任昭军
陕西省燃气设计院有限公司（陕西 西安 710043）
摘要:湿陷性黄土地区经常会发生由于地基处理不当或基础设计不当产生房屋倾斜现象.某四层混凝土框架结构住宅楼，建于湿陷性黄土地基上，建成后产生过大沉降和倾斜，对使用造成了不利的影响.我们设计的主要目的是通过生石灰桩的桩土挤密，吸水膨胀作用使地基土得到加固，防止基础继续下沉，保证房屋的正常使用.通过对某湿陷性黄土地区4层框架房屋的地基及上部结构的检测鉴定分析，找出房屋产生不均匀沉降的原因，进而为此建筑物拟定了加固纠偏设计方案.对其他湿陷性黄土地区的房屋纠偏加固有借鉴作用。
关键词:湿陷性黄土；不均匀沉降；生石灰桩；加固；纠偏
西北大部分土壤是可折叠的。换句话说，大大影响Les塌陷系数的因素是自然含水量和干燥度密度。 因此，如果想在可折叠的较小区域建造房屋，这很简单，大多数结构具有较浅的地基形态和较长的使用寿命。由于地下管网泄漏，雨水积聚以及建筑物和结构的基础变得不平整。沉降使上层建筑倾斜，从而影响建筑物的正常使用。
1工程概况
某职工宿舍楼位于陕西凤翔县.该宿舍楼于2009年6月开工建设，2010年4月竣工.职工宿舍楼设计为4层，框架结构，抗震设防烈度为7度，加速度为0. 15 ，框架抗震等级为三级.独立基础，基础埋深2. 50 m(设计士0为822. 95 m)，基础底面以下2. 5 m换填处理，其中上部1. 5 m采用灰土，下部1. 0 m采用28灰土，且建筑范围内整片处理，建筑物四周超出基础外边2. 0 m进行处理.
2012年该建筑产生不均匀沉降，主要表现在基础沉降、散水破裂、宿舍楼东南角倾斜、墙体开裂，分别如图1、图2所示。
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2检测鉴定及不均匀沉降原因分析
2.1土层分布情况
根据委托方提供的工程地质勘察报告知该房屋所在场地的地基土情况如下:①土，以素填土为主，局部夹有杂填土，层厚1. 60 -3. 50 m,湿陷系数平均值，灰土(粉质茹土)，层厚0. 902. 70 m，压缩系数平均值az=0. 16 MPa，③黄土状土(粉质茹土)，层厚2. 10-4. 00 m,湿陷系数平均值, = 0. 023，压缩系数平均值0. 48 MPa 1 ，①黑护土(粉质茹土)，层厚0. 60一1. 80 m,湿陷系数平均值= 0. 029，压缩系数平均值al z = 0. 66 MPa 1 ;⑤黄土(粉质茹土)，层厚4. 10-6. 00 m,湿陷系数平均值-0. 019，压缩系数平均值al z = 0. 49 MPa 1 ;⑥古土壤(粉质茹土)，层厚0. 90 - 1. 60 m,湿陷系数平均值占-0. 023，压缩系数平均值alz =0. 32 MPa 1 ;⑦卵石杂色，密实，饱和，钻探过程中未钻穿该层，最大揭露厚度0. 60 m。
2. 2鉴定检测
综合现场勘察，对宿舍楼进行了检测鉴定.采用DZS3-1型自动安平水准仪进行沉降观测，采用DT系列电子经纬仪进行倾斜观测，检测结果显示房屋相对沉降如图3所示，侧移如图4所示.最大相对沉降差为370 mm，北偏南倾斜38 mm，东偏西倾斜40 mm，整体向东南角倾斜.需对地基进行加固，以阻止房屋的不均匀沉降。
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2. 3房屋倾斜原因分析
为了正确地进行加固设计和施工，对房屋发生不均匀沉降的原因进行了分析.分析得出房屋发生倾斜的主要原因是地基的不均匀沉降，而导致地基不均匀沉降的因素主要有以下几点；
(1)设计方案有误原设计采用灰土地基换填处理，独立基础.根据原地勘察报告显示卵石层离室外地坪高度平均不到15 m，主体结构仅为4层框架，采用桩基础形式将会更合适，不但满足承载力要求，而且不会留下黄土遇水湿陷致使地基不均匀沉降的隐患.现场还发现所有管道均采用直埋的PVC管，所有下水管均己破裂，如图5所示.该楼给排水设计采用D160 - D110PVC管，直埋式，埋深为
1. 3 m.管道伸出外墙约2. 0 m.该宿舍楼所处场地为11级自重湿陷性场地.埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物之间的防护距离及11级自重湿陷性场地、丙级建筑防护距离均不宜<sm.此处防护距离仅为Zm，不符合《湿陷性黄土地区建筑规范要求。管道破裂导致地表水从灰土层边界大量渗入地基土中，进而引发黄土湿陷下沉。
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(a)室外给排水管道破裂 (b)基础ul}}sl管道渗漏
图5地下管道破坏(漏水)
(2)给排水管及施工不符合质量要求直埋PVC管材质量不合格.施工单位对回填土质量控制不好，致使许多垃圾土、素填土、有机质土、湿软土回填于室外散水周围，加之回填土密实度不够，这部分土在自身固结情况下会产生较大的沉降量和差异沉降量，导致管沟开裂.管沟开裂后使水直接浸入地基，造成地基土含水量不断增大。
3加固方案设计
3. 1加固方案选择
根据倾斜原因，选择合理的纠倾方法，是制定好纠倾技术方案、确保纠倾工程成功的关键.
