软土地区建筑物不均匀沉降问题处理.doc

软土地区建筑物不均匀沉降问题处理摘要：软土地基上建筑物不均匀沉降问题的处理是土木工程师经常面对的重要课题。本文结合作者实践，介绍了某高层建筑由于施工管理安排不当，主楼与裙楼同时施工，造成两侧裙楼不均匀沉降，致使裙楼顶部与主楼悬挑部分发生碰撞接触。经过对事故原因分析论证及方案比选，提出了切实可行简便的处理方案。实际观察表明，达到了预期效果。 关键词：软土；桩基；施工顺序；不均匀沉降；事故处理 中图分类号：TU447文献标识码：A 文章编号： 地基不均匀沉降引起建筑结构倾斜，导致构件开裂甚至破坏，是引起建筑物事故的主要原因之一。采取必要的技术措施，避免或减轻不均匀沉降危害，一直是建筑结构设计中的重要课题。对于不均匀沉降事故的妥善处理，则更是土木工程师“上下求索”的核心问题。本文结合作者工程实践，将软体地区某高层建筑不均匀沉降问题的处理过程录出，以供同仁参考。 1、工程结构概况 某高层建筑由主楼和东西裙楼组成，东西裙楼层高4.5米，六层，总高27m，框架结构。主楼形状基本为矩形，一层地下室，层高4.5，总高78.45m（包括机房，水箱间）。结构为框架-剪力墙。主楼与裙楼之间设置沉降缝，为了减少主楼沉降对裙楼的影响，主楼东西两侧设3.15m悬挑结构与裙楼相接。 2、工程地质与桩基 根据工程地质勘查报告，自然地面以下土层分别为第①层为黄色素填土。表层为耕填土。湿、软塑，土质不均。局部有填土；第②层褐黄色粉质粘土，湿、可塑，土质尚匀，中~高压缩性。土性较差；第③层灰色淤泥质粉质粘土。很湿，流塑，土质不均匀，高压缩性，高灵敏度，夹砂，易灰色淤泥质粉质粘土。很湿，流塑，土质不均匀，高压缩性，高灵敏度，夹砂，易产生“流砂”；第④层灰色淤泥质粘土。饱和，流塑，土质较匀，高压缩性；第⑤层灰色粉质粘土。湿，可塑，土质尚匀，高压缩性；第⑥层暗绿色~草黄色粉质粘土。稍湿，硬塑，土质尚均匀。中等压缩性，土性较好。为本工程桩基持力层；第⑦层，7-1层黄色砂质粉土。饱和，稍湿，土质尚匀，中等压塑性。土性较好，是桩基持力层下较好的下卧层。7-2层灰色砂质粉土，饱和，稍密，土质不均，中等压塑性，土性较好；第⑧层灰色粉质粘土。很湿，可塑，土质不均，夹砂，中等压塑性，本层未穿透；其中第（3-2）层为严重液化层（设防烈度为7度时）。 主楼和裙楼均采用450×450钢筋混凝土预制方桩。其中主楼桩长23m，二节桩，焊接接头。单桩承载力【P】=650KN(扣除7米砂土液化负摩阻力)。裙楼桩长27m，二节桩，焊接接头，单桩承载力【P】=700KN（扣除砂土液化负摩阻力）。桩基持力层均为第6层暗绿色—草黄土粉质粘土层。主楼总桩数为534根，西裙楼桩数为136根，东裙楼总桩数为258根。桩位布置图见图2。主楼基础为筏板基础，基底埋深7.1m，混凝土筏板厚1.75m。裙楼柱下独立承台，纵横向设拉梁，基底埋深3.5m东西裙楼靠近主楼两排（4轴、11轴）桩基，为了减少主楼沉降对裙楼的影响，降低基础底标高与基础底标高一致。 3、建筑物施工与沉降情况 本建筑物主楼一层地下室，东西两侧裙楼无地下室，桩基施工时，在自然地面施打，用送桩器把桩顶落到设计标高。整个桩基工程施工完成后，场地自然地面标高有所降低，主楼部分降低约300-500㎜，东西裙楼降低约100-200㎜。打桩过程中，建筑物基地四周打有排水砂井，没有出现四周地面隆起和对邻近建筑物造成不利影响。 主楼大开挖时，只对基坑南向边坡进行了有效支护，东、西、北向均未进行边坡支护。上海地区土质松软，含水量高，而且开挖时间正好是8月-9月间多雨季节，基坑开挖完不到10天，由于连续几天的降雨，致使主楼基坑东、西、北三个方向边坡垮塌。东西两侧比较严重。致使西裙楼4轴、11轴两排桩体进行了混凝土加固，但桩位检测结果显示，两排桩均发生不同程度的水平位移。4轴向东偏移，11轴向西偏移。桩顶偏移最大值为200㎜，最小值90㎜. 上部结构施工中为加快工程进度，主楼与裙楼同时施工，沉降缝中的建筑垃圾未得到及时清理。工程完工后发现，由于主楼整体沉降引起的裙楼靠近主楼一侧桩基附加沉降，致使裙楼顶部与主楼悬挑部分发生碰撞接触，影响建筑物结构安全和正常使用。 4、不均匀沉降的处理 处理基础不均匀沉降，有以下三种方案： （1）裙楼纠偏 可在裙楼远离主楼一侧，基础地面与露面加荷载。迫使桩基沉降量加大。使裙楼各桩基沉降均匀。加荷载量按经验确定。本方案理论可行，费用小，但纠偏时间长。 （2）桩基托换处理 就是在4轴、11轴两排桩基下用钢管桩托换顶升，迫使裙楼沉降恢复平衡。这是一个可靠的地基处理方案，桩端持力层可选在第9层砂层。 （3）结构处理方案 扩大变形缝尺寸，割去主楼悬挑部分