【加固糾偏工程案例】用掏沙糾傾法處理基礎不均勻下沉傾斜房屋

在沖積平原和江河三角洲地區興建的淺基礎結構房屋，由于基礎的設計或施工處理不妥而造成不均勻沉降的現象很多。要做到投入較少的人力物力財力進行危房維修，“掏沙糾傾”是一種比較行之有效的方法。

1、地質及工程概況

廣東省高明縣城為近年興建的新城區，位于珠江堤岸西側的沖積洼地，一般地質情況自上而下為：第一層耕植土厚約0.4m，第二層軟塑粘土厚1.2~l.4m，第三層淤泥厚3m左右，第四層淤泥質土厚9~11m，再下是亞粘土等。由于該地區是明顯的軟質土地表結構，加上新縣城的市政排水系統不健全，城市的廢水得不到集中排放，只能向地下滲透，致使地下水位很高，地面下挖20~30cm便可見水，所以該城區不少未打樁的2~3層房屋均出現不均勻沉降，房屋傾斜現象嚴重。

該縣城某廠內，有2座4層磚混結構宿舍，平面呈矩形，坐北向南。其中一幢的建筑面積為1000m2，高14m，采用縱橫鋼筋混凝土閉合式條形基礎，條形基礎寬度最大3.2m，最小1.5m，縱橫墻連成整體，在轉角處及樓梯間設有混凝土構造柱?；A設計要求由原地面下挖2.6m，在離外墻邊2m范圍內換土，密實鋪1.2m厚粗砂。另一幢建筑面積1100m2，情況大體相同。這2座宿舍在施工中和建成后整個地基下沉，且出現不均勻沉降。建筑物向北傾斜，傾斜率最大達1.85%，樓地面明顯南側高、北側低，基礎最大沉降差15.2cm(南北向)，并引起三、四樓層東西端的窗臺下和部分磚墻出現斜裂縫，個別樓板產生45。角裂，嚴重影響住戶的使用和安全。

2、事故原因分析及處理方案的選定

根據調查與勘察，這起工程質量事故的主要原因有以下幾點:

(1)換土厚度不夠是引起普遍下沉的直接原因。粗砂墊層施工不符合設計要求，厚度僅0.8~1m(設計要求1.2m)。填砂的密實度也不均勻，使地基士的相對變形加大。

(2)建筑物的形心與重心不重合，重心偏向北側，產生較大偏心力矩(約5000kN.m)，致使基礎底面產生的最大壓力差達30kN/m2，造成明顯的不均勻下沉。

(3)排水系統不健全，地下水位過高，在施工中和施工后都對基礎產生不利影響。由于建筑物的整體剛度尚好，這是糾傾技術安全實施的基本前提，基礎底部采用了換土處理方案，是實施掏挖處理的必要條件。因此決定采用“掏沙糾傾”，法，就是掏挖基礎下的沙墊層，利用房屋本身的自重使其復位。

3、糾傾的準備與實施

3.1、觀測

施工前和施工中，采用以下方法對房屋的沉降進行觀測，以便校核、調整控制每個步驟具體的掏沙量。

(1)在建筑物四個大角及南北外墻中間處掛垂球，觀測傾斜數值。

(2)用水準儀在建筑物外墻上掃描一水平線作為掏沙前的基準線，并用于控制糾傾時的水平變化。

(3)在首層外墻內側或外側大角處設輔助水平測量的連通管，以水準器隨時監測沉降。

(4)用水平尺測量樓地板的傾斜角度。每天開工前、下班后兩次定時用水準儀全面測量各墻柱下沉量和各大角垂球的傾斜值、連通水管水位，并列表記錄。

3.2、掏挖

掏挖主要在南側進行（即原沉降少的一側）。將每條軸線的條形基礎沿軸線1m左右劃為一段，以使基礎恢復水平為原則，計算每段下的掏沙總量。并注意每段由高到低順序間隔掏挖。每次的掏沙厚度不能過大，約分10個循環完成，每個循環周期控制為2~3d。掏挖時在條形基礎底板兩側向內挖進，沙鉤和插管（鋼釬）平插。每段要均勻，并注意基礎底板的底面（朝下的一個面）不能完全架空或掏成一個孔洞，以防基礎因應力集中而突然下沉導致破壞。務必保持各軸線基礎按線性比例平穩下沉，盡量避免使整個結構由于地基反力不均勻而產生過大彎矩及扭矩。

經過以上糾傾工作，當建筑物的傾斜率符合地基設計規范規定的允許值（0.25%~0.3%）時，停止掏挖。掏挖后基礎下的空隙必須立即填塞石料，并利用房屋自重壓實地基，繼續向垂直位置恢復。

4、結語

從完成掏沙糾傾的觀察數據分析，建筑物由1.85%的傾斜度糾正成小于0.3%的符合規范規定的傾斜率，效果是明顯的。從用紗紙封貼的裂紋觀察，房屋調正后，裂紋不但沒有發展，而且還有部分合攏。2座宿舍采用“掏沙糾傾”，法，施工工期分別為12d和7d，糾傾和修復的費用共6.5萬元，占2座宿舍總造價的16.3%。