濕陷性黃土地基浸水後的處理措施

建與山前坡積地上,上復土層為第四紀洪積、坡積層,屬新近堆積的壓縮性較高的ⅱ級自重濕陷性黃土。1992年發現建筑北外牆有多處裂縫,縫寬最大10毫米,斜裂縫處在窗戶的對角稱八字形,水平裂縫在窗台以下;內橫牆與北外牆相交處也不同程度發現45度和垂直裂縫,斜裂縫北高南低;基礎明顯下沉,局部基礎頂面與地圈樑已經脫開,且外牆向北傾斜。隨後一段時間我們派專人進行仔細觀察,發現裂縫仍在發展,如不及時處理,隨時有可能發生破壞。

一、原因分析

第一步 先查閱竣工資料,發現原設計沒有按濕陷性黃土地區建築規範進行設計,建築設計和結構設計都沒有提出特殊要求。

第二步 沿北牆在基礎邊每隔10米挖一個探井進行現場檢查,當挖至基礎下1.0米深時,發現土中水分特大,若幾個小時不挖,則坑中浸水較多,再繼續下挖發現基礎下仍有1.0-1.5米厚的填土層,

第三步 查找漏水源,首先自室內水池下水開始查找,最後發現距建築物北外牆4米處有一根主下水管道,由於管道材料為陶土管,填土下沉後,將管道壓彎,接口處大部分開裂漏水,

分析上述原因得出如下結論:基礎下部填土層沒有挖掉,沒有做換土處理,再加上下水管距建築物太近,水管破裂後污水流入填土地基。致使其含水率增大、土質變軟,大大降低了承載能力,造成建築物下沉。

二、採取措施

根據填土地基的含水率與承載力的關係,我認為要保持建築物穩定,使之不在下沉,必須採取堵住水源、降低土壤的含水率、提高地基土的密實度,方可提高地基土的承載能力,建築物才不再下沉。為此採取了以下解決辦法:

第一步 杜絕水源  將原來的下水管全部拆除,沿原管線挖坑,將多餘水排出,待基槽乾後更換新的下水管道,由於管線距建築物較近,故採用鑄鐵管道代替陶土管。

第二步 加固地基  由於地基土的含水率較大,土的密實度小,必須採用降低土的含水量的辦法,增加土的密實度。經過方案比較決定採用打灰砂樁的辦法解決地基土的密實度問題。因為,灰砂樁中的生石灰有較大的吸水性,且本身吸水後體積增大近一倍,將對灰砂樁周圍的土壤側向加壓,使飽和土排水固結。另外,生石灰水化過程中,釋放出大量反應熱,也有利於降低土的含水量,有利於促進石灰與土體間的膠凝反應的進行。

設計灰砂樁的直徑400毫米,平面位置為外牆沿牆基內外每2米設一個(錯位布置)、內牆在靠外牆處距外牆2.0米處每邊各設一個,深度至水分截然變化界為止。施工時,每打完一根樁,立即灌灰砂(生石灰粒徑30毫米左右,生石灰與粗砂的比例為8:2)每灌入300毫米高,便加以搗實,直打到基礎底面為止。隨後在其上部做1.0米寬,300毫米厚三七灰土處理,以防灰砂樁向上膨脹鼓起。

第三步 上部牆體的加固  三七灰土完成後,在內外牆交接處外牆上做一個l形的鋼筋砼基礎(基礎底同原基礎),基礎上做240毫米×240毫米的鋼筋砼附牆柱,柱頂500毫米範圍內寬度加寬為400毫米,柱高至屋面挑檐。用兩根φ16毫米鋼筋拉桿將附牆柱與內走道縱牆相拉接。以增強建築物的整體性。

施工完成後,將牆體上的裂縫、磚基礎與地梁之間的裂縫用膨脹水泥砂漿灌實並粉刷,恢復地面和散水。

按此法處理後,經過多年的使用,至今基礎未發現異常情況,牆體裂縫沒有發展。

三、幾點建議

1、設計方面的措施

對於建造在濕陷性黃土地基上的建築物,為防止建成後出現基礎下沉、牆身開裂等質量症害,影響安全和使用,應由設計、施工、使用等方面採取預防措施。

(1)根據建築物類別、等級、重要程度、沉降限制、土的濕陷類型和等級等規定,採取強夯法、灰土擠密樁、重錘表層夯實法、預浸水法、土或灰土墊層等方法,部分或全部消除建築物地基的濕陷性;

(2)對於部分消除濕陷性的建築物,在設計上必須由防水措施。如做好總體的平面和豎向設計,保證整個場地排水通暢,並做好防洪措施,保證水池類構築物或管道與建築物的間距,符合防護距離的規定,確保管網和水池類構築物的工程質量,防止漏水;對於屋面和房屋內地面,應有排除雨水和防水的措施。

(3)對部分消除濕陷性的地基,在建築結構上必須採取相應的結構措施,使建築物能儘量減少因地基局部浸水所引起的差異沉降,並能適應這種差異沉降,而不致遭到嚴重破壞,繼續保持其整體穩定性和正常使用。比如:選擇適應不均勻沉降的結構形式;設定沉降縫,減小房屋的長高比;增設鋼筋混泥土圈樑,窗台下120毫米處牆體內設磚配鋼筋帶等。

2、施工方面措施

(1)嚴把施工單位的施工程式:即先安排場地平整做好防洪、排水設施,再安排主要建築物的施工。

(2)審查施工單位現場平面布置圖。即:上下水管、水池、淋灰池等距建築物的距離要符合濕陷性黃土地區施工的有關規定。

(3)嚴格做好基槽開挖、上下水管道、水池、化糞池等施工的隱蔽檢查,並做好記錄。

3、維護管理方面的措施

(1)經常檢查給水、排水和熱水管網的暢通與否,發現問題及時修理。

(2)做好雨水排流暢通,保證建築物防護範圍內地面不積水。

(3)發現問題,做好記錄,查找原因,及時處理。