基礎，本文從引起地基下沉的自然、人為兩個大方面進行分析得出其下沉主要是由于不良土層地基、地基材料空隙過大以及建筑設計方案不合理引起的。并以此作為切入點具體發現提高地基的承重性是解決問題的關鍵，進而提出了簡化地基設計、嚴格地質勘查和結合科學方法的處理方案，以期對我國的建筑行業起到借鑒作用。