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建筑工程桩基沉降与解决策略袁金鑫

发表时间：2021/8/10 来源：《建筑科技》2020年12月下作者：袁金鑫

[导读] 桩基施工在建筑工程施工中是非常重要的组成部分，如果没有桩基，建筑工程地基稳定性便没有办法保证，且桩基发生沉降，建筑地基会受到很大影响。

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摘要：桩基施工在建筑工程施工中是非常重要的组成部分，如果没有桩基，建筑工程地基稳定性便没有办法保证，且桩基发生沉降，建筑地基会受到很大影响。所以，保证桩基平稳，是确保优质工程的基础，不仅及到施工人员生命安全，也是对居民用户生命财产安全负责。有鉴于此，下文结合文献查阅以及工作实践经验以及工作经验情况下就建筑工程桩基沉降与解决策略展开探讨。
关键词：建筑工程；桩基沉降；解决策略
        建筑桩基施工时，经常会出现地基基础处理不达标、地下水影响、地基处理方式不科学、基础形式不够合理等问题，给建筑工程带来安全风险。基于此，以虚拟工程案例作为支撑，详细分析了建筑桩基施工中的沉降问题并给出建筑桩基沉降解决策略。
        1虚拟工程概况
        本次工程是某地的办公用房。本次建筑物长达60m，宽达48m，高度达28.8m，分区楼层分别是在一层、三层、六层，主体采取的框架结构，地基使用的是回填土，回填的时间是在3年，土层厚度比较深，最深的地方约40m。对回填土较厚情况进行考虑，主楼和辅楼区域之间荷载存在很大差异性。建筑物地基的基础可以根据以下方式进行设置：在办公楼楼下设置筏板基础，在车库以及配套用房下设置弹性地基梁基础，在不同基础形式间设置出沉降后浇带。选择地基处理方法采取的是：使用强夯法和换填法相互联合的处理，在设计要求方面，单击夯击能大于8000kJ。换填法的用处，主要是就是为了处理筏板底标高下垃圾土、淤泥质土。要求在处理以后复合地基承载力的特征值不小于200kPa。
        2建筑桩基研究方法
        工程主体完工以后，经过施工观测，在配套用房局部区域中出现比较大的沉降。B1～B6点上，在经过了2年的时间，观测到了在该处最大的沉降点已经达到了143mm，B3和B2点沉降之间的差是在48mm。一些基础梁和柱出现了裂缝的现象，根据《建筑地基基础设计规范》GB50007－2011，能够计算出相邻计算点间的沉降差以及邻计算点之间沉降差，对允许的估计值进行计算，结果即21.6mm，这是按照0.003倍相邻柱基中心距，已经超过了规范允许值的55%左右。在房屋的其他四周中观测到沉降点是比较小的，这被称之为均匀沉降。
        3建筑桩基沉降原因分析
        由相关检验检测数据表明，建筑工程沉降最多的地方是辅楼的角点。在此建筑中，有3层是辅助用房，主体楼层是6层，该建筑还没有开始使用，不加上后期投入的幕墙石材荷载情况下，在边跨处的荷载和主楼相比要小。但在前期5个月里，沉降竟然比主楼要多出了46mm，出现这种情况的原因具体如下。
        3.1地基基础处理不达标
        地基沉降存在很大的差异性，辅楼和主楼荷载差异很大的情况下，辅楼出现了比较大的沉降，这也进一步表现出了地基存在很大的差异性，说明处理建筑项目辅楼下地基基础是不到位的。在后期检测中发现，辅楼地基压实系数是0.7～0.85，没有达到设计方面要求，即0.97的压实系数。
        3.2地下水影响
        沉降的最大点上，单次沉降最大是在8－12月，通过有关了解与分析，可以得知，经过多次大降雨，失去了原本的地貌，辅楼的位置如同位于峡谷的下游地段，当雨水通过地面之后，便会汇合到地下，影响到深处回填土，使其浸泡产生软化问题，影响到辅楼更深的地基部位，加速此处沉降速度。与此同时，现场施工时，并未注意地面排水产生的影响，本次辅助位置也都是来自建筑环境最低位置，施工与地面排水汇集一处，影响已经处理好的地面地基，增加了该点沉降。

