许鲁川
（昆明恒基建设工程施工图审查中心，云南，昆明，650000）
【摘 要】本文对长水航城2011-50地块（原1-5地块）进行地基评价勘察，主要查明场地内各岩土层工程特性，分析评价地基沉降原因，可为今后建筑纠偏设计提供合理建议及措施。
【关键词】长水航城；地基沉降；勘察
1．工程概况
长水航城2011－50地块（原1－5地块）详细勘察工作由西南有色昆明勘测设计（院）股份有限公司于2013年4月承担完成。长水航城2011-50地块共有11幢建筑，层数11～13层，高度31.65～37.35m，设一层整体地下室，基础采用片筏基础，现已基本建成，但在沉降观测过程中，发现6＃、8＃、9＃、10＃、11＃共5幢出现不均匀沉降现象，建筑产生一定偏斜，存在较大安全隐患。
2．场地位置及地形地貌
拟建场地位于昆明市官渡区小哨乡与大板桥镇之间的周边区域，处于昆明长水国际机场东侧。
场地地理上位于昆明市官渡区大板桥镇北东部的横山东麓缓坡区，为宝象河流域，属溶丘与洼地相间的复合地貌类型。
3．场地工程地质条件
3.1地质构成
根据区域地质资料，已有勘察资料及本次勘探结果表明，构成场地的地表层为第四系人工填土层（Q4ml）、第四系坡洪积层（Q4dl+pl）粘性土、第四系坡残积层（Q4dl+el）粘性土、第四系残积层（Q4el）粘性土，基底为二迭系下统栖霞组（P1q）灰岩。
3.2水文地质条件
场地进行工程建设后，进行了大量的填方整平工作，增加了大量的人工填土层，一方面因地形改变，且压实填方施工产生的振动力以及建筑荷载对原始条件下的红粘土中原生裂隙造成压密和堵塞，使地表水和地下水的迳流途径相应发生改变，主要是造成地下水排泄能力变弱；另一方面大量增加的人工填土层，使孔隙型上层滞水含水层变厚，增大了上层滞水的储水空间。因场地进行工程建设后，人工填土层成为暂时性上层滞水主要含水层。据了解，场地进行工程建设后，场地内在降雨较大时，会发生较长时间的淤积水情况。也就是说上层滞水是影响工程建设重要因素之一。
4．地基沉降原因及分析
4.1土的物理力学性质对比
本次勘察场地土的物理性质指标与原勘察期间土的物理性质指标基本相当，变化幅度不大；而场地的力学性质指标则比原勘察期间土层的力学指标有较大幅度的弱化现象，如压缩性指标方面人工填土压缩系数增大约19％，压缩模量降低约11％，其它第四系土层压缩系数增大27～38％，压缩模量降低23～29％；抗剪强度指标方面也达20～30％的下降幅度。
4.2土的力学性质弱化分析
土层的力学指标弱化一般有两个方面的原因：一是受水的浸润，二是受到外力的扰动。
根据对场地水文地质条件变化情况和建筑物基础形式的了解，本场地土层的力学指标弱化与上述两个方面的原因均有关，具体分析如下：
4.2.1水的浸润作用对场地土层的力学指标弱化影响
根据工程地质条件，场地地基土层以红粘土为主，从土质学上说，红粘土本为高塑土，具微透水性质，然而红粘土具备原生裂隙，使其土体结构呈块状特点，单个块体具微透水性质，但一定范围内（特别是在大气影响深度范围内）其原生裂隙在干湿作用和红粘土的失水收缩作用下一般呈张开状态，成为水体入渗的通道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此范围内，地表水入渗时，入渗的水沿张开状态的原生裂隙迳流，并很快排泄，对具微透水性质的单个块体产生浸润作用可以忽略，因而即便在雨季，上述存在张开状态原生裂隙的红粘土力学指标也不会发生显著变化。随着深度增加，原生裂隙张开度变小，渗水能力和排泄能力变小后，水的浸润作用增大，红粘土力学指标就会发生显著弱化，这就是红粘土上硬下软的内在特征。根据场地红粘土性状，本场地红粘土层基本属于原生裂隙呈张开状态范围。
场地进行工程建设后，进行了大量的填方整平工作，增加了大量的人工填土层，加之建筑基础采用片筏基础，压实填方施工产生的振动力以及建筑荷载对原始条件下的红粘土中原生裂隙造成压密和堵塞，使得红粘土渗水能力和排泄能力变小后，水的浸润作用增大，从而造成工程建设后场地红粘土层的力学指标逐渐弱化。
