田文丰 李剑伟 林锐 杨堉果
四川省交通勘察设计研究院有限公司, 四川 成都610017
摘 要：针对强风化层地基出现相应的不均匀沉降、裂缝等病害的问题，进行了有针对性的勘察、结合观测资料对比分析并处理建议的探索。文中借鉴土层分析原理对强风化层地基引起病害的分析方法。得出了强风化层地基引起病害的勘察、分析及处理方法，经施工验证，效果较好。此方法为以后类似情况提供可借鉴的作用。
关键词：强风化；地基；病害；分析；处理建议
中图分类号：U 文献标识码：A 文章编号：
1引言
四川红层分布较广，由于四川丘陵城市区的基岩埋深都不大，故高建筑物地基多置于中风化以上基岩上。中、低层建筑物的地基部分置于强风化基岩上。但由于强风化层的软弱特点，使得强风化层地基出现了相应的不均匀沉降、裂缝等病害。故对强风化地基引起的病害的勘察和分析是十分必要的。
现有规范如：《岩土工程勘察规范》（GB 50021－2001）（2009版）[1]、《既有建筑地基基础加固技术规范》（JGJ 123-2012）[2]、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）[3]对土层地基和中风化基岩引起的病害均有勘察和分析研究。但对于强风化层地基引起的病害极少有勘察和分析研究。本文以自贡市第六中学校第一教学楼为例，结合地方规范，对其建筑物部分局部墙体出现规律性张裂隙，教学楼楼面渗水现象严重，顶层均出现了渗水等的病害勘察、分析。为以后类似情况提供了一种可借鉴的一种方法。
2.慨况
自贡市第六中学校第一教学楼位于自贡市光大街，该教学楼由三部分组成，平面呈“L”型，分别由三个时期（1984年、2001年、2002年）修建而成。该建筑为砖混结构，层数为4层，基础形式为条基。现1984年修建而成的建筑物部分局部墙体出现规律性张裂隙，教学楼楼面渗水现象严重，顶层均出现了渗水。
场地原为中丘斜坡地段，后经人工改造，现场地平坦，相对高差<1m。区域上位于新华夏系四川沉降带川中褶皱带的南东边缘约0.6km。场地未见断层通过，根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015) [4]，场地地震动峰值加速度为0.1g，其对应的地震基本烈度为Ⅶ度。
场地地基主要为侏罗系中下统自流井组马鞍山段（J1-2Z2）泥岩为主，紫红色，巨厚层块状，裂隙不甚发育，岩层完整性较好，强风化带厚2~4.9m。
3岩土工程分析
3.1教学楼地基现状
教学楼北东侧出现了有规则的裂缝，且有增大的趋势，现场对建筑物每层的A、B、C三处实地量测（实测结果见表1和图1），这些地方都是与其它时期修建成教学楼的沉降缝。在教学楼ZK1－ZK2、ZK3－ZK4、ZK1－ZK4、ZK2－ZK3间的墙体上未发现明显的裂缝，在教室墙体上也未见明显的裂缝，顶层楼面出现了渗水。
教学楼一层裂缝宽度最小，四层裂缝宽度最大，并有从一层向四层随层数的增加裂缝宽度增加的规律，呈现出教学楼向西“倾斜”现象。A点倾斜度约0.0002，B点倾斜度约0.0001，C点倾斜度约0.00024。
图1 教学楼部位平面的裂缝位置
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3.2教学楼现状分析
从现场钻探揭示，教学楼地基主要为强风化和中风化泥岩，建筑基础均置于强风化泥岩上，强风化层厚度不等（ZK1孔3.6m、ZK2孔4.5m、ZK3孔4.9m、ZK4孔2.2m）。其中厚度最大是ZK2、ZK3一带，且厚薄差异极小；其次是ZK1一带；最薄是ZK4一带。中风化泥岩埋深ZK1、ZK2、ZK3基本相当，ZK4埋深浅，均高于其余地段。
中风化泥岩的弹性模量大，对本教学楼不存在压缩，故中风化岩石不存在沉降；教学楼的沉降发生在强风化泥岩中（其压缩系数α1-2＝0.21MPa-1，属中压缩性），由于基础之下的压缩层厚度相差较大，各部位的沉降相差较大，造成了倾斜，这是造成现在裂缝的主要原因之一。
由于修建时间太久，教学楼原基础图纸丢失，故不能确定条型基础的宽度b和基础的附加应力。为更具体描述情况，假设条型基础的宽度b=1.2m，且建筑各部位的基础宽度一致，假设基础附加应力p0=220KPa，沉降计算深度至中风化泥岩。根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2012）[3]分别对建筑四大角部进行沉降估算，结果见表2。
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3.3教学楼发展趋势
根据上述分析，初步确定，教学楼目前不存在因地基失稳造成整体倒塌的可能，但由于各部位的沉降差异，教学楼存在倾斜。主要是基础底地基（强风化泥岩）的力学性质不均，厚度变化大，最厚4.9m，最薄2.2m。由于强风化泥岩属中压缩性（压缩系数α1-2＝0.21MPa-1），故存在沉降量，又由于基础各部位厚度变化大，各部的沉降量不一致（ZK4孔一带最小，ZK2、ZK3孔一带最大），从而形成沉降差，产生倾斜（ZK1－ZK4一线最大），倾斜方向为西，这与现场调查相似。初步认为该教学楼的沉降和倾斜还未完全完成，现有的裂缝还将进一步加宽，可能会导致屋顶的渗水更加严重。
4地基处理建议
由于该建筑是教学楼，每天有较多的学生在其上活动。从安全考虑，建议对教学楼地基进行处理。处理主要是对强风化泥岩进行，根据地基土性质建议采用注浆加固法，主要是提高地基土的强度和变形模量以及控制地基沉降等。其处理范围宜超出基础宽度的1-2倍。
5结论
（1）本次勘察查明了原地基的强风化厚度，并分析了产生病害的原因。
（2）建议采用注浆加固法处理，裂缝停止发展，后期处理效果较好。
（3）治理周期短，节约了时间，最大限度地减少了对教学的影响。
参考文献：
[1]建设综合勘察研究设计院.岩土工程勘察规范:GB 50021-2001（2009版）[S].北京: /中国建筑工业出版社,2009.
[2]中国建筑科学研究院. 既有建筑地基基础加固技术规范: JGJ 123-2012[S].北京: /中国建筑工业出版社,2012.
[3] 中国建筑科学研究院.建筑地基基础设计规范: GB 50007-2011[S].北京: /中国建筑工业出版社,2011.
[4]全国地震标准化技术委员会. 中国地震动参数区划图: GB18306-2015 [S].北京: /中国标准出版社,2015..