1、 湖 南 交 通 工 程 职 业 技 术 学 院毕毕 业业 设设 计计 (论论 文文 )（ 2011 届届 ）设 计 （ 论 文 ） 题 目 ： 浅 谈 地 基 对 建 筑 物 的 破 坏姓 名 ： 张 欢 系 （ 院 ） ： 交 通 工 程 系 专 业 名 称 ： 铁 道 工 程 指 导 老 师 ： 匡 华 云 孙 春 森 2010 年 6 月 24 日湖 南 交 通 工 程 职 业 技 术 学 院 交 通 工 程 系学 生 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 成 绩 评 议 表专 业 班 级 铁 工 高 0601 学 号 37 姓 名 张 欢毕 业 设 计 （ 论 文 ） 题 目 浅 谈 地
2、基 对 建 筑 物 的 破 坏指 导教 师评 语指 导 教 师 签 名 ： 年 月 日评 阅教 师意 见评 阅 教 师 签 名 ： 年 月 日答 辩小 组意 见成 绩 评 定 为 ： 组 长 签 名 ： 年 月 日系 部答 辩委 员会 意 见主 任 签 名 ： 年 月 日 系 部 签 章 ：备 注 ： 成 绩 按 优 秀 、 良 好 、 合 格 、 不 合 格 评 定湖南交通工程职业技术学院交通工程系毕业论文开题报告设 计 论文 ） 题目浅 谈 地 基 对 建 筑 物 的 破 坏序 号 姓 名 班 级 联 系 电 话 手 机 电 子 信 箱 /QQ1 张 欢 铁 工 高 0601 0553-3
3、879976 15955363119 59212522123毕 业 设计 小 组成 员4选 题 背景 、 意义地 基 在 建 筑 物 中 起 到 举 足 轻 重 的 作 用 ， 地 基 的 好 坏 与 建 筑 物 的 安危 有 着 密 切 的 关 系 ， 地 基 的 事 故 一 旦 发 生 ， 就 很 难 进 行 补 救 ， 因此 必 须 对 地 基 给 予 足 够 的 重 视 ， 也 应 该 清 楚 地 基 对 建 筑 物 破 坏 的原 因 。 通 过 从 地 基 承 载 力 、 地 基 沉 降 、 土 坡 失 稳 等 方 面 分 析 地 基是 如 何 破 坏 建 筑 物 的 ， 并 且 提
4、 出 一 些 有 实 际 意 义 的 控 制 方 法 。研 究内 容1.地 基 如 何 对 建 筑 物 破 坏2.地 基 的 种 类 等 等3.地 基 的 处 理 及 加 固技 术 路 线 、 方案1.收 集 资 料2.查 阅 图 书3.查 找 实 例湖南交通工程职业技术学院交通工程系毕业论文开题报告计 划进 度第 一 周 选 题 ， 收 集 资 料 ， 写 开 题 报 告 。第 二 周 查 阅 图 书 ， 制 定 论 文 大 纲 。第 三 周 撰 写 论 文 。第 四 周 完 成 论 文 ， 打 印 装 订 ， 修 改 论 文 。指 导 老师 意 见（ 对 本 选 题 的 深 度 、 广 度
5、 及 工 作 量 的 意 见 和 对 设 计 结 果 的 预 测 ）指 导 教 师 签 名 : 年 月 日开 题 组意 见组 长 签 名 : 年 月 日1中 文 摘 要地 基 在 建 筑 物 中 起 到 举 足 轻 重 的 作 用 ， 地 基 的 好 坏 与 建 筑 物 的 安危 有 着 密 切 的 关 系 ， 地 基 的 事 故 一 旦 发 生 ， 就 很 难 进 行 补 救 ， 因 此 必须 对 地 基 给 予 足 够 的 重 视 ， 也 应 该 清 楚 地 基 对 建 筑 物 破 坏 的 原 因 。 通过 从 地 基 承 载 力 、 地 基 沉 降 、 土 坡 失 稳 等 方 面 分 析
6、 地 基 是 如 何 破 坏 建筑 物 的 ， 并 且 提 出 一 些 有 实 际 意 义 的 控 制 方 法 。关 键 词 ： 地 基 承 载 力 ； 地 基 沉 降 ； 土 坡 失 稳 2AbstractIn the building foundation plays an important role that the foundation of safety and buildings have close relations, the accident happened once foundation, it is difficult, so we must remedy for f
