（机械工业第四设计研究院有限公司勘察分院，471039）
【摘 要】本文对洛阳地区常见的房屋沉降不均导致沉降的主要原因进行了分析、探讨，针对此类问题，提出了相关的预防措施，以引起建设方、勘察单位、设计单位、监理及施工方的重视，避免或减少此类质量事故的发生。
【关键词】冲沟；空洞；填土；泡水；不均匀沉降；开裂
1、前言
洛阳地区处于湿陷性黄土地区，天然地基土的湿陷性，已引起人们的足够重视。二十世纪八十年代以来，随着城市基本建设程序的逐步完善和勘察设计水平的不断提高，对湿陷性黄土通常采用灰土垫层法、灰土挤密桩法或采用桩基础来进行处理，取得了显著的成效。因此，由于天然地基土的湿陷性引起的建筑物沉降不均导致开裂事故已基本杜绝。但这些年来，由于城市建筑用地紧张，建筑场地由市内转向周边，拟建在丘陵上和河滩地的小区越来越多，由于受掩埋古冲沟、冲沟、地下洞穴、防空洞及人工未压实填土的影响，地基不均匀导致沉降差较大的，仍然有一些建筑物出现开裂现象。 这些裂缝对建筑物的使用、外观效果及正常销售产生较大的影响，尤其是其所产生的社会负面影响非常巨大。因此，如何避免或减少此类问题的发生，已成为开发商、设计人员及岩土工程师们急需探讨的问题。
2、常见建筑物开裂事故实例及其分析
（1）洛阳地区某住宅楼，位于邙山丘陵斜坡上，长41m，宽12m，高5层，砖混结构，采用条形基础设计。建筑物交付使用前两端对称出现一些倒“八字”细微裂缝。在用户进行装修期间，原来的裂缝急剧发展，后建筑物经加固处理后才投入正常使用。
分析建筑物开裂的原因为：建筑物基础采用条形基础设计，基底持力层为第四系中更新统（Q2）黄土，强度较高，而在建筑物两端分布有掩埋冲沟，冲沟内的黄土状土为人工堆填而成。建筑物地基存在显著的不均匀性，使建筑物产生不均匀沉降，致使建筑物在建好初期已产生一些细微裂缝，而后在建筑物装修期间，管道漏水使建筑物两端的地基土浸水产生湿陷，使地基土恶化，加剧了裂缝的发展。
（2）洛阳某工厂住宅楼，地貌为洛河二级阶地，楼长61m，宽9m，高6层，砖混结构，采用条形基础设计，基底下铺设450mm厚的3：7灰土垫层，设有底圈梁，上部设一圈梁。建筑物在使用过程中，发现在西南角南立墙体有多处斜裂缝，东南部地面下沉，并处于不断发展中。
分析建筑物开裂的原因为：在建筑物开裂部位，基底下分布有汉代墓穴，文物铺探部门已探出4个，并且已用灰土回填，但夯实质量较差。还有几个墓穴，文物普探部门尚未探出，墓穴中的未压实填土为素填土，结构松散，具中—高压缩性和Ⅰ（轻微）级非自重湿陷性。这些未夯实的回填土与天然地基土承载力差别较大，致使地基土的均匀性较差，承载力较低，未经处理的墓穴填土构成了地基的软弱下卧层，造成地基破坏，沉降过大不均导致基础的下沉。
（3）洛阳某工厂食堂，高1层，座落在凹沟上，沟深约10—13m，凹沟在建筑物的施工前未压实填土已人工回填整平，采用挖孔桩基础设计，桩长15m。竣工时的静载荷试验满足设计要求，但建筑物在使用期间，由于大量的生活用水下渗，未压实填土地面下沉约30cm，桩侧产生负摩阻力，致使桩体和柱墙体下沉沉降不均导致开裂，裂缝最宽达100mm，无法正常使用。
分析建筑物沉降不均导致开裂的原因为：勘察单位要求桩端放在下伏第三纪粘土岩上，而施工单位将桩端放在第四系中更新统（Q2）土上，承载力不高；并且冲沟内的填土未按要求分层碾压，填土的压实程度较差，未达到规范要求，在建筑物的使用期间，由于生活污水下渗，浸泡填土地基，引起填土湿陷，自重下沉，产生负摩阻力，对桩基础产生较大的下拉荷载，桩端泡水后，桩的承载力小于桩顶荷载和附加荷载，结果桩身下沉，引起墙体沉降不均导致开裂。
3、常见建筑物沉降不均导致开裂事故分析
通过上述常见的建筑物沉降不均导致开裂事故实例及其分析，不良的未压实填土地基是引起建筑物质量事故的主要原因。另外，还有古墓、地下洞穴及枯井等处理不当，也会引起建筑物的开裂。
地基引起建筑物的质量事故主要表现为建筑的开裂。其主要原因表现为：
（1）拟建场地内分布有掩埋古冲沟，致使地基土在建筑物平面范围内存在较大的不均匀性，若勘察时未查明，或设计单位未调整设计方案，建设单位、施工单位对未压实填土的性质认识不足，未认真处理，使建筑产生不均匀沉降，而开裂。
（2）洛阳为九朝古都，有着着渊远的历史和深厚的文化底蕴，地下的文物及古墓较多，有古代墓和现代墓。有些墓埋藏较深，如战国墓、汉代墓，一般埋深6—13m，有些墓位于姜石层下或杂填土层下，文物普探部门很难探出这类古墓，而古墓中的填土，结构松散，压缩性高，具湿陷性，部分古墓甚至为空洞，使地基下存在着软弱下卧层，房屋沉降不均导致开裂。另外对地下的掩埋废弃枯井，未能发现或挖掘处理措施不当，也会引起建筑物的开裂。
（3）对人工局部或大面积填方工程，施工单位或勘察单位对填土的施工质量不够重视，填土的施工未按要求进行施工，施工质量较差，未达到质量要求。尤其对未压实填土的湿陷性，产生负摩阻力认识不足，使填土地基出现质量事故，建筑物的沉降不均导致开裂。