(1)对湿陷性黄土由于给排水管破裂或雨水渗漏产生的不均匀沉降一般首选诱使沉降法和膨胀材料顶升法，或者采用综合纠倾措施以保证建筑物的安全，并保证纠倾效果。
(2)如地基下沉量过大，软土层较厚，建筑物又具有较好的整体刚度，应采用顶升法或横向加载法.
(3)为避免采用迫降法造成的室内静空减少、室内外管线标高改变所带来的一系列问题，应选用顶升法。
(4)对因管道漏水或其他原因地基渗水而引起
建筑物的倾斜，可采用浸水诱使沉降法或掏土法.浸水时要控制浸水量，掏土时要避免突然下沉现象.该项目在支柱下设有独立基础。 由于基础方法不均匀，研究基于均匀沉降的发生来校正边坡和加固地基的方法的选择：诱导沉降法可以应用于较小的可塌陷区域。 在宿舍楼东南角的村庄高度不均匀。
业主较难操作，以前曾在宿舍安装地下管道替代方案，使用指导性付款方式，
成本也很高。综合以上分析最终选择生石灰桩膨胀顶升法，这种方法安全可靠，施工方法较为简单实用，对己沉降的基础能够实现加固，也能够保证加固纠偏按照预定的计划目标，实现纠偏加固，达到稳定沉降的目的。
3. 2混合生石灰桩加固机理
生石灰桩膨胀顶升法加固地基的基本思路是采用石灰桩人工或机械在土体中成孔，然后灌入生石灰混合料，经夯实后形成的一根桩体.其加固和纠偏机理包括打桩挤密、吸水消化、消化膨胀、升温作用、离子交换、胶凝作用和碳化作用叫.采用该方法利用混合生石灰桩吸水膨胀的特点，可以吸收地基土中多余的水分，降低土的含水率，提高地基土密实度，从而提高地基承载力.混合生石灰桩桩体产生的膨胀力，可以减小上部结构墙体产生的裂缝宽度并对房屋起到纠偏加固的作用。
3. 3布桩方案
根据宿舍楼东南角的大型定居点，西部定居点尚不清楚。可以使用混合快速石灰桩对东部基础桩进行加密。东部沉降很大，尤其是在东南角。一个37厘米高的基础土壤含石灰的量很高。根据较少区域中生石灰的长期溶胀来看，使用直径为150 mm的生石灰进行膨胀补偿工程的实践东部桩之间的距离为300毫米，西部桩之间的距离为2400毫米。从东到西，桩之间的距离线性增加。混合的生石灰桩是基础。土壤变硬，变成具有一定强度的柔性山体。
纯生石灰只能在基础土壤中疏松混生生石灰桩。在这里，我们使用直桩和对角桩布局，直桩主要用于压缩桩间土壤的校正，通常倾斜角将为150 -450。
结论
通过分析可以看出生石灰桩对地基的加固作用是明显的，混合生石灰桩的吸水膨胀作用可以降低地基土的含水率，使桩间土的密实度得到很大程度的提高.同时该方法可以就地取材，施工方便，在一定程度上降低工程造价，施工质量容易控制。
(2)通过检测鉴定分析，可以看出此框架房屋产生倾斜的主要原因是基础设计有误，地基受水的浸泡产生不均匀沉降;地基处理施工质量差.因而在湿陷性黄土地区修建房屋必须做好防水措施，地基基础设计必须按照湿陷性黄土规范进行设计，地基处理施工质量是关键。
参考文献：
[1]朱彦鹏,曾春飞,黄丽华. 湿陷性黄土地区某框架房屋地基加固设计研究[J]. 甘肃科学学报,2014,26(04):145-150.
[2]韩志勇,王建平. 房屋地基化学注浆加固施工[J]. 山西建筑,2001(04):61-62.