7、oundation give enough attention, also should make clear foundation for building the cause of destruction. Through foundation bearing capacity and settlement of foundation from the aspects of slope instability, and analyzed how to destroy buildings of the foundation, and puts forward some practical c
8、ontrol method.Keywords: foundation bearing capacity, Ground subsidence, Slope instability3前 言任 何 建 筑 物 都 是 建 在 地 层 上 ， 建 筑 物 的 全 部 荷 载 都 是 由 它 下 面 的地 层 来 承 担 ， 建 筑 物 向 地 基 传 递 荷 载 的 下 部 结 构 部 分 称 为 基 础 ； 而 受建 筑 物 影 响 的 那 一 部 分 地 层 则 称 为 地 基 。 地 基 可 以 分 为 两 大 类 ， 开 挖后 可 以 直 接 修 筑 基 础 的 地 基 ， 称 为 天 然
9、地 基 ； 那 些 不 能 满 足 要 求 而 需要 事 先 开 挖 处 理 的 地 基 ， 称 为 人 工 地 基 。 地 基 的 功 能 决 定 了 地 基 在 设计 和 施 工 中 必 须 满 足 以 下 三 个 基 本 要 求 ： 1.强 度 要 求 。 通 过 基 础 而 作 用 在 地 基 上 的 荷 载 不 能 超 过 地 基 的 承载 力 ， 才 能 保 证 地 基 不 因 地 基 土 中 的 剪 应 力 超 过 地 基 土 的 强 度 而 破 坏 ，而 且 还 应 有 足 够 的 安 全 储 备 。 2.变 形 要 求 。 基 础 的 设 计 还 应 该 保 证 基 础 沉
10、降 或 其 他 特 征 变 形 不超 过 建 筑 物 的 允 许 值 ， 才 能 保 证 上 部 结 构 不 因 沉 降 或 其 他 特 征 变 形 过大 而 受 损 或 影 响 建 筑 物 正 常 的 使 用 。 3.其 他 要 求 。 地 基 除 了 满 足 上 面 的 要 求 外 ， 还 应 满 足 基 础 的 结 构的 强 度 、 刚 度 、 和 耐 久 性 要 求 。 4目 录一 、 地 基 对 建 筑 物 破 坏 的 原 因 5二 、 地 基 基 础 的 损 伤 对 建 筑 物 的 影 响 8三、事故案例 13四 、 地 基 基 础 缺 陷 处 理 及 地 基 加 固 18五 、
11、总 结 24参 考 文 献 25致 谢 265一 、 地 基 对 建 筑 物 破 坏 的 原 因1.地 基 承 载 力 。当 地 基 允 许 承 载 力 大 于 建 筑 物 对 地 基 的 压 应 力 时 ， 地 基 工 作 是 安全 的 、 正 常 的 ， 在 建 筑 物 荷 载 的 作 用 下 是 不 会 遭 受 破 坏 。 然 而 ， 当 建筑 物 产 生 的 压 应 力 大 于 地 基 允 许 承 载 力 时 ， 在 地 基 四 周 的 地 面 会 出 现隆 起 ， 地 基 土 体 甚 至 会 沿 滑 动 面 开 始 滑 移 ， 这 时 地 基 已 经 发 生 了 整 体剪 切 破 坏
12、 ， 会 造 成 建 筑 物 倾 斜 或 倒 塌 。 因 此 ， 在 建 筑 基 础 设 计 中 ， 必须 认 真 考 虑 地 基 承 载 力 这 一 问 题 。 影 响 地 基 承 载 力 的 因 素 有 ：（ 1） 地 基 承 载 力 与 土 颗 粒 间 的 内 聚 力 有 关 ， 因 此 ， 粘 性 土 的 承 载能 力 较 大 ， 粘 性 土 颗 粒 间 吸 附 力 较 强 。（ 2） 地 基 承 载 力 与 土 的 含 水 量 有 关 ， 当 土 中 含 水 量 过 大 时 ， 土 体的 内 聚 力 就 会 被 破 坏 ， 土 颗 粒 间 的 摩 擦 力 减 少 。（ 3） 地 基
