浅析某粮食储备中心粮仓病害成因及处理措施

浅析某粮食储备中心粮仓病害成因及处理措施

马丽

信息产业部电子综合勘察研究院陕西西安710054

摘要：由于大自然经常发生各种难于抗拒的自然灾害，或者由于人为的灾害，如火灾、开挖引起地面塌陷或山体大滑坡以及大量抽汲地下水引起地基裂缝、地面下沉等，使正在修建或既有建筑物遭受不同程度的损坏，甚至全部倒塌毁掉，建筑物的局部或全部丧失正常使用功能。对已有建筑物病害成因分析及提出相对应的处理措施显得尤为重要。文中以笔者对陕西某粮食储备中心已建成粮仓存在的不同程度的裂缝成因进行分析，同时提出相对应的处理措施，为今后同类型建筑病害处理工作提供思路。

关键词：建筑病害裂缝治理

一、工程概况

陕西粮农华州储备库有限公司相桥收纳粮食产后服务中心3#、4#粮仓外墙体、库室内地面及四周产生裂纹，仓内出现不均匀沉降、局部发生地面塌陷。

二、场地位置及地形地貌

勘察场地位于临潼市相桥镇，小芦村东北侧，阎油路西侧的陕西粮农华州储备库有限公司相桥收纳粮食产后服务中心库院内。勘察场地基本平坦，勘探点孔口标高介于99.09～99.16m之间。勘察场地地貌单元属于渭河I级阶地。3#、4#粮仓西侧为空地，空地西南角为一深约2m、面积约15m2的排水坑；厂区周围均为农田；其它场地基本平坦。

三、地层结构及水文

（一）地层结构

（1）素填土①Q4ml：表层为水泥面、以粘性土为主，含少量植物根系少量碎石等。层厚0.70～1.50m，层底埋深0.70～1.50m，层底标高97.60～98.39m。

（2）黄土状土②Q4al：黄褐色，可塑。孔隙较发育，含蜗牛壳碎片，个别结核，属于中等压缩性土，不具湿陷性。该层层位稳定，分布连续。层厚1.20～4.40m，层底埋深2.50～5.20m，层底标高93.91～96.66m。

（3）黄土状土③Q4al：黄褐色，软塑～流塑，个别可塑。孔隙较发育，含蜗牛壳碎片，个别结核，不具湿陷性，属于高压缩性土。层厚3.50～7.00m，层底埋深7.00～9.50m，层底标高89.59～92.10m，该层层位稳定，分布连续。

（4）黄土状土④Q4al：褐黄色，可塑为主，个别软塑。孔隙较发育，含蜗牛壳碎片，个别结核，不具湿陷性，属于中等压缩性土。该层层位稳定，分布连续。本次勘察未穿透该层，最大揭露厚度8.50m。

（二）水文

场地地下水属孔隙潜水类型，勘探孔测得稳定水位埋深1.20～1.50m，相应的标高为97.59～97.86m。勘察期间为平水位期。

场地地下水主要接受大气降水和地表水渗入等补给，排泄方式则以迳流排泄、人工开采和蒸发消耗为主。

根据区域资料，拟建场地位于地下潜水位多年持续上升区，地下水位年平均变化幅度约为2.0m。

四、地质构造

西安市位于渭河盆地东南隅，该盆地夹持于鄂尔多斯地块与秦岭断隆之间，是典型的断陷盆地。盆地内构造运动强烈，发育有不同时期、不同规模与不同方向的多组活动断裂，将渭河盆地切割成大小不等、形态各异的构造断块。西安即位于盆地中部两个次一级构造单元—西安断陷于骊山断隆的交接部位，分别被渭河断裂、临潼—长安断裂、皂河断裂和浐河断裂所切范围。

五、地基病害特征、产生原因及其发展趋势

（一）粮仓病害特征及现状

通过现场实地勘查，可见粮仓整体圈梁以及周身墙体存在细小裂纹，仓内地面出现不同程度裂缝，其中以4#粮仓西侧尤为严重。

3#粮仓东西墙体均轻微向东倾斜，部分墙角存在上下贯通的裂纹；在与4#仓沉降夹墙一侧砌体结构与钢结构产生偏移较为显著，底部偏移约1.0~2.0cm，顶部偏移约5.0~8.0cm。