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（4）在洛河二级阶地上，城市中心地带地下纵横分布有较多的人防工程，主要为防空洞，大多数防空洞都用砖圈支护，部分防空洞未经任何支护处理，部分坍塌严重。这些防空洞若未经探明或处理不当都会引起建筑物的质量事故。
（5）泡水是填土地基产生恶化，引起建筑物急剧开裂的诱发因素。未压实填土地基，常呈干或稍湿，形成时间短，结构疏松，往往含有较多的可溶盐，具有遇水显著湿陷的特征，这是地基土浸水，引起房屋裂缝的主要原因。地表水，包括地表积水及管道渗水，长期浸泡地基土体，使地基土产生湿陷变形，建筑物产生不均匀沉降，导致建筑物开裂。
根据以上分析，在洛阳地区，要预防建筑物出现质量事故，要从建筑物建设的各个环节，包括文物普探、地质勘察、设计及施工等环节进行把关。
4、预防建筑物质量事故的措施
4.1、文物普探
在建筑场地的勘察施工前，建设单位应委托文物普探部门对场地内可能有的古墓、掩埋冲沟、废弃枯井、土洞、防空洞等不利工程条件进行普探，并查明其分布范围、埋深、走向等，并绘制其平、剖面图及文物普探报告。
4.2、地质勘察
勘察单位应搜集场地的文物普探资料，并结合文物普探资料对分布有填土的场地勘察，对填土部分尤其要作好以下工作：
（1）通过调查访问和搜集资料，了解地形和地物的变迁、填土的来源，堆积年限和堆积方法。
（2）勘察应查明填土的分布范围、厚度、物质成分、颗粒级配、密实性、压缩性、湿陷性、含水量及填土的均匀性等；查明地下水情况。
（3）勘探：勘探点的布置一般应按复杂场地布置，必要时应加密勘探点。为了解填土的物质成分和结构特征，应布一定数量的人工探井，探井一般应布置在填土厚度较大，分布最复杂的部位和建筑物的重要部位。
（4）现场测试及室内试验：对以粘性土为主的填土可采用N10轻型动力触探或静力触探来评价填土的密实度和均匀性；对含较多粗粒成分的填土，可采用重型动力触探来评价填土的密实度和均匀性。对压实填土应测定其干密度，计算其压实系数，并辅以轻型动力触探试验。素填土应采取原状土试样，进行常规试验。
4.3、填土地基的处理和利用
（1）对尚未完成自重固结的填土，或土质松软不能满足承载力和变形要求的填土，不经加固处理不宜利用为地基。对厚度较小、已完成自重固结、比较均匀且密度较好的素填土、杂填土，可以作为丁类建筑的地基，但设计时应采取增加设置一定厚度的垫层或地基处理并基础和上部结构刚度和强度的措施，以提高和改善建筑物对地基不均匀沉降的调整能力。
（2）对厚度较大，挖除有困难时，可将
填土进行复合地基地基处理。在洛阳地区对具有湿陷性的粘性素填土地基常用灰土挤密桩法或柱锤冲击成孔夯实水泥土桩法，对饱和的无湿陷性的粘性素填土地基可采用搅拌桩法进行处理。对大面积杂填土地基常采用强夯法进行处理。
（3）当填土层厚度较大，各种地基处理措施实施有困难时，可采用桩基础穿透填土层，以下伏稳定的无湿陷性的承载力高的地层为桩端持力层。
4.4、建筑及结构措施
（1）采取措施增加基础及上部结构的刚度和强度。在砌体基础内设置钢筋混凝土圈梁。对多层砌体结构，在每层楼板标高处增设钢筋混凝土圈梁。
（2）桩基础设计时，对产生负摩阻力的填土，应考虑负摩阻力引起桩基的下拉荷载；对建筑物使用期间极有可能浸水湿陷的填土地基，尚应考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响。
（3）应按湿陷性黄土地区建筑规范作好地面排水和建筑物散水，以及预防上、下管道漏水的构造措施。
4.5、地基验槽
待建筑物基槽挖开后，岩土工程师应进行施工验槽。验槽中应注意查明场地内是否有冲填土、古墓、掩埋冲沟、废弃枯井、土洞、防空洞等不利工程条件。一经发现，应停止施工，由勘察确定范围，协同设计单位进行设计调整设计方案。
4.6、施工
建筑物的施工应严格按照国家有关的规范、规程及条文执行。对人工压实填土地基，填料尽可能不用素填土，回填时应掺入少量灰土，压实填土的施工应从压实设备、填料的成分、拌和标准、单层虚铺厚度、压实遍数、质量控制标准及质量检验等方面进行严格控制，严格控制填料含水量，防止产生橡皮土等压不密实现象。
5、结语
本文是在笔者通过多年的工作实践、总结，简单分析洛阳地区常见的房屋沉降不均导致开裂的、特别是填土泡水导致开裂主要原因，并提出了预防措施和治理措施，以此做抛砖引玉，引起建设方、勘察单位、设计单位、监理及施工方重视，在建筑工程施工中规避风险，确保建筑物的安全。
论文作者:雷斌峰
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿
论文发表时间:2016/4/25
标签：建筑物论文; 地基论文; 填土论文; 洛阳论文; 不均论文; 压实论文; 承载力论文; 《工程建设标准化》2016年1月供稿论文;