13、承 载 力 与 土 颗 粒 间 摩 擦 阻 力 有 关 ， 土 体 越 密 实 ， 级 配 越合 理 ， 土 颗 粒 越 大 ， 颗 粒 表 面 越 粗 糙 ， 形 状 越 不 规 则 ， 摩 擦 阻 力 越 大 ，因 此 ， 土 的 承 载 力 越 大 。62.地 基 沉 降 。引 起 基 础 沉 降 的 原 因 很 多 ， 主 要 是 地 基 土 的 可 压 缩 性 。 土 体 在 外部 压 力 作 用 下 ， 土 颗 粒 和 水 自 身 压 缩 量 是 很 微 小 的 ， 地 基 土 真 正 被 压缩 的 原 因 是 在 外 力 作 用 下 土 体 中 的 孔 隙 被 压 缩 和 孔 隙
14、 中 的 水 被 挤 出 。如 果 地 基 的 沉 降 量 不 满 足 规 范 的 要 求 ， 会 造 成 建 筑 物 整 体 下 沉 或 倾 斜甚 至 倒 塌 。 73.土 坡 失 稳 。土 坡 失 稳 是 指 土 坡 在 一 定 范 围 内 整 体 地 沿 某 一 滑 动 面 向 下 和 向 外移 动 而 丧 失 其 原 来 的 稳 定 性 ， 即 改 变 了 原 来 的 平 衡 状 态 。 影 响 土 坡 失稳 的 原 因 有 :（ 1） 内 部 因 素 。 a.土 坡 土 质 ： 由 于 各 种 土 质 的 抗 水 能 力 、 抗 剪 强度 是 不 一 样 的 ， 如 钙 质 或 石
15、膏 质 胶 结 的 土 、 湿 陷 性 黄 土 等 ， 这 种 土 遇水 后 会 慢 慢 软 化 ， 土 体 的 强 度 降 低 很 多 。 b.土 坡 外 形 ： 突 肚 形 的 斜 坡由 于 重 力 作 用 ， 比 上 陡 下 缓 的 凹 形 坡 易 于 下 滑 ； 粘 性 土 有 粘 聚 力 ， 当土 坡 不 高 时 是 稳 定 的 ， 但 随 气 候 和 时 间 的 变 化 ， 也 会 逐 渐 塌 落 。 c.土坡 结 构 ： 如 在 斜 坡 上 堆 有 较 厚 较 重 的 土 层 ， 并 且 当 下 层 土 不 透 水 时 ，容 易 在 交 界 上 发 生 滑 动 。（ 2） 外 部
16、 因 素 。 a.人 为 影 响 ： 不 合 理 的 施 工 开 挖 ， 如 开 挖 坡 脚 ；开 挖 基 坑 、 沟 渠 、 道 路 边 坡 时 将 弃 土 堆 在 坡 顶 附 近 ； 在 斜 坡 上 建 房 或堆 放 重 物 时 ， 都 可 引 起 斜 坡 变 形 破 坏 而 产 生 滑 坡 。 b.振 动 的 作 用 ： 对于 砂 土 ， 在 地 震 的 反 复 作 用 下 ， 砂 土 极 易 发 生 液 化 ； 对 于 粘 性 土 ， 振动 时 易 使 土 的 结 构 破 坏 ， 从 而 降 低 土 的 抗 剪 强 度 ； 而 在 斜 坡 附 近 施 工打 桩 或 爆 破 ， 由 于
17、振 动 也 可 使 邻 近 土 坡 失 稳 或 滑 坡 。 c.降 水 或 地 下 水的 作 用 ： 持 续 的 降 雨 或 地 下 水 渗 入 土 层 中 时 ， 土 中 含 水 量 就 会 增 高 ，土 中 易 溶 盐 溶 解 ， 土 质 变 软 ， 土 的 强 度 会 降 低 ， 会 导 致 滑 坡 的 产 生 。 8二 、 地 基 基 础 的 损 伤 对 建 筑 物 的 影 响1.地 基 基 础 沉 降 对 建 筑 物 的 影 响 。地 基 基 础 不 均 匀 沉 降 过 大 对 上 部 结 构 的 影 响 主 要 反 映 在 以 下 几 方面 ：（ 1） 墙 体 产 生 裂 缝 。不
18、 均 匀 沉 降 使 砖 砌 体 承 受 弯 曲 而 导 致 砌 体 因 受 拉 应 力 过 大 而 产 生裂 缝 。 长 高 比 较 大 的 砖 混 结 构 ， 如 果 中 部 沉 降 比 两 端 沉 降 大 ， 则 可 能产 生 “八 ”字 裂 缝 ； 如 果 两 端 沉 降 比 中 部 沉 降 大 ， 则 可 能 产 生 倒 “八 ”字 裂 缝 。（ 2） 柱 体 破 坏 。地 基 基 础 不 均 匀 沉 降 将 使 受 压 柱 体 在 轴 力 和 弯 矩 的 共 同 作 用 下 产生 纵 向 弯 曲 而 破 坏 。 柱 体 破 坏 主 要 有 两 种 类 型 ： 一 种 是 柱 体 受
