房建工程中防止地基濕陷沉降的方法研究

【摘要】房屋建設工程在濕陷性土質地區往往會由于地基的設計和施工不當產生沉降現象，進而導致房屋傾斜。本文對處于濕陷性黃土地區的房建工程進行了土質檢測，對房屋的傾斜和沉降進行了檢測，在此基礎上采用可膨脹材料（生石灰樁）進行頂升，用于防止地基濕陷沉降，并對加固效果進行了分析。

【關鍵詞】濕陷沉降；地基加固；膨脹頂升

【中圖分類號】 TU43

【文獻標識碼】A

1、引言

處于黃土地質的房建工程，黃土的含水量和干密度直接影響其濕陷系數，如果地基的處理和設計稍有不當很容易產生濕陷沉降，導致房屋的結構發生破壞，因此必須采用適當的方法對地基進行加固，防止地基的濕陷性沉降[1]。在眾多方法中，利用生石灰這種課膨脹材料進行頂升是一種高效的防止地基深陷沉降的方法，生石灰樁的吸水膨脹特性可以降低黃土含水量，同時提高地基土密度[2]。本文對處于濕陷土質的房屋進行了現場檢測，在此基礎上采用生石灰膨脹頂升進行了地基加固，進而達到了防止地基濕陷沉降的目的。

2、房建地基濕陷沉降的檢測分析

本文檢測的房建工程地基土層情況較為復雜，含有少量雜填土的素填土層厚度在1.2m到3.3m之間，灰土厚0.7m到2.5m，黃土狀土和黒壚土的層厚度分別為2.2-4.2m和0.8-1.8m，黃土以及古土壤的厚度分別在4.8-6.8m和1.2-1.7m之間，其中素填土、黃土狀土、黒壚土、黃土和古土壤的濕陷系數分別為0.001、0.021、0.027、0.014和0.021。對房屋進行了現場檢測，首先對房屋的傾斜進行了觀測，結果如圖1所示，采用的儀器是電子經緯儀（DT系列），從圖1可以看出，房屋整體傾斜方向為東南。

分析沉降觀測結果發現，房屋的傾斜主要是由于地基的濕陷沉降引起的，這可能與房屋建設中的設計方案不適合有關，原方案中，地基部分采用的是灰土換填，檢測結果顯示，在距離地表不到15m的距離為卵石層，同時房屋的主體結構框架只有四層，因此最優方案為采用樁基礎。在對房屋進行現場檢查時還發現該房屋的給水排水管道采用的是直埋PVC管的方式，深度為1.6m。。該房屋所處的地點的土質為濕陷性土質，要求各種管道距離墻壁的防護距離應當大于5m，而實際管道距離房屋墻壁僅有2.5m，遠遠小于要求距離，因此管道破裂后的滲水經由灰土層逐漸進入地基中，從而引發黃土層的濕陷沉降。

3、地基加固方法和效果

3.1 加固方法

本文研究的房屋地基，由于管道滲水導致的黃土濕陷使得地基發生濕陷沉降導致房屋傾斜，對于這種情況，采用誘導沉降和利用可膨脹材料對房屋結構進行頂升是首選方案，也可以采取一些糾正傾斜的措施保證房屋安全；如果房屋的整體剛度較好，對于地基沉降較大且具有厚軟土層的房屋，頂升和加載（橫向）是最佳方法；但由于此房屋的住戶已經對房屋的地下管道進行了更換，如果采用誘導沉降，需要將多達15根軸在房屋的東南方向進行沉降，施工難度較高，同時會對更換的管道產生影響，工程的造價也會偏高，因此本文利用可膨脹材料（生石灰樁）進行頂升。

3.2 加固效果

對該房屋進行頂升法加固，施工工期為90d，在加固工程期間，選擇不同的沉降觀測點，如圖3所示，在各個監測點每隔15d進行沉降監測，發現沉降量最大的監測點分別為1#，2#，3#，12#和13#，將這五個監測點的沉降數據作圖，得到如圖4所示的沉降監測結果，從圖中可以看出，各個監測點在60d時的沉降量最大，隨著施工的進行，生石灰樁吸水膨脹發生的頂升作用開始顯現，沉降量逐漸減小，在第90d時沉降量各個監測點發生了回升。

由于生石灰樁的長度限制，可能會導致頂升加固的效果不理想，但從圖4的結果可以看出，房屋地基的沉降得到了一定程度的緩解。對地基土的基本物理參數進行了測試，也可以反映出該方法對地基濕陷沉降的控制效果，如表1所示，從表1可以看出，加固后地基的含水量大幅下降，同時壓實系數得到了提高。

結論：

綜上所述，利用生石灰樁的吸水膨脹作用對房屋地基進行頂升，可以達到防止地基濕陷沉降的效果，從加固效果來看，這種方法對于地基的加固是成功的。對于房建工程中地基的濕陷沉降，應當在分析沉降原因的基礎上采用適當的方法進行加固，才能達到預想效果。

參考文獻：

[1]邵世平，張智慧.濕陷性黃土地區容易引起地基不均勻沉降相關因素分析[J].城市建設理論研究，2011，1（23）：1-5.

[2]朱彥鵬，王秀麗，周勇.濕陷性黃土地區傾斜建筑物的膨脹法糾偏加固理論分析與實踐[J].巖石力學與工程學報，2005，24（15）：2786-2793.

作者簡介：

易韶宇，湖南省第二工程有限公司，湖南長沙。