4.2.2外力的扰动对对场地土层的力学指标弱化影响
红粘土具大孔隙比性质呈絮凝状微观结构，由于场地进行了压实填方施工，压实填方施工产生的振动力在其影响深度内不可避免对红粘土层产生挤压从而破坏了红粘土的絮凝状微观结构；本项目设一层半架空式地下室，建筑基础采用片筏基础，附加应力大且基本直接作用于红粘土层上，部分作用于压实填土上，因主体和裙楼荷载差异大，作用于红粘土层上附加应力不同而在不方向上产生差异应变，进一步破坏了红粘土的絮凝状微观结构，红粘土的絮凝状微观结构发生改从而导致工程建设后场地地基土层的力学指标逐渐弱化。
4.3建筑物产生过大的不均匀沉降分析
本项目中6＃、8＃、9＃、10＃、11＃共5幢出现不均匀沉降现象，与地基土力学性质指标弱化和所处地段地基不均匀性有关，同时还与部分压实填土地基湿陷性沉降有关。具体分析如下:
4.3.1不均匀的地基条件是建筑物逐渐产生过大的不均匀沉降的首要条件
根据详勘报告，场地为不均匀红粘土地基，原始地表凸凹不平，基岩面起伏大，场地整平后存在红粘土厚度差异大，部分地段有较厚的压实填土地基， 6＃、8＃、9＃、10＃、11＃建筑地段更加显著。因受力层和压缩层厚度差异过大，采用浅基础类型的片筏基础，首先就存在产生不均匀沉降的首要条件。
4.3.2地基土力学指标弱化使建筑物逐渐产生过大的不均匀沉降
工程建设后地基土在受水的浸润和外力的扰动共同作用下，力学指标特别是压缩性指标逐渐产生弱化，致使已建成的6＃、8＃、9＃、10＃、11＃建筑物逐渐产生过大的不均匀沉降现象。
4.3.3压实填土地基湿陷性沉降造成建筑物逐渐产生过大沉降
以粘性土为主的压实填土地基在地表水体入渗会因水的淋滤作用产生湿陷，从而压实填土地基产生湿陷性固结沉降。
根据水文地质条件，场地进行大量的填方整平工作后，使地表水和地下水的迳流途径相应发生改变，场地内在降雨时，会发生较长时间的淤积水情况，这给地表水体长时间入渗压实填土地基创造了条件，从而使压实填土地基产生湿陷性固结沉降，因6＃、8＃、9＃、10＃、11＃建筑物地段压实填土地基厚度差异大，压实填土地基产生的湿陷性固结沉降差异也相应较大，这是6＃、8＃、9＃、10＃、11＃建筑物产生过大的不均匀沉降重要原因之一。
5．结论与建议
建筑物产生过大的不均匀沉降由三个方面的因素造成：一是场地存在红粘土厚度差异大，部分地段有较厚的压实填土地基，较不均匀的地基条件下，因受力层和压缩层厚度差异过大，采用浅基础类型的片筏基础，首先就存在产生不均匀沉降的首要条件。二是工程建设后地基土力学指标特别是压缩性指标逐渐产生弱化，致使 6＃、8＃、9＃、10＃、11＃建筑物逐渐产生过大的不均匀沉降现象。三是地表水体长时间入渗，使压实填土地基产生湿陷性固结沉降，加之压实填土地基厚度差异大，湿陷性固结沉降差异也相应较大，这是6＃、8＃、9＃、10＃、11＃建筑物产生过大的不均匀沉降重要原因之一。
处理措施有两种：一是改良地基土，提高地基土力学指标：可建议采用高压旋喷桩或树根桩施工工艺，目的是在土中增加竖向加强筋，以增大基础下部土层强度，按照建筑物偏移方向布置桩位，该措施仅能达到减小和控制沉降，不能起到纠偏作用。二是纠偏：可建议采用静压锚杆桩或人工挖孔桩施工工艺，对已产生沉降建筑物进行支撑纠偏。
参考文献：
[1]杨小勇.建筑工程地基勘察及处理技术探讨[J].门窗. 2012(09).
论文作者:许鲁川
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年3月总第208期
论文发表时间:2016/6/14
标签：地基论文; 粘土论文; 场地论文; 土层论文; 指标论文; 不均匀论文; 力学论文; 《工程建设标准化》2016年3月总第208期论文;