19、 拉 区 钢筋 首 先 到 达 屈 服 而 导 致 的 受 压 区 混 凝 土 压 碎 。 这 种 破 坏 有 明 显 的 预 兆 ，9裂 缝 显 著 开 展 ， 变 形 急 剧 增 大 ， 具 有 塑 性 破 坏 的 性 质 。 另 一 种 是 柱 体受 压 区 的 混 凝 土 被 压 碎 而 导 致 的 破 坏 。 这 种 破 坏 缺 乏 预 兆 ， 变 形 没 有急 剧 增 长 ， 具 有 脆 性 破 坏 的 性 质 。 这 两 种 类 型 破 坏 都 属 于 结 构 性 的 破坏 ， 将 严 重 地 影 响 建 筑 物 的 安 全 与 使 用 。（ 3） 建 筑 物 产 生 倾 斜 。
20、长 高 比 较 小 的 建 筑 物 ， 特 别 是 高 耸 构 筑 物 ， 不 均 匀 沉 降 会 引 起 建筑 物 倾 斜 ， 严 重 的 将 引 起 建 筑 物 倒 塌 破 坏 。当 总 沉 降 量 或 不 均 匀 沉 降 超 过 建 筑 物 允 许 沉 降 值 时 ， 将 影 响 建 筑物 正 常 使 用 造 成 工 程 事 故 。 建 筑 物 均 匀 沉 降 对 上 部 结 构 影 响 不 大 ， 但沉 降 量 过 大 ， 可 能 造 成 室 内 地 坪 低 于 室 外 地 坪 ， 引 起 雨 水 倒 灌 、 管 道断 裂 ， 以 及 污 水 不 易 排 出 等 问 题 。102.特
21、殊 土 地 基 对 建 筑 物 的 影 响 。特 殊 土 地 基 主 要 指 湿 陷 性 黄 土 地 基 、 膨 胀 土 地 基 、 冻 土 地 基 以 及盐 渍 土 地 基 等 。3.地 基 失 稳 对 建 筑 物 的 影 响 。地 基 失 稳 破 坏 往 往 引 起 建 筑 物 的 倒 塌 、 破 坏 ， 后 果 十 分 严 重 。 建筑 物 不 均 匀 沉 降 不 断 发 展 ， 日 趋 严 重 ， 也 将 导 致 地 基 失 稳 破 坏 。地 基 失 稳 的 原 因 是 建 筑 物 作 用 在 地 基 上 的 荷 载 超 过 地 基 允 许 承 载力 ， 使 地 基 产 生 了 剪 切
22、 破 坏 ， 包 括 整 体 剪 切 破 坏 、 局 部 剪 切 破 坏 和 冲切 剪 切 破 坏 三 种 形 式 ， 地 基 破 坏 形 式 与 地 基 土 层 分 布 、 土 体 性 质 、 基础 形 状 、 埋 深 、 加 荷 速 率 等 因 素 有 关 。114.边 坡 滑 动 对 建 筑 物 的 影 响 。建 在 土 坡 上 和 土 坡 脚 附 近 的 建 筑 物 会 因 土 坡 滑 动 产 生 破 坏 。125.地 震 对 建 筑 物 的 影 响 。地 震 对 建 筑 物 的 破 坏 作 用 是 通 过 地 基 和 基 础 传 递 给 上 部 结 构 的 。地 震 时 地 基 和
23、基 础 起 着 传 播 地 震 波 和 支 撑 上 部 的 双 重 作 用 。 地 震 对 建筑 物 的 影 响 不 仅 与 地 震 烈 度 有 关 ， 还 与 建 筑 场 地 效 应 、 地 基 土 动 力 特性 有 关 。 地 震 对 建 筑 物 的 破 坏 还 与 基 础 型 式 、 上 部 结 构 、 体 型 、 结 构型 式 及 刚 度 有 关 。6.基 础 工 程 事 故 对 建 筑 物 的 破 坏 。基 础 工 程 事 故 可 分 为 基 础 错 位 事 故 、 基 础 构 件 施 工 质 量 事 故 以 及其 他 基 础 工 程 事 故 。 基 础 错 位 事 故 是 指 因
24、设 计 或 施 工 放 线 造 成 基 础 位置 与 上 部 结 构 要 求 位 置 不 符 合 ， 如 工 程 桩 偏 位 、 柱 基 础 偏 位 、 基 础 标高 错 误 等 。 以 上 事 故 均 引 起 对 建 筑 物 局 部 或 整 体 的 破 坏 。13三、事故案例事故实例（一）：某市修建的一座库房楼，该库房为两层楼房，平面呈一字型，东西向长 47.28m，南北向宽 10.68m，高 7.50m。库房正中为楼梯间，东西各两大间，每间长 10.89m、宽 10.20m。中部有两个独立柱基。内外墙均为条形基础。此楼在使用一年后。库房西侧二楼墙上既发现有裂缝。此后裂缝数量增多，裂缝宽度展
25、扩。据详细调查统计，大裂缝已有 33 条，有的裂缝长度超过 1.80m，宽度达 1030mm，且地面多处开裂。6 年之后，再度调查，发现裂缝长达 3.20m，裂缝宽为 810mm，且内外贯通。说明 6 年多来库房的沉降一直都在发展。事故原因分析：原勘查失误是事故的主因，原勘查报告虽有偿个钻孔资料但仅有库房对角线的 41#、46#孔分别深 5.10m、5.35m，其余 5 个孔只有 2m 多，远不及基础受压层深度。更值得注意的是有2 个孔已穿过有机土和泥碳层，但却未做记录，在报告中未说明，只是简单地建议地基计算强度为 fk=100KN/M2。这是该库房发生严重质量问题的根源；设计人员对这份粗糙的
