回填土地基沉降预防及处理措施,非常实用!



回填土地基沉降预防及处理措施,非常实用!

图 1 回填土区域地基沉降问题

一、回填土沉降原因

解决回填土沉降,必须首先明确沉降的原因,找到原因才能按方抓药,有的放矢。回填土沉降主要有下述原因:

1. 土密实度不够

回填土沉降的最大原因就是回填土的密实度不够,施工过程中未对回填土进行分层夯实或未达到设计要求的压实系数。

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图 2 土的三相组成

自然界的土是由土粒、土中水、土中气组成,自然状态下一般经历长期自沉压缩方可达到密实状态,经过开挖后其体积因松散而增加,在回填过程中,经过分层碾压、夯实,可最大限度的压缩松散土的体积,但夯实后的回填土体积虽接近但仍大于自然状态下的土体体积,这种现象称为土的可松性。

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表 1 土方可松性系数

从上表可知,分层夯实的填土和松散的填土体积差20%左右,完全未夯实的填土地面最终沉降量将达到回填深度的20%左右,所以分层夯实能有效减少后期回填土的沉降量,也是最有效、最经济的控制回填土沉降的方法。

2. 回填土填料不符合质量要求

实际施工过程中回填土材料可能掺杂淤泥、耕土、冻土、膨胀土、湿陷性黄土及生活垃圾等,掺杂上述材料的回填土具有高压缩性,并具有高含水率、触变性、流变性、不均匀性等不利特性。湿陷性黄土受水浸湿后结构迅速破坏,强度降低,产生显著附加下沉。作为建筑地基的冻土,当土中水冻结时,其体积约增加原水体积的9%,这种膨胀作用会破坏地基土的稳定性,造成地基基础的不均匀沉降。而对于很软的土,尤其是土中含有一些有机质(如胶态腐殖质等),次固结沉降同样不可忽视。

回填土的填料应严格按照设计要求选用,禁止上述土质作为填料施工。

3. 回填土的固结沉降

地基的最终沉降量通常是由三个部分组成:瞬时沉降+固结沉降+次固结沉降。

饱和黏土在外荷载作用下,土体内部水、气缓慢地排出,体积逐渐减小,在土体自重作用下沉降趋于稳定,这一现象称为土体的固结。

干净砂土孔隙水挤出很快,且次固结现象不显著,所以沉降量几乎全在加载后即使发生。

一般建筑物在施工期间完成的土体固结沉降量与最终沉降量的关系,对于砂土地基基本相当,对于低压缩黏土地基已完成50%~80%,对于中压缩性黏土地基已完成20%~50%,对于高压缩性黏土已完成5%~20%。

对要求严格控制沉降的回填土区域,可采用砂土材料,避免固结沉降的影响。

二、回填土地基沉降的预防

地面沉降引起的结构下沉及开裂是建筑质量的硬伤,且后期处理起来难度大,因此需在设计和施工过程中充分考虑以避免地面沉降的不利影响,主要措施和建议如下:

1.主楼下回填土地基在设计及施工阶段一般比较重视,通常采用分层碾压、强夯、CFG桩、振冲碎石桩等地基处理措施,并现场实测处理后的回填土地基承载力,以满足设计要求;或采用桩基础,穿越回填土层,将回填土层下坚硬土层作为桩端持力层等措施。

2.基坑开挖后,肥槽回填土区域内的阳台、入口大堂、门廊、道路等建筑部位需格外引起注意。

1)基坑支护采用护坡桩等直立支护时,地下室外墙距离基坑边缘一般2m左右,肥槽回填土区域内的入口门廊、道路、台阶下可设置地面零层板的方式,零层板两端分别位于地下室外墙和支护桩之上,利用零层板避免回填土后期沉降带来的不利影响。

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图 3 设置零层板避免后期地基沉降

2)基坑采用放坡开挖时,肥槽回填区域面积较大,两层地下室时,肥槽顶部宽度最大可达十几米。此时为避免肥槽内回填土后期沉降的影响,可采取下列措施:

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图 4 基坑开挖肥槽回填示意

a) 靠近建筑外墙的台阶可采用从主体结构上向外悬挑梁、板支撑的方式。

b) 入口大堂、门廊部位在回填土区域内可利用门头柱在地面位置设置零层板。

c) 肥槽区域内的道路,建议同样设置零层板,板两端分别支撑于建筑主体和原状、坚硬持力层上,基坑肥槽顶部宽度建议不大于8m。




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