4#粮仓内地面存在数条纵横交错的裂纹；四周墙体底部形成宽约1.5环形闭合裂纹，临近西侧墙体底部的最宽裂缝约0.5cm。南墙体整体变形，向南微拱，西侧墙体稍向西偏移。仓内四周墙角均存在上下贯通的裂纹，西侧墙体内外地面略下陷。在西北墙角处深1.2m的人工探坑中，可见粮仓基础（原基础基底未见灰土垫层）及地下水。

（二）病害产生原因分析

建筑物原始基础形式及地基处理方案不详，根据拟建建筑物的上部荷载特征，从地层结构及地质条件方向考虑，3#、4#粮仓主要病害分析原因为，地下水上升后地基土由可塑变成软～流塑，承载力大大降低，不能满足上部荷载要求，产生基础整体沉降和不均匀沉降。此外，根据建筑物基本资料及场地周边情况，雨季时，大量降水由阎油路涌入相桥粮食收纳库院区内，自东向西流向西侧空地；由于院内排水通道不完善，加之4#粮仓西侧地势较低且未硬化，致使雨水易积聚、渗入，加剧了基础的不均匀沉降，使得4#粮仓西侧墙体倾斜、地面裂缝更为明显。

（三）病害发展趋势

根据现状病害及现场调查，不均匀沉降会导致地基下陷严重，建筑物倾斜加重甚至墙体倾斜倒塌，产生更多张性裂缝，最终仓体破坏不能使用。

六、地基病害治理方案建议

地基病害处理措施设计时可采取基础补强注浆加固法或坑式静压桩托换法。

（一）注浆法

注浆法应结合安全可靠、经济合理的原则，选用合适浓度的水泥砂浆浆液，压密注浆，迫使基础周围土体压密，提高地基承载力，当设计要求进行试验性施工时，应通过试验性施工提出设计需要的注浆参数、施工工艺参数和加固效果参数。试验性施工时，单管旋喷注浆出浆压力宜为20~26MPa，提升速度宜为18~25cm/min，气压力宜为0.6~1.0MPa，成桩直径宜为400~600mm，施工完成后应进行地基检测。

（二）坑式静压桩托换法

坑式静压桩托换法即预先在既有建筑物基础下开挖工作坑，利用既有建筑物自重作为反力，用千斤顶将钢管桩分段连续压入地基土中的地基加固方法，当既有建筑物基础承载力不能满足压桩反力作用时，应先对原基础进行加固，如增设钢筋混凝土底梁、型钢梁、厚钢板或钢筋混凝土托梁。

施工前，应制定专项施工组织设计方案和应急预案，施工人员应经过专业技能和安全知识培训；压桩结束后，宜采用单桩竖向抗压静载荷试验对单桩承载力进行检测，同时施工时应满足相关规范要求。

七、结语

建筑物病害常见于地质条件及水文地质条件较为复杂、地基处理不当或基础选型不当而引起的地基不均匀沉降中，此类问题常用的治理方向为地基加固、基础托换等。因此，查明病害、找准病因、确定地基加固范围或深基础持力层成为关键。文中以笔者对陕西某粮食储备中心已建成粮仓存在的不同程度的裂缝成因进行分析，同时提出相对应的处理措施，对今后同类型建筑病害处理工作具有一定的借鉴意义。

参考文献：

【1】GB50021-2001.岩土工程勘察规范[S].北京，中国建筑工业出版社，2009年

【2】DBJ61-6-2006.建筑地基基础设计规范[S].北京，中国建筑工业出版社，2006年

【3】JGJ79-2012.建筑地基处理技术规范[S].北京，中国建筑工业出版社，2012年

作者简介：马丽（1986-）女，汉族，陕西西安人，信息产业部电子综合勘察研究院，工程师，从事岩土工程相关工作。