26、勘查报告，并未提出补做勘查的要求。此外按规范规定对于三层和三层以上的房屋，其长高比 L/H 宜小于或等于 2.5；本例虽为二层砌体结构，但长高比L/H=47.28/7.5=6.3，次值25，导致房屋的整体刚度过小，对地基14过大不均匀沉降的调整能力太弱。设计人员又未采取加强上部结构刚度的有力结构措施，也是导致墙体开裂的重要原因。应吸取的教训：第一，工程勘查工作做的粗糙；第二，地基的选择和处理方法不当，未能使房屋坐落在比较均匀的天然或人工地基上；第三，上部结构整体刚度弱。这三点教训也就是平时常说的“情况不明，决心不大，方法不好”。此外，在勘查时要重视对钻孔深度的选择。由于钻孔深度必须符合设计要求
27、，如果不符合设计上对压缩厚度的需要，或者大不到桩所坐落的土层时，那就不可能正确计算出地基的沉降，或桩的正确承载力，也就达不到基础设计要求。因此必须按设计要求确定合适钻孔深度。如果由于勘查量不足，钻孔和探坑布点少，再加上钻孔深度不够，以致不能表达出土的不均匀性和层理的不一致性，就有可能引起建筑的翘曲和弯折而出现裂缝，造成危害和浪费。事故实例（二）：加拿大特斯康谷仓，平面呈距形，长度 59.44m，高度为31.00m，宽度为 23.47m。容积为圆筒仓，每排 13 个仓，5 排，总计 65 个圆筒仓组成，谷仓的基础为整块钢筋混凝土筏板基础，基础厚度 61cm，基础埋深为 3.66m。1911 年该
28、仓开始施工，1913 年秋完工。谷仓自重 20000t，相当于装满谷物后总重量的 42.5%。1913 年底月起此谷仓装谷物，仔细装载，分布均匀。10 月当谷仓装了31822m2 谷物时，发现谷仓下沉，一小时沉降达 31.5cm，结构物向15西倾斜，并在 24 小时内，整个谷仓倾倒，倾倒度达 26.53。谷仓西端下沉 7.32m，东端上抬 1.52m。事故原因分析：经检查，谷仓工程未做勘察。设计根据邻近工程基槽开挖实验结果，计算地基承载力为 352KPa，应用到这个谷仓。谷仓场地位于冰川湖的盆地中，地基表层为近代沉积层，厚度 3m；表层下面为冰川沉积粘土层，厚度 122m。1952 年在离谷仓
29、 18.3m 处打了一些钻孔，从钻孔的粘土原状式样测的：粘土层的平均含水率随深度而增加，从 40%到 60%；事故主要原因：加拿大特斯康谷仓破坏的是因为谷仓事先未做勘察，设计盲目进行，采取设计荷载远超过地基土的承载力，导致谷仓发生地基整体滑动破坏的严重事故。应吸取的教训：地基整体剪切破坏事故，它造成的工程事故灾害很严重，必须引起土建工程技术人员的极度重视。设计人员应慎重对待工程勘查 告提供的地基承载力建议值，严格计算基础的实际土压力，若对勘察告的建议值有怀疑，可以在做载荷试验验证。施工人员在天然地基上建造大中型工程时，应复核设计地基承载力的合理性。一旦发生地基产生较大的沉降或倾斜，必须立即停工
30、，会同勘查、设计和使用单位共同研究。采取必要措施，防止地基和建筑物发生灾难性破坏。事故实例（三）：16某厂铸钢车间厂房长度 66.75m，宽度 39m，为三跨等高排架，柱基为钢筋混凝土杯形基础，基础一般埋置深度为 2m。基础夯实干密度d16g/cm3，夯实影响深度 0.30.4m。厂房主体结构完工。安装吊车前发现结构开裂事故：房屋东侧地面开裂，裂缝长达15m，裂缝最大宽 5060mm，。南墙东侧开裂，裂缝最大宽 20mm，钢筋混凝土圈梁亦被拉裂，裂缝多达 20 余条。厂房东南角向外偏移20mm。厂房东南 6 个基础下沉。下沉速度平均每月约 34mm。事故原因分析：第一，未按设计要求探墓深度 6
31、7m。实际探墓深度只有 2m，事故发生后进行补探，在东南角 10 个柱基范围内，就探出木棺 11 个，位于基础下或旁边。木棺顶距基础底面约1.52.0m，木棺有的为空穴，有的充填淤泥。第二，厂房未经详细勘察，据初勘阶段临近厂房探坑资料，按地基土的承载力 150KPa 盲目设计，实际地基土非天然沉积土，而是填土，地基土的承载力仅为 100120KPa。一点经验：在地基基础施工中，遇到暗沟、古墓等旧构筑物是经常发生的。这时候最重要的是设法弄清情况，除进行必要的勘测、挖掘之外，虚心向当地人和工人请教，进行细微的调查研究，是十分必要的。然后才能作出符合实际的处理方法。事故实例（四）：美国东南部亚拉巴马