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        3.3地基处理方式不合理
        结合《地基处理规范》(JGJ79－2012)6.3可以了解到，要达到强夯击能8000kJ，通常情况下，加固强度一般在8.0～8.5m。根据实际的地勘，本次工程回填中土的厚度为27.7～46.9m，回填厚度有非常大的差距，如果选用单一的表面强夯方式实施处理，不能有效确保地基均匀性。处理强夯时，一般影响的深度区域都是自上而下形成的，这也会具有一定的差距，为了达到表面强夯需求，应在其地表上让其形成“硬壳层”，如果上部荷载具有较大差别，便更加容易造成“硬壳层”产生断裂，导致地基沉降。
        4建筑桩基沉降解决策略
        在工程中单桩沉降是较为严重的问题，应全方位评估其影响。实践过程中，需要注意竖直工作载荷带来的一些影响。单桩沉降具有两部分内容：其一，压缩桩身混凝土弹塑压缩；其二桩端下的土体桩端沉降。单桩桩顶沉降可表示为桩身压缩，将其桩身混凝土看成弹性材料，之后运用弹性理论对其展开计算。压缩桩端下土体时，包括主固、次固变形、钻孔桩有无桩端沉渣等情况。如桩端融入到土体后，便会产生一些变形情况。针对建筑地基产生的不均匀沉降，可以分别针对地基、上部结构2个方面进行处理、加固。而对于深厚回填土上的地基处理，可以分为浅层、深层处理。选择的处理方式在对已有建筑基础加固过程中不能影响到已有建筑的结构、功能。
        本工程，主要考虑了两种方式进行处理。浅层处理方式上选择了注浆加固的方式进行，即将具有一定压力的水泥浆注入到地基表层中，通过加固地表涂层，使得地基在受力方面具有一定的均匀性，沉降保持一致性。首先，需要在地基梁的四周帷幕注浆，以形成一个闭合形式的空间，然后再在基底中注浆，借助于注浆花管，把水泥浆注入到地基的内部，最终达到加固的目的。注浆加固在经过了观察测量以后，发现地基沉降出现了明显的减少。与此同时，采用低级深层处理方法，就是在沉降区域中增加筏板、桩基础，将地梁进行转换，把其上部结构荷载传到基岩中，这样可以使得建筑在后期中的沉降趋近于一致。建筑中的上部结构实际上就是框架结构，其特点是具有较强的协调变形能力。该项目，已经出现了比较大的不均匀沉降，所以需要防止其出现变形，避免其引发安全危害。为了使得上部结构刚度得到增加，保证变形的一致性，可以在框架柱上增设一整片的混凝土墙，但是这增设的墙体不仅会增加上部结构中的荷载，也会影响到沉降，具有不确定性。为兼顾整体刚性与荷载，可采用对框架间设置斜撑的方式，以协调框架之间变形情况，降低荷载带来的影响。为了能够进一步的发挥出构件受力情况，协调变形方面需要在加固节点上按照铰接的方式来进行考虑。在处理完成对地基以及上部构建以后，等到基础沉降稳定，需要加固处理上部结构构建变形中所出现的裂缝，在裂缝中注入浆。
        另外，为保障桩基施工质量，增强建筑工程结构施工效果，需要了解相关内容。（1）严格把控桩基施工过程，积极开展质量检测工作，合理应对桩基施工及应用中的质量问题，确保建筑工程基础施工的有效性，提升桩基的潜在应用价值。（2）充分发挥人员专业优势，提高质量检测意识，实施相应工作计划，降低建筑工程桩基施工问题发生的概率，高效完成后续作业计划，保障建筑工程基础施工效果，避免引发质量问题。
        5结束语
        建筑桩基施工中沉桩问题涉及到整个桩基工程，所以应立足实际，根据桩基类型与特点，对其展开全面分析，采取有效解决策略，以降低小桩基沉降，确保工程施工质量。
参考文献
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