邯鄲某高層建筑地基基礎(chǔ)沉降原因分析

邯鄲某高層建筑地基基礎(chǔ)沉降原因分析

1現(xiàn)澆混凝土板結(jié)構(gòu)河北省邯鄲市的建筑是一座建筑面積超過七個層的磚房。其中，第一層是儲藏室，第二層是普通房。該建筑包括四個單元，一單元與其他三個單元間設(shè)有防震縫。該建筑建于2004年，建筑總高度19.35m，第1層層高2.35m，第2層～第7層層高均為2.80m;第1層和第2層墻體采用MU10多孔磚和M10混合砂漿砌筑，第3層～第7層采用MU10多孔磚和M7.5混合砂漿砌筑;樓、屋面板均為現(xiàn)澆混凝土板。該建筑基礎(chǔ)為混凝土筏板基礎(chǔ)，板厚450mm，混凝土強度等級為C25，基礎(chǔ)底板埋深為-2.0m，基礎(chǔ)持力層為粉質(zhì)黏土層，但在基礎(chǔ)底板下有500mm厚的人工填土，該建筑地下水位較淺，常年基本在-2.2m。該建筑第1層結(jié)構(gòu)平面布置示意圖見圖1。2高層建筑地基基礎(chǔ)不均勻沉降1)基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生原因。2008年在該建筑東側(cè)13m處新建一幢地下2層的高層建筑，基礎(chǔ)底板埋深為-7.5m，為保證基礎(chǔ)施工，該高層建筑東西兩邊各設(shè)置6個井點進行降水，其中兩個井點位于該建筑東側(cè)7.0m，降水施工一個半月后，該建筑墻體開始出現(xiàn)斜向和豎向裂縫，隨即停止井點降水。高層建筑基坑開挖過程中的井點降水導(dǎo)致該建筑地基不均勻沉降，此外高層建筑基礎(chǔ)開挖后長時間不回填、基坑變形也對該建筑地基不均勻沉降有一定影響。2)建筑損傷現(xiàn)狀。該建筑地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致建筑整體向東傾斜，其中四單元傾斜相對較大，而一單元與其他三個單元間因設(shè)置沉降縫傾斜較小，現(xiàn)場采用電子經(jīng)緯儀對該建筑的側(cè)向位移進行了檢測，檢測結(jié)果見表1。此外建筑傾斜導(dǎo)致墻體和現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫，其主要裂縫形態(tài)為:承重墻沿墻體對角線的45°斜裂縫(主要位置為第1層K-43-44墻和F-43-44墻)，門窗洞口上角部墻體的45°斜裂縫(在二、三和四單元墻體上普遍存在)，圈梁下墻體水平裂縫(在部分墻體上存在)，墻體豎向裂縫(個別墻體存在)，現(xiàn)澆板裂縫(主要位置為第1層34-35-J-K板，第4層31-33-D-H板，第7層27-29-J-P板、29-33-J-K板、31-33-G-H板等)。3局部加固設(shè)計該建筑基礎(chǔ)埋深較淺，地下水位較高，基礎(chǔ)底板下人工填土在建筑使用期內(nèi)未完全壓實，較易受到外界因素影響而變形，但該建筑基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，且基礎(chǔ)底板較厚為450mm，基礎(chǔ)的整體性較好，且相鄰高層建筑基礎(chǔ)施工未完成，若對整個結(jié)構(gòu)進行整體糾偏設(shè)計，則在結(jié)構(gòu)糾偏施工工程中必定產(chǎn)生一定的次生損傷，且加固面過大，對整個建筑有較大程度的影響。從該建筑不均勻沉降產(chǎn)生原因和損傷現(xiàn)狀來看，緊鄰井點降水位置的四單元最嚴(yán)重，并向二單元依次減輕，一單元僅有輕微損傷，因此根據(jù)建筑實際情況，確定對該建筑實行局部加固處理，其具體加固方案為:1)采用注漿方式對該建筑四單元下方地基土層進行了局部加固處理。該建筑四周較為空曠，能夠提供施工作業(yè)面，因此采用側(cè)方施工的方法，同時在建筑的四角和中部分別設(shè)置沉降觀測點。2)地基基礎(chǔ)加固施工完成后，在該建筑東側(cè)建筑及建筑(26)軸線以東的南北兩側(cè)每隔6m設(shè)置回灌井點，在井點降水的同時向回灌井點內(nèi)灌水，并在該建筑附近設(shè)置觀測井點觀測地下水位變化，以保證該建筑地下水位穩(wěn)定。3)承重墻體產(chǎn)生沿墻體對角線的45°斜裂縫后，墻體抗震能力有較大降低，因此對產(chǎn)生此類裂縫的第一層墻體采用雙面鋼筋網(wǎng)砂漿面層進行加固;對現(xiàn)澆板裂縫采用填充修補法進行加固處理(這種構(gòu)件的加固處理應(yīng)在相鄰高層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工完成后進行)。4結(jié)構(gòu)傾斜、基礎(chǔ)底板沉降檢測該建筑首先對地基土層進行了加固處理，在加固處理過程中，地基基礎(chǔ)又產(chǎn)生了一定的不均勻沉降，加固施工后采用設(shè)計降水方案進行了相鄰高層建筑的基礎(chǔ)施工，待相鄰高層建筑基坑完成回填后，對整個建筑的側(cè)向位移和基礎(chǔ)底板不均勻沉降進行了檢測。1)建筑頂點水平位移最終值。該建筑加固后建筑側(cè)向位移最終值的檢測結(jié)果見表2。從表2所列的檢測結(jié)果可以看出，該建筑物整體向東傾斜檢測點的側(cè)向位移最大為72mm，此位置建筑高度為19.35m，其房屋傾斜位移角為1/269，小于GB50292-1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于多層砌體結(jié)構(gòu)墻體不適于繼續(xù)承載的側(cè)向位移評定中，當(dāng)H>10m時，結(jié)構(gòu)平面內(nèi)頂點的側(cè)向位移限值H/250或90mm，該建筑物的最終傾斜尚不顯著影響結(jié)構(gòu)的承載能力。2)基礎(chǔ)底板不均勻沉降檢測。采用水準(zhǔn)儀對該建筑基礎(chǔ)底板的不均勻沉降進行了檢測，根據(jù)該建筑的實際情況和現(xiàn)場條件，共檢測了3個斷面，各個斷面的檢測示意圖見圖2～圖4，圖2～圖4中箭頭上數(shù)字為現(xiàn)場檢測時測點位置的相對高度，單個數(shù)字沒有意義，兩個數(shù)字之間的差為兩個測點的高差。且由于測站不同，任何兩個斷面間的數(shù)字無法進行比較。從圖2～圖4所列的檢測結(jié)果可以看出:該建筑基礎(chǔ)底板整體向東傾斜，其最終傾斜量為在軸線(27)～軸線間最大為88mm，其地基最終變形值為0.0035，小于GB50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范中多層和高層建筑的整體傾斜，當(dāng)建筑物高度Hg≤24m時地基變形允許值0.004。5結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生的原因有很多種，其表現(xiàn)形態(tài)也各有不同，其加固過程中易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)次生損傷，因此