32、洲净水厂建在一座小山旁，基槽开挖 6m 深，以建造沉淀池和过滤建筑物，工厂完工并使用一个月后。一天早上，17操作人员听到很响的咕咕声，随着一连串的隆隆声，像远距离开大炮一样，过滤建筑物发生严重摇动并开裂，从顶部一直开裂到底部，同时建筑物一半发生倾斜。事故原因分析：净水厂的地基土为残积土，基岩为石灰岩，裂缝发育。建筑物施工其间，施工单位不慎打破直径 457 的自来水总管，结果将容量为 226 的大水箱放空，使得大量水渗入地下，当地基受水浸泡后，由于残积土颗粒大小悬殊，细颗粒被水冲走，发生溶蚀与管涌造成的事故，导致沉淀池底部出现大的洞穴，沉淀池基础与地基之间多处产生很大的缺口，宽达 1530。由于
33、地基严重溶蚀与管涌结果。净水厂完全遭到破坏，无法使用。应吸取的教训：土建工程技术人员应该认识到地下水对工程的设计方案、施工方法和工期、建筑工程的投资和使用都有密切关系。如果对地下水处理不当，可能发生工程事故。18四 、 地 基 基 础 缺 陷 处 理 及 地 基 加 固地 基 基 础 缺 陷 的 处 理 应 综 合 考 虑 下 列 因 素 ：一 、 地 基 基 础 缺 陷 的 种 类 及 其 对 建 筑 物 使 用 、 安 全 、 耐 久 性 等 方面 的 影 响 ；二 、 上 部 结 构 的 整 体 性 、 安 全 度 、 使 用 要 求 等 具 体 情 况 对 地 基 基础 变 形 的 适
34、 应 性 ；三 、 地 基 基 础 变 形 、 结 构 变 形 的 数 值 ， 发 展 速 度 和 趋 势 ；四 、 地 基 基 础 缺 陷 和 加 固 上 部 结 构 的 可 能 性 和 经 济 性 。地 基 基 础 处 理 的 措 施 有 ： 对 上 部 结 构 进 行 维 护 ； 对 上 部 结 构 进 行加 固 或 减 荷 ， 基 础 加 固 、 地 基 加 固 。 上 述 几 种 措 施 有 时 不 单 独 采 用 ，有 时 需 多 种 措 施 综 合 采 用 。 这 些 措 施 的 选 择 ， 往 往 需 要 对 上 部 结 构 和地 基 基 础 作 全 面 的 考 虑 ， 提 出
35、 不 同 的 方 案 ， 进 行 经 济 和 技 术 上 的 比 较 ，从 而 选 择 合 理 的 方 案 。 必 要 时 还 应 对 缺 陷 形 成 的 原 因 及 现 实 ， 从 使 用和 维 护 上 采 取 相 应 的 防 范 措 施 。 地 基 基 础 缺 陷 处 理 的 一 般 原 则 如 下 ： 当 地 基 基 础 的 变 形 已 经 趋 于稳 定 时 ， 一 般 可 不 作 地 基 或 基 础 的 加 固 。 当 地 基 不 均 匀 沉 降 尚 未 趋 于19稳 定 时 ， 一 般 考 虑 “等 待 沉 降 稳 定 ”、 “加 速 沉 降 稳 定 ”和 “制 止 沉降 ”三 种
36、方 法 处 理 。 等 待 沉 降 稳 定 的 目 的 是 不 对 地 基 基 础 进 行 处 理 ， 而 仅 对 上 部 结 构进 行 修 补 ， 从 而 减 少 地 基 处 理 费 用 ， 并 避 免 上 部 结 构 的 再 度 处 理 造 成浪 费 。 加 速 地 基 沉 降 的 目 的 和 适 用 条 件 基 本 上 与 等 待 地 基 沉 降 稳 定 的 方法 相 同 ， 但 可 以 缩 短 消 极 等 待 沉 降 稳 定 所 需 的 时 间 。 一 般 适 用 于 独 立基 础 下 的 地 基 处 理 ， 具 体 做 法 是 临 时 的 增 加 载 荷 ， 人 为 的 有 控 制
37、的 进行 地 基 浸 水 等 。 制 止 沉 降 的 目 的 是 终 止 地 基 和 上 部 结 构 的 发 展 。 具 体 做 法 是 上 部结 构 减 荷 或 加 固 ， 基 础 加 大 底 面 积 ， 地 基 加 固 等 。 这 些 措 施 的 单 独 采用 或 综 合 采 用 应 根 据 有 关 措 施 的 适 用 条 件 并 做 经 济 比 较 后 予 以 选 定 。 采 用 减 少 上 部 荷 重 的 措 施 时 ， 应 考 虑 生 产 和 使 用 条 件 的 具 体 要 求 ，并 通 过 地 基 强 度 、 地 基 变 形 的 验 算 确 定 减 荷 的 具 体 数 据 。 在
