掏土纠偏法在地基纠偏中的应用研究

摘 要：随着建筑物越多越密集，以及设计施工的诸多问题存在，建筑物沉降不均匀引起的结构倾斜问题越发突出，影响到建筑物的安全和正常使用，引出了建筑物纠偏问题，本文通过对掏土纠偏法进行详细的介绍，对建筑物纠偏起到指导作用。

关键字：不均匀沉降，建筑物倾斜，掏土纠偏

引言

建筑物完工后，由于设计不合理，地质情况变差等原因会产生不均匀沉降，引起结构倾斜，裂缝，破坏，而有的建筑物产生的倾斜超过了相关规定，或进行加固后仍不满足相关要求的，此时就要对建筑物进行纠偏，以满足正常使用要求。

1 建筑物倾斜的原因

1.设计不合理。对地基土层分布不均匀，存在软弱土层局部受力层，建筑荷载（特别是偏心荷载）作用下， 固结速度不一，局部产生过大的沉降，地基基础设计和基础的造型不当，建筑物的平面布置、体型、荷载重心位置及沉降缝的设置欠合理，荷重不对称或两建筑物相距过近，相互影响造成应力集中。

2.工程地质情况不清晰。工程前期岩土勘察是作为工程的一个重要准备过程，勘察时要着重指出工程的水文地质情况，并且提供工程中可能的古河道，溶洞等不良地质情况的存在，及时提供软弱土层，地下水的分布情况，同时也有各种主观原因使得勘察报告不准确，这些情况导致了建筑物倾斜。

3.施工不过关。施工工艺不当或施工质量低劣，如主楼和裙房同时建造；邻近建筑物影响过大，，使地基中附加应力叠加，降水及支护结构破坏。

2 掏土纠偏法分类及原理

挖土纠偏法是指从建筑物沉降较小一侧的基底或基础外侧掏出适量的土体，达到应力重分布，沉降均匀，最终纠偏的目的。该法原理是造成基底下土体部分临空， 使该部分基础与土的接触面积减少，接触应力增加，导致侧向挤土变形，迫使基底下的土在建筑物自重作用下产生一定的压密下沉或侧向挤出变形，借以调整整个基础的差异沉降，从而起到矫正建筑物倾斜的目的。

2.1基础底部浅层掏土

纠偏原理：通过掏土削弱原有基地接触面，加大浅层土体附加应力，使沉降较小的一侧土体沉降，达到纠偏的目的，适用于具有较大整体刚度的建筑物，控制施工时要以监测沉降变形为主，通过不断地信息反馈，控制施工掏土量，施工过程中控制建筑物重心线在粗沉降一侧，其掏土量可由下式估算：

V= F

式中： ??基础边缘纠偏所需要的沉降量；

F??基础底部面积，条形基础取外缘线包围的面积；

同时为了防止沉降太快，安全沉降，减少的基础面积赢满足下是要求：

1.2fa>p>fa

式中：fa??修正后的地基承载力特征值；

p??基础面积减少后基底平均压力；

施工工法，基础一侧开挖工作坑，坑宽应该满座施工要求，坑底比基础地面至少低15cm。按设计图纸量出孔位，并做好明显标记。然后用人工或钻机施工掏土孔，钻机调整到所需倾角。严密观察，严格控制，保证每天沉降量小于7mm；当纠偏到4‰时，即可停止纠偏工作。

2.2 基础内深层掏土

纠偏原理：在建筑物沉降较小的一侧布置工作沉井，通过设在沉井壁上的射水孔沉井射水掏土纠偏法，该法是在基础沉降小的一侧的室内或室外设置若干小型沉井，对基底土层进行人工射水、排土，使建筑物回倾。本法适用于粘性土、粉土、砂性土或填土等地基上的浅基础和上部结构刚度较好的建筑物。

施工工法，一般采用圆形砖砌或混凝土沉井，砖的强度不低于MU7.5，水泥砂浆强度不低于M5；混凝土强度等级不低于C15，同样沉井布设在沉降较小的一侧，数量、深度，中心距应按照建筑物倾斜，荷载，基础类型，场地环境和工程地质条件确定，设置的沉井直径应当便于操作，一般不小于0.8m，沉井与建筑物的净距不小1.0m，射水孔布置按纠偏需要和工程实际情况布置，应高于井底面1.0m，射水孔直径应15cm左右为宜，并进行沉降观测，直至沉降稳定。

2.3基础外深层掏土

纠偏机理：钻孔或沉井中的土体被取出后，孔壁应力以被解除，基础下的深层土朝孔内挤出，从而带动基础下沉，纠偏过程中地基内的附加应力不断调整，挤出中心应力增大，有利于软土的侧向挤出。而随着纠偏的进行和荷载偏心的减少，地基的变形模量趋于均化，附加应力接近中心荷载下的值。这种纠偏法发展为应力解除法，具有良好的社会效益。

施工工法，钻孔孔深按基础底面尺寸和附加应力的范围确定，一般为40cm左右，取土深度不小于3m钻孔和沉井布置位置应在基础的应力扩散角影响范围内，估计掏土量，不舍钻孔或沉井，注意满足纠偏要求和变形均衡，将总掏土量分配于各个钻孔或沉井在监测工作指导下，分期分批掏土，并不断调整施工工法，达到合理的沉降速率，达到纠偏目标后进行封孔回填，并配合监测同步进行。

3 掏土纠偏法应注意问题

1.监测工作是纠偏施工之关键，要求对房屋倾斜率、裂缝进行监测，以及相邻建筑物沉降观测，基础四周拐点及中轴线上均布设监测点，监测频率施工期间1-2次 /d，及时整理成果，建立典型沉降观测曲线，并将成果及时反馈施工人员。

2.严格控制纠偏速率，防止纠偏“矫枉过正”，出现其他的倾斜荷和灾害，同时须预留一定的自然沉降量，其大小要视工程地质条件、建筑结构，施工情况确定。

3.注意其他因素的影响，诸如地下水位，周围建筑物，以及现场不均匀荷载，要严格控制这些影响条件，同时对出现严重问题的部位进行加固处理。

4 结论

目前房屋纠倾加固的方法较多，掏土法具有效果好，施工简便，费用低等优点。由于掏土量的影响因素很多，采用掏土纠倾在实际操作中很难量化控制，且带有经验成分。应该采用信息化施工方法，根据施工过程中房屋沉降和倾斜变化情况，调节掏土位置和掏土量，控制纠偏效果施工过程中加强变形量测和控制变形速率，并根据监测信息反馈指导、调整施工方案，确保建筑物纠偏过程中的安全。本文对掏土纠偏法进行了详细的介绍，更好的对工程建筑物纠偏起到指导作用。

参考文献

1 郑俊杰.地基处理技术[M]，武汉；华中科技大学出版社，2004，340-343.

2 《地基处理手册》编写委员会.地基处理手册.第二版.北京：中国建筑工业出版社，2003

3 王爱平，陈少平，黄海翔，等.掏土托换技术在软硬不均地基危房纠偏中的应用.岩石力学与工程学报，2003，22（1）：148-15