房屋住宅建筑變形的原因及糾偏加固技術(shù)的研究

摘 要：建筑物基礎(chǔ)地基的處理是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作。建筑物由于使用年限、設(shè)計(jì)因素、施工因素及其它因素會(huì)使地基發(fā)生不均勻沉降，使建筑物傾斜，嚴(yán)重危及建筑結(jié)構(gòu)的安全。因此，必須對(duì)建筑物的變形原因進(jìn)行調(diào)查分析，并充分考慮施工因素、地基狀況等，對(duì)建筑物進(jìn)行糾偏加固。

關(guān)鍵詞：房屋 變形 糾偏 加固

中圖分類號(hào)：TU75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（c）-0076-02

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程也不斷加快，新建房屋面積日益增多，但在建設(shè)過程中極易引發(fā)周圍環(huán)境及建筑物的變形，同時(shí)由于房屋的使用年限過長，地基沉降不均勻等因素也會(huì)造成建筑物的傾斜或出現(xiàn)裂縫，成為危房，因此必須要對(duì)發(fā)生變形的房屋進(jìn)行糾偏加固，而房屋變形的原因是糾偏施工方案制定的重要依據(jù)，因此對(duì)房屋變形的原因及糾偏加固技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究就顯得尤為必要。

1 建筑物變形產(chǎn)生的原因

1.1 設(shè)計(jì)原因

建筑在設(shè)計(jì)時(shí)由于設(shè)計(jì)人員對(duì)國家的現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不熟悉，沒有正確的按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)沒有對(duì)地基土的特性進(jìn)行詳細(xì)的勘察和對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證，且在設(shè)計(jì)時(shí)沒有充分考慮建筑物結(jié)構(gòu)對(duì)地基施加的載荷是否均勻，致使結(jié)構(gòu)重心與載荷中心位置發(fā)生偏離，沉降縫布置不當(dāng)，使建筑物發(fā)生傾斜變形。

1.2 施工原因

在施工過程中，如果擋土壁施工存在問題，就會(huì)在較脆弱的部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成漏砂和漏水現(xiàn)象，從而造成開挖區(qū)的地表下陷；同時(shí)，在連續(xù)壁施工時(shí)，穩(wěn)定液的水位或濃度較低時(shí)則會(huì)引起溝壁變形破壞，造成地表下陷；當(dāng)擋土壁體為預(yù)壘樁墻時(shí)，地表會(huì)因鉆孔變得松軟，或因砂漿回填不充分而產(chǎn)生地中孔隙，從而使周邊地層產(chǎn)生變形，引起地表下陷。

抽拔板樁和廢樁時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)松散的砂質(zhì)土產(chǎn)生夯實(shí)效果，使其變得緊密，從而引起地表下陷；同時(shí)拔除板樁后會(huì)在地層中留下孔隙，這些孔隙難以采用灌漿的方式填滿，因此也會(huì)引起地表的下陷。若施工在粘土層中進(jìn)行時(shí)，由于粘土層較軟，在土方移除后開挖區(qū)內(nèi)外兩側(cè)的壓力會(huì)因解壓的作用而失去平衡，擋土壁背面一側(cè)的土壤就會(huì)因塑性流動(dòng)而滑移至開挖面內(nèi)，使開挖面隆起，造成擋土壁背面一側(cè)的土壤下陷。同時(shí)在施工開挖時(shí)，當(dāng)開挖深度低于地下水位時(shí)為了保持開挖面干燥就必須要進(jìn)行抽水處理，若此時(shí)擋土壁的防水性較差、深度不夠就會(huì)使周圍的地下水位下降，增加土壤的有效應(yīng)力，造成地表壓密沉陷。

1.3 工程勘察失誤

在對(duì)建筑場(chǎng)地進(jìn)行勘察時(shí)必須要對(duì)建筑場(chǎng)地的地質(zhì)情況進(jìn)行認(rèn)真的勘察評(píng)價(jià)，全面布置的勘測(cè)點(diǎn)，且勘測(cè)點(diǎn)要有足夠的深度，對(duì)大型高層建筑不僅要做地基勘察，還要做區(qū)域性地質(zhì)調(diào)查，不能只借鑒相鄰建筑物的地質(zhì)資料，否則就會(huì)忽視掉諸如溶巖土洞，人防地下道等，致使新建的建筑物下陷、傾斜或開裂，勘察報(bào)告如果不能真實(shí)的反映場(chǎng)地條件，就會(huì)給設(shè)計(jì)人員造成誤導(dǎo)，產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

1.4 外部干擾的原因

外部因素的干擾主要包括相鄰建筑物之間的距離，室內(nèi)外的堆載，相鄰基坑及地下工程的開挖施工，地基處理等施工時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)等。

相鄰建筑物之間的距離對(duì)建筑物的沉降大小有的較大的影響。當(dāng)相鄰建筑物的距離較近時(shí)，所引起的不均勻沉降隨埋深差異的增大而增大。所以在一般情況下，后建的建筑物的基礎(chǔ)埋深應(yīng)與原有建筑物保持一致，如果需要不同的埋置深度，則相鄰建筑物的基礎(chǔ)間距應(yīng)為其相鄰基底差的兩倍。同時(shí)，新的附加沉降會(huì)因相鄰建筑的基底應(yīng)力的相互迭加而產(chǎn)生，進(jìn)而使建筑物產(chǎn)生不均勻沉降。相鄰兩建筑物的基礎(chǔ)面積相近時(shí)，不均勻沉降會(huì)隨載荷的差異而變化。