38、地 基 强 度破 坏 丧 失 稳 定 以 及 上 部 结 构 严 重 损 坏 威 胁 安 全 的 情 况 下 ， 减 荷 亦 可 作为 紧 急 情 况 下 的 安 全 措 施 后 加 固 施 工 期 间 的 安 全 措 施 。 上 部 结 构 加 固 是 当 上 部 结 构 安 全 度 不 足 时 采 取 的 必 要 措 施 。 而 在20地 基 基 础 加 固 比 较 困 难 时 ， 亦 可 考 虑 用 上 部 结 构 加 固 替 代 或 配 合 地 基基 础 的 加 固 。 其 具 体 方 法 有 增 设 圈 梁 等 措 施 。 基 础 扩 大 底 面 积 的 加 固 ， 适 用 于 地
39、基 承 载 力 不 足 等 情 况 。 增 大 底面 积 应 由 地 基 强 度 验 算 确 定 。 当 地 基 强 度 满 足 要 求 而 缺 陷 仅 仅 表 现 为不 均 匀 沉 降 ， 变 形 过 大 时 ， 采 用 增 大 基 础 底 面 积 的 加 固 ， 主 要 由 地 基变 形 计 算 来 加 以 确 定 。 在 建 筑 结 构 修 缮 中 ， 地 基 加 固 常 用 的 方 法 有 ； 分 批 分 段 更 换 病 弱地 基 土 、 加 桩 加 固 、 用 挖 钻 孔 灌 桩 加 固 、 压 力 灌 浆 加 固 (包 括 硅 化 法 加固 地 基 )等 。 地 基 加 固 方 法
40、 的 选 定 应 充 分 了 解 地 基 范 围 内 的 地 质 情 况 。地 基 加 固 工 作 是 在 建 筑 物 存 在 情 况 下 进 行 的 ， 因 而 施 工 比 较 困 难 。 它既 应 保 护 地 基 的 加 固 质 量 ， 收 到 极 地 加 固 的 效 果 ， 又 应 采 取 措 施 保 证上 部 结 构 的 安 全 。 更 换 地 基 和 震 动 打 桩 加 固 都 可 能 引 起 地 基 附 加 沉 降 ， 上 部 结 构 变形 会 有 新 发 展 。 采 用 此 类 方 法 应 对 生 产 附 加 地 基 沉 降 有 所 估 计 ， 必 要时 采 取 相 应 措 施
41、， 挖 钻 孔 灌 桩 ， 压 力 灌 浆 加 固 地 基 不 使 用 权 地 基 避 免受 到 附 加 影 响 ， 但 施 工 也 比 较 复 杂 。 地 基 加 固 后 应 做 必 要 的 质 量 检 查 ，如 贯 入 度 实 验 等 。 加 固 前 加 固 后 都 应 作 好 沉 降 的 观 测 记 录 工 作 。更 换 病 变 的 地 基 是 基 础 加 固 中 比 较 直 观 的 一 种 。 它 适 宜 病 变 地 基土 层 分 布 较 浅 ， 厚 度 较 小 的 情 况 下 采 用 。 这 种 方 法 加 固 可 导 致 地 基 的21进 一 步 沉 降 和 破 坏 。 因 此 加
42、 固 施 工 的 组 织 应 视 具 体 情 况 分 期 分 段 逐 步进 行 。 挖 除 软 弱 土 层 后 常 用 砼 、 砖 砌 体 或 碎 石 夯 实 等 材 料 加 以 填 充 。 打 桩 加 固 地 基 的 设 计 原 理 有 的 是 在 打 桩 时 使 周 围 土 壤 加 密 ， 有 的是 用 桩 承 重 ， 也 有 两 者 同 时 采 用 的 。 被 打 入 的 桩 可 为 木 桩 、 钢 管 桩 、钢 筋 砼 桩 等 。 在 加 固 量 较 大 时 宜 将 桩 拔 出 重 复 使 用 ， 而 在 桩 孔 内 填 实粗 砂 、 砼 、 石 灰 等 材 料 。 挖 钻 孔 桩 加
43、 固 地 基 的 原 理 相 似 于 打 桩 加 固 地 基 。 挖 孔 桩 的 典 型 方法 是 石 灰 灌 桩 ， 它 用 挖 孔 代 替 了 打 桩 拔 桩 成 孔 ， 用 生 石 灰 吸 水 膨 胀 的原 理 是 周 围 土 加 密 。 生 石 灰 熟 化 吸 水 也 不 降 低 地 基 的 含 水 量 ， 该 方 法适 用 于 加 固 湿 陷 性 黄 土 地 基 及 含 水 率 较 高 的 软 弱 地 基 。 压 力 灌 浆 加 固 地 基 是 将 某 种 液 体 灌 入 地 基 基 础 中 ， 填 塞 孔 洞 ， 缝隙 ， 胶 结 土 壤 颗 粒 ， 从 而 达 到 减 少 增 大
