地基变形原因分析范文

《南方国土资源杂志》2015年第五期

1变形原因分析

1.1浅层岩溶对地基变形的影响基岩表面向上开口状溶蚀裂隙直接与上覆土体接触，而且基岩面的溶蚀裂隙常与地下水岩溶管道相连，是地下水渗流的良好通道，也是塌陷物质良好的储运空间。而沟槽面上一定范围内的土体在地下水长期渗透和浸泡下，多呈软塑流塑状态，其抗冲刷和抗潜蚀能力差，极易被地下水带走形成土洞而发生塌（沉）陷。因此，浅层岩溶极发育，且存在规模较大的开口向上的溶沟（槽），是该楼地基严重变形的原因之一。

1.2覆盖层特征对地基变形的影响场地覆盖层主要为粉质粘土或红粘土组成的一元结构土体，而红粘土复浸水特性分类为I类[3]，且土层厚度较薄，一般为6~12m，因此容易产生沉陷。

1.3地下水活动对地基变形的影响场地地下水以岩溶潜水动态特征为主，主要动态要素如水位、流量等对降雨反应敏感。据场地地下水位统测资料（表2）可知地下水位变化区间为83.13~88.99m。而基岩面标高为73.52~84.24m，故地下水位主要在基岩面附近波动。在天然条件下，地下水位于基岩面附近波动，容易对土体进行潜蚀，长期作用易形成崩解，使之形成土洞并产生地面沉陷。

1.4人类工程活动对地基变形的影响

1.4.1抽取地下水对地基变形的影响场地附近村屯对地下水的开采量较大，大量地抽取地下水，对场地主要造成以下影响：（1）引起地下水水位升降，加剧地下水位波动，促进土洞形成与发展，诱发沉陷。水位反复升降，引起一系列正负压力变化和浮托力与土重量增减，并使渗透潜蚀作用与渗透变形增大，促进土层崩解等作用，从而促进土洞的形成与发展和加快沉陷产生的速度。（2）引起水动力条件突变，从而诱发沉陷。当进行大流量、大降深抽水时，常因水位下降和地下水流速突增、水动能增加，加大了地下水对覆盖层中细小颗粒的搬运动力，导致原来充填或半充填于岩溶裂隙、管道中的粘土被带走，使岩溶通道得到疏通，导致与岩溶管道连通的土洞（覆盖层）稳定性受到破坏而产生沉陷。

1.4.2周边工程活动对地基变形的影响

4号楼周边的5、6号楼均采用冲孔灌注桩施工工艺，冲孔时所产生的振动力，使土体的颗粒或岩体的岩块之间产生压缩—拉伸和剪切作用，使岩、土体结构受到破坏，力学强度降低，从而引起岩土体开裂及产生位移等变形，加之岩溶空腔中的地下水因受振动力作用对覆盖层产生冲击作用，由此降低了土体稳定性,导致土体失稳产生沉陷。

1.5周边岩溶塌陷对地基变形的影响受帽合村岩溶地面塌陷地质灾害影响，该楼场地孔隙水压力骤升，在高孔隙水压力与结构自重在地基中引起的附加应力共同作用下，溶洞顶板及溶槽壁的不连续结构面尖端产生应力集中，导致岩体闭合裂隙扩张，并沿结构面对岩体产生劈裂破坏和萌生新生裂纹，形成新的裂隙网络[8]，由此导致溶槽壁与溶洞顶板强风化岩体发生叠加破碎，从而破坏了地基岩体的完整性，降低了岩体强度，导致溶洞顶板因承载力降低，在荷载作用下发生塌落。通过以上分析，笔者认为：浅层岩溶极发育、土层厚度较薄、地下水长期在土岩交界面活动构成了地面沉陷的基本条件，加之人类工程活动和周边岩溶塌陷的影响，造成4号楼场地发生2处地面沉陷（图3中C2和C3），从而使4号楼地基发生严重变形，并引起楼体倾斜及墙体开裂。

2认识和体会

（1）通过分析，我们认为浅层岩溶极发育、土层厚度较薄、地下水长期在土岩交界面活动等是该楼地基变形的主要原因。（2）建筑物结构自重和不恰当的其他人类工程活动诱发或加快地面沉陷发生，而造成地基变形加剧。（3）复杂岩溶地区，工程建设应加强岩溶塌陷地质灾害风险性评价和采用综合勘察方法查明岩溶发育特征，采取合适的工程措施和施工方法，才能确保工程安全。

作者：赵九辉 吴辉琴 黄建 江鹏 单位：广西科技大学土木建筑工程学院 广西北海地质工程勘察院