若建筑物附近的堆載面積較大，距離較近時(shí)會(huì)對(duì)建筑物的基礎(chǔ)傾斜影響較大，反之影響較小。而相鄰基坑及地下工程在開挖過程中會(huì)因加固不當(dāng)導(dǎo)致地基土發(fā)生側(cè)向移動(dòng)，造成地基地的承載能力下降。在地基施工時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、擠壓等，對(duì)鄰近的地基土產(chǎn)生較大的擾動(dòng)，增大地基的變形。

2 建筑物的糾偏加固技術(shù)及相應(yīng)措施

常見的糾偏技術(shù)主要分為三類：抬升法、迫降法和綜合法。針對(duì)不同的糾偏方法，應(yīng)采取相應(yīng)的措施來確保對(duì)建筑物的有效加固。

2.1 抬升法

抬升法多用于大型建筑物的糾偏中，工程量大，費(fèi)用高，施工風(fēng)險(xiǎn)較高。它主要是通過在沉降較大一側(cè)的地基中注入膨脹劑，利用膨脹力將該側(cè)頂起，使建筑物抬升一定的高度，或是在沉降較大的一側(cè)通過開鑿壓樁孔施工來控制沉降，從而達(dá)到糾偏的目的。主要采取的措施有錨桿靜壓樁頂升法、上部結(jié)構(gòu)托梁頂升法等。錨桿靜壓樁多適用于軟土、粘性土和人工填土及有負(fù)摩擦力的淤泥所產(chǎn)生新的附加下沉等情形；上部結(jié)構(gòu)托梁多用于頂升高度低于80 cm，總載荷相對(duì)較小的情形。

2.2 迫降法

迫降法就是利用削弱建筑物地基某一位置土體的承載面積，增大該位置的附加應(yīng)力，迫使該位置產(chǎn)生沉降這一原理，在原沉降較小的一側(cè)基礎(chǔ)下設(shè)置一定數(shù)量的空洞使沉降量增加，起到調(diào)整建筑物的不均勻沉降的作用，從而使建筑物處于正常狀態(tài)，達(dá)到糾偏的目的。與抬升法相比，迫降法的工程量較少，費(fèi)用低，但不適用于對(duì)地面標(biāo)高要求高的工程。主要采取的措施為掏土法，即在沉降較小的一側(cè)基礎(chǔ)下挖掏土體，使土體發(fā)生變形，產(chǎn)生沉降，操作方便，成本低廉。

2.3 綜合法

一般來說，在建筑物的糾偏中，如果只限于使用一種方法時(shí)，糾偏的效果可能很不理想，尤其是對(duì)于那些地址情況變化較大，形狀復(fù)雜的建筑物來說，通常是將兩種或多種方法結(jié)合起來進(jìn)行糾偏。目前，這種技術(shù)被稱為最有前途的糾偏技術(shù)。主要采取的措施有壓樁掏土法、浸水加壓法等。壓樁掏土法主要是將錨桿靜壓樁技術(shù)與掏土法結(jié)合起來，兼顧并彌補(bǔ)了二者的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。它是先在沉降量較大一側(cè)壓入錨桿靜壓樁，然后進(jìn)行可轉(zhuǎn)動(dòng)式封樁，此時(shí)建筑物由繞沉降較大一側(cè)向沉降較小一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)為了保證沉降的可控制性，在建筑物沉降較小一側(cè)壓樁時(shí)應(yīng)立即進(jìn)行活動(dòng)或位移控制樁幅封樁。最后在沉降較少的一側(cè)進(jìn)行掏土處理，以減少地基土的承壓面積，進(jìn)而增大了基底的壓力，使地基土發(fā)生變形，從而使建筑物均勻而穩(wěn)定地回傾。該方法成本低，安全環(huán)保，具有良好的綜合效益。

在糾偏工程施工前，應(yīng)按著均勻、平穩(wěn)、協(xié)調(diào)的原則對(duì)工程進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。對(duì)于一般建筑物而言，其糾偏的最終水平變位設(shè)計(jì)控制值，可近似地按下式進(jìn)行計(jì)算，圖1為糾偏計(jì)算簡(jiǎn)圖。

△S=△S’+a

△S’=△S-a

△SH=△S’Hg/b

式中，△S為建筑物實(shí)際沉降量（mm）；

△S’為建筑物需要調(diào)整的沉降差（mm）；

Hg為自室外地面算起建筑物高度（m）；

SH為建筑物水平變位設(shè)計(jì)控制值（mm）， SH≈SH2；

a為預(yù)留沉降值（mm）；

b為糾偏方向建筑物高度（m）。

3 結(jié)語

建筑物由于使用年限、設(shè)計(jì)、施工、勘察失誤以及其他因素的影響，會(huì)發(fā)生變形，產(chǎn)生沉降，嚴(yán)重威及建筑的安全，因此必須對(duì)變形的建筑進(jìn)行糾偏加固。本文通過對(duì)建筑物的變形原因進(jìn)行了調(diào)查分析，對(duì)變形建筑的糾偏加固技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，并提出了相應(yīng)的措施。

參考文獻(xiàn)

[1]應(yīng)惠清.土木工程施工[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2007，9.

[2]隋孝民.既有建筑糾偏技術(shù)應(yīng)用實(shí)例研究[D].天津大學(xué)碩士論文，2005.

[3]劉亞蓮，梁志松.建筑物傾斜原因分析和糾偏措施探討[J].四川建筑科學(xué)研究，2002（3）：32-33.

[4]夏才初，潘國榮.土木工程監(jiān)測(cè)技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001，7.