44、 强 度 的 目 的 。 压 力 灌 浆 加 固 地基 基 础 的 具 体 方 法 很 多 ， 应 用 十 分 广 泛 。 其 中 硅 化 法 加 固 已 有 建 筑 物的 地 基 效 果 很 好 ， 但 费 用 较 高 ， 一 般 仅 用 于 重 要 部 位 的 加 固 ， 其 原 理是 将 硅 酸 钠 等 溶 液 压 入 到 地 基 中 ， 发 生 化 学 反 应 ， 产 生 硅 胶 ， 将 土 的颗 粒 胶 结 起 来 ， 从 而 增 大 地 基 的 强 度 ， 减 少 其 压 缩 性 和 透 水 性 。 硅 化适 用 于 粉 质 土 和 有 一 定 渗 透 系 数 的 粘 质 土 。
45、视 土 纸 渗 透 性 的 大 小 可 选用 三 种 方 法 ： 一 、 压 力 双 液 硅 化 法 ； 二 、 电 动 双 液 硅 化 法 ； 三 、 压 力单 液 硅 化 法 。 压 力 双 硅 化 法 是 将 水 玻 璃 与 氯 化 钙 轮 流 压 入 土 中 ， 适 用渗 透 系 数 为 0.180 米 /昼 夜 以 下 的 各 类 土 加 固 。 压 力 单 液 硅 化 法 是22将 水 玻 璃 压 入 土 中 ， 适 用 渗 透 系 数 为 0.22.0 米 /昼 夜 的 地 下 水 位 以下 的 湿 陷 性 黄 土 和 粉 沙 土 加 固 。 硅 化 法 不 适 用 于 为 沥
46、青 、 油 脂 、 石 油化 合 物 所 浸 透 的 土 壤 以 及 PH 值 大 于 0.9 的 土 壤 。 施 工 前 须 作 出 硅 化 加固 的 施 工 组 织 设 计 ， 其 内 容 包 括 ： 注 液 管 及 电 相 管 的 布 置 和 打 入 深 度 、化 学 溶 液 浓 度 和 用 量 、 注 液 方 法 、 灌 注 速 度 以 及 硅 化 后 的 加 固 效 果 的估 计 等 ， 必 要 时 硅 化 设 计 前 应 先 做 实 验 。1.提 高 地 基 承 载 力 。（ 1） 换 填 垫 层 法 ： 换 填 垫 层 法 的 加 固 原 理 是 根 据 土 中 附 加 应 力的
47、 分 布 规 律 ， 让 垫 层 承 受 上 部 较 大 的 应 力 ， 通 过 抗 散 作 用 使 传 到 垫 层下 面 软 土 层 的 应 力 减 小 ， 从 而 提 高 地 基 承 载 力 ， 满 足 设 计 对 地 基 的 要求 。（ 2） 排 水 固 结 法 ： 对 于 天 然 地 基 ， 该 法 是 先 在 地 基 中 设 置 砂 井或 塑 料 排 水 体 ， 然 后 利 用 建 筑 物 本 身 的 重 量 将 地 基 中 的 水 逐 渐 排 除 ；也 可 以 在 建 筑 物 建 造 之 前 ， 在 场 地 先 加 载 预 压 ， 使 土 体 中 空 隙 水 排 出 ，逐 渐 固
48、结 ， 从 而 加 速 地 基 土 的 抗 剪 强 度 的 增 长 ， 提 高 地 基 的 承 载 力 。（ 3） 强 夯 法 ： 在 重 复 强 夯 的 作 用 下 ， 施 加 于 土 体 的 夯 击 能 迫 使土 体 结 构 破 坏 ， 空 隙 水 压 力 上 升 ， 使 空 隙 水 中 的 气 体 逐 渐 受 到 压 缩 ，从 而 使 土 体 的 抗 剪 强 度 得 到 提 高 。（ 4） CFG 桩 复 合 地 基 ： CFG 桩 复 合 地 基 能 够 改 善 土 体 的 特 性 ， 改善 地 基 的 变 形 特 性 ， 减 小 在 荷 载 作 用 下 可 能 发 生 的 沉 降 和
49、 不 均 匀 沉 降 ，23并 且 CFG 桩 复 合 地 基 技 术 较 充 分 地 发 挥 了 桩 间 土 的 承 载 能 力 ， 达 到 提高 地 基 承 载 力 的 目 的 。 2.减 少 地 基 沉 降 量 。（ 1） 基 础 措 施 ： 应 从 基 础 的 刚 度 、 强 度 与 建 筑 物 的 刚 度 、 强 度相 适 应 来 选 择 基 础 方 案 ； 同 一 建 筑 物 宜 采 用 同 一 种 基 础 形 式 ,并 取 相 同的 埋 深 ,持 力 层 也 相 同 ； 调 整 基 底 压 力 以 调 整 地 基 沉 降 ； 根 据 计 算 有 意识 地 通 过 调 整 基 础 面 积 大 小 以 达 到 调 整 基 底 压 力 使 地
