袁 慧
(太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 太原 030027)
某住宅樓墻體開裂原因分析及地基加固的研究
袁 慧
(太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 太原 030027)
論文通過對某住宅樓墻體開裂原因進行調(diào)查研究,指出濕陷性黃土地基被水浸濕是導(dǎo)致事故的主要原因,提出了具體的地基加固的方案。
墻體開裂;濕陷性黃土;地基加固
某住宅樓為地下一層,地上六層磚混結(jié)構(gòu),建筑平面呈矩形,東西走向,樓寬11.9m,樓長82.35m,建筑面積約6900m2。該住宅樓采用磚墻承重,樓屋蓋采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板,基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土筏片基礎(chǔ)。該住宅樓于1998年開始施工建設(shè),2001年居民入住。目前該住宅樓西側(cè)家墻體相繼出現(xiàn)裂縫,且裂縫有發(fā)展趨勢。
現(xiàn)場檢測時在窗過梁與墻體接茬處發(fā)現(xiàn)細微斜向裂縫(縫寬小于0.5mm),裂縫長度很短,為過梁與墻體之間出現(xiàn)錯動所致。就裂縫形式而言,墻體裂縫主要出現(xiàn)在東西走向的縱墻的門窗洞口角部。該住宅樓結(jié)構(gòu)頂點側(cè)向位移矢量方向表現(xiàn)整體向西傾斜的規(guī)律。各觀測點中有3個點的側(cè)向位移矢量值已超出結(jié)構(gòu)正常使用性頂點側(cè)移限值,但尚未達到結(jié)構(gòu)不適于繼續(xù)承載(結(jié)構(gòu)安全性)的結(jié)構(gòu)頂點的側(cè)移限值。該住宅樓所在場地室外地面無排水通道,排水不暢。可初步判定結(jié)構(gòu)傾斜與開裂現(xiàn)狀與其地基發(fā)生不均勻沉降有直接關(guān)系。地基產(chǎn)生不均勻沉降的誘因是外界水體順硬化地面裂縫進入土體。
該住宅樓建筑場地地形基本平坦,場區(qū)屬自重濕陷性場地,地基的濕陷等級為Ⅱ級,濕陷性土層的下限深度約13.0m。地震基本烈度為8度近震,場地土類別為Ⅲ類?;A(chǔ)采用鋼筋混凝土筏片基礎(chǔ),混凝土強度等級為C20。
該住宅樓目前墻體裂縫為典型的地基不均勻沉降裂縫,結(jié)構(gòu)頂點傾斜規(guī)律表明,西側(cè)的地基基礎(chǔ)發(fā)生了不均勻沉降現(xiàn)象。造成地基不均勻沉降的原因是:室外硬化地面及散水以下回填土存在不密實情況,在外部荷載作用下,硬化地面及散水混凝土損壞開裂,外界水體由硬化地面開裂處首先進入回填土,進一步繞過灰土墊層進入下部地基土體。濕陷性黃土具有遇水濕陷的不良特性,最終造成地基發(fā)生不均勻沉降。場地西側(cè)地形低于該住宅樓室外地面約4m,且西側(cè)地面未見硬化,根據(jù)計算,西側(cè)地面距住宅樓灰土墊層底面的距離不足2m,因此不排除由此方向側(cè)向浸水的可能。
因此,地基受水浸濕是產(chǎn)生地基不均勻沉降,造成上部結(jié)構(gòu)墻體開裂的根本原因。為防止進一步沉降和結(jié)構(gòu)墻體開裂應(yīng)以防止水浸地基為原則。
地基不均勻沉降造成了該住宅樓上部結(jié)構(gòu)開裂,因此進行加固處理時,應(yīng)遵循先加固地基、后加固基礎(chǔ),最后加固上部結(jié)構(gòu)的基本原則。進行基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)加固前,應(yīng)確認加固后的地基沉降是否已經(jīng)穩(wěn)定??紤]到上部結(jié)構(gòu)墻體裂縫程度總體較輕,絕大多數(shù)裂縫尚未達到影響結(jié)構(gòu)正常使用的不利程度,因此可不必進行處理,或僅作封閉處理后重新進行飾面裝修?;A(chǔ)采用400mm厚鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ),基礎(chǔ)整體剛度較大,可以抵抗較大的地基變形,就目前情況也不必采取處理措施。
1.在住宅樓灰土墊層周圍設(shè)置U型灰土樁圍箍,既能防止側(cè)向浸水,又能限制側(cè)向變形?;彝羾矿w系由灰土樁組成,設(shè)兩排。樁樁相接。打樁施工時,成孔可采用機動或人工洛陽鏟,填料采用灰土。成孔后、填料前,先以重錘夯底。樁的上部要與灰土墊層無間隙連接,即以灰土在平面上將樁頂與原灰土整體覆蓋連為一體。
2.對住宅樓周圍回填土,由于其已呈現(xiàn)淤泥狀土,承載力較低,如不進行處理,地面硬化層仍會再次開裂,因此該方案采用生石灰樁進行處理,起到吸水?dāng)D密的作用。在新增設(shè)的灰土樁與建筑物地下室墻體之間的回填土中設(shè)置生石灰樁,利用生石灰吸水膨脹的原理,降低土體中的含水率,固結(jié)目前軟弱回填土。
3.該住宅樓建筑場地目前和將來均需防止水體浸入地基,并建議對室外直埋管網(wǎng)改為混凝土管溝管網(wǎng),并經(jīng)常性地檢修室內(nèi)、外有關(guān)管道,防止管道漏水,采取有效排水防護措施。待地基土及回填土加固處理完畢后,對該住宅樓周邊重新進行混凝土硬化。
4.對室外排水渠道進行重新設(shè)計,保證雨季大量降水時,水體可以迅速排走,防止在建筑物周圍聚集。
1.住宅樓上部結(jié)構(gòu)墻體開裂的根本原因是地基土受水浸濕而產(chǎn)生地基不均勻沉降造成的。
2.使用單位在使用過程中定員、定期進行管溝防滲、漏水及場地排水是否通暢等情況的檢查,防止地表水聚積滲入可以有效避免地基土被水浸濕。
H315.9
A
1673-0046(2011)01-0187-01