浅谈地基基础缺陷及处理措施

　　任何建筑物都是建在地层上，建筑物的全部荷载都是由它下面的地层来承担，建筑物向地基传递荷载的下部结构部分称为基础；而受建筑物影响的那一部分地层则称为地基。地基可以分为两大类，开挖后可以直接修筑基础的地基，称为天然地基；那些不能满足要求而需要事先开挖处理的地基，称为人工地基。地基的功能决定了地基在设计和施工中必须满足以下三个基本要求：强度要求。通过基础而作用在地基上的荷载不能超过地基的承载力，才能保证地基不因地基土中的剪应力超过地基土的强度而破坏，而且还应有足够的安全储备。变形要求。基础的设计还应该保证基础沉降或其他特征变形不超过建筑物的允许值，才能保证上部结构不因沉降或其他特征变形过大而受损或影响建筑物正常的使用。其他要求。地基除了满足上面的要求外，还应满足基础的结构的强度、刚度、和耐久性要求。

 

　　一、地基基础缺陷对建筑物破坏的影响

 

　　1、地基承载力。当地基允许承载力大于建筑物对地基的压应力时，地基工作是安全的、正常的，在建筑物荷载的作用下是不会遭受破坏。然而，当建筑物产生的压应力大于地基允许承载力时，在地基四周的地面会出现隆起，地基土体甚至会沿滑动面开始滑移，这时地基已经发生了整体剪切破坏，会造成建筑物倾斜或倒塌。因此，在建筑基础设计中，必须认真考虑地基承载力这一问题。影响地基承载力的因素有：

 

　　（1）地基承载力与土颗粒间的内聚力有关，因此，粘性土的承载能力较大，粘性土颗粒间吸附力较强。

 

　　（2）地基承载力与土的含水量有关，当土中含水量过大时，土体的内聚力就会被破坏，土颗粒间的摩擦力减少。

 

　　（3）地基承载力与土颗粒间摩擦阻力有关，土体越密实，级配越合理，土颗粒越大，颗粒表面越粗糙，形状越不规则，摩擦阻力越大，因此，土的承载力越大。

 

　　2、地基沉降。引起基础沉降的原因很多，主要是地基土的可压缩性。土体在外部压力作用下，土颗粒和水自身压缩量是很微小的，地基土真正被压缩的原因是在外力作用下土体中的孔隙被压缩和孔隙中的水被挤出。如果地基的沉降量不满足规范的要求，会造成建筑物整体下沉或倾斜甚至倒塌。

 

　　3、土坡失稳。土坡失稳是指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而其原来的稳定性，即改变了原来的平衡状态。影响土坡失稳的原因有：

 

　　（1）内部因素。a.土坡土质：由于各种土质的抗水能力、抗剪强度是不一样的，如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等，这种土遇水后会慢慢软化，土体的强度降低很多。b.土坡外形：突肚形的斜坡由于重力作用，比上陡下缓的凹形坡易于下滑；粘性土有粘聚力，当土坡不高时是稳定的，但随气候和时间的变化，也会逐渐塌落。c.土坡结构：如在斜坡上堆有较厚较重的土层，并且当下层土不透水时，容易在交界上发生滑动。

 

　　（2）外部因素。a.人为影响：不合理的施工开挖，如开挖坡脚；开挖基坑、沟渠、道路边坡时将弃土堆在坡顶附近；在斜坡上建房或堆放重物时，都可引起斜坡变形破坏而产生滑坡。b.振动的作用：对于砂土，在地震的反复作用下，砂土极易发生液化；对于粘性土，振动时易使土的结构破坏，从而降低土的抗剪强度；而在斜坡附近施工打桩或爆破，由于振动也可使邻近土坡失稳或滑坡。c.降水或地下水的作用：持续的降雨或地下水渗入土层中时，土中含水量就会增高，土中易溶盐溶解，土质变软，土的强度会降低，会导致滑坡的产生。

 

　　二、地基基础缺陷处理的措施

 

　　对上部结构进行维护；对上部结构进行加固或减荷，基础加固、地基加固。上述几种措施有时不单独采用，有时需多种措施综合采用。这些措施的选择，往往需要对上部结构和地基基础作全面的考虑，提出不同的方案，进行经济和技术上的比较，从而选择合理的方案。必要时还应对缺陷形成的原因及现实，从使用和维护上采取相应的防范措施。

 

　　1、提高地基承载力

 

　　（1）换填垫层法：换填垫层法的加固原理是根据土中附加应力的分布规律，让垫层承受上部较大的应力，通过抗散作用使传到垫层下面软土层的应力减小，从而提高地基承载力，满足设计对地基的要求。

 

　　（2）排水固结法：对于天然地基，该法是先在地基中设置砂井或塑料排水体，然后利用建筑物本身的重量将地基中的水逐渐排除；也可以在建筑物建造之前，在场地先加载预压，使土体中空隙水排出，逐渐固结，从而加速地基土的抗剪强度的增长，提高地基的承载力。（3）强夯法：在重复强夯的作用下，施加于土体的夯击能迫使土体结构破坏，空隙水压力上升，使空隙水中的气体逐渐受到压缩，从而使土体的抗剪强度得到提高。

 

　　（4）CFG桩复合地基：CFG桩复合地基能够改善土体的特性，改善地基的变形特性，减小在荷载作用下可能发生的沉降和不均匀沉降，并且CFG桩复合地基技术较充分地发挥了桩间土的承载能力，达到提高地基承载力的目的。

 

　　2、减少地基沉降量。

 

　　（1）基础措施：应从基础的刚度、强度与建筑物的刚度、强度相适应来选择基础方案；同一建筑物宜采用同一种基础形式，并取相同的埋深，持力层也相同；调整基底压力以调整地基沉降；根据计算有意识地通过调整基础面积大小以达到调整基底压力使地基沉降均匀。

 

　　（2）地基措施：在软土地区，充分利用硬壳层做浅基持力层，采用“宽基浅埋”方案，利用硬壳层的应力扩散作用达到减少附加应力，以达到减少沉降的目的；优先考虑浅层处理方案，然后再考虑深层处理或深基础方案；地基处理方法有：强夯置换、换填垫层、排水固结等几种，它们都能达到减少土体沉降的目的。

 

　　3、提高土坡稳定性

 

　　（1）施工措施：选择适当的边坡断面，采取合理的施工方法。

 

　　（2）支档措施：选用重力式抗滑挡土墙、阻滑桩及其它抗滑结构，以阻挡滑坡的产生。

 

　　（3）排水措施：应设置排水沟以防止地面水进人滑坡地段，必要时还应采取防渗措施。在地下水影响较大的情况下，应根据地质条件，做好地下排水工程。

 

　　（4）反压措施：在阻止滑体滑动的区域增加竖向荷载以增大滑体的下滑阻力。

 

　　4、基础加固处理

 

　　遇到一些深度较大，上述各法处理有困难时，采用深基础加固处理建筑物地基是较为理想的一种方法，如桩基础，沉井等。成孔前注浆预处理。主要应用于桩基础位置有溶洞裂隙存在，桩基础位置存在小型溶洞，洞穴走向倾斜，且受地下水影响严重的情况。对桩周地质预处理后，提高了桩周及桩底地基的完整性，提高的承载力。在施工时采用双护筒形式，利用优质泥浆进行护臂，同时确保清渣满足要求，成孔时采用钻冲结合，钻机穿越覆盖层，再使用冲机进行基岩施工。一般在护筒刃角处进行加固处理，由于基岩平整度不够，往往基岩与护筒之间存在间隙，若不做任何处理，在钻进过程中极易发生埋钻事故，常用方法有高压旋喷和抛填黏土压实。

 

　　三、结语

 

　　结构物的地基与基础的设计和施工质量的优劣，对整个建筑物的质量和正常使用起着根本的作用。基础工程是隐蔽工程，如有缺陷，较难发现，也较难弥补和修复，而这些缺陷往往直接影响整个结构物的使用甚至安全。近二三十年来随着现代工业的发展，地基处理技术发展迅速，工程实践的增多，地基处理新技术不断完善，地基处理已经成为基础工程领域中一个较有生命力的分支。以上仅简单分析了部分缺陷地基的处理，对地基基础缺陷处理及加固有一定借鉴作用。

 

　　参考文献