山西省阳泉市某园林小区基建中的D1-4#四联户别墅变形开裂治理设计尹志兵1葛玉祥2马博恒2李森林2闫培龙2（1.太行房地产开发有限公司阳泉市2.中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司保定市071069）摘要：阳泉市某园林小区D1-4#别墅在复杂的原始地形和地质结构背景下，于基建中变形开裂严重。深入分析了别墅变形规律，查明了失稳原因，治理设计有的放矢，达到了一次治理、彻底根除病害的目的。其分析方法和治理设计思路，为今后同类工程提供了极其有益的参考价值。关键词：别墅不均匀下沉桩式托换综合治理1．序言山西省阳泉市某园林小区建于平定县东锁簧镇南后峪村西药林寺山的东南麓坡地，依山傍水，风光秀丽。D1-4#四联户别墅平面尺寸28m×16m，条形基础，砖混加构造柱和圈梁结构，高度为2.5层。由于地基所处原始地形的复杂性及其场地整平效应和地基内潜水含水层的不均一性，致使基建至1.5层时，已建墙体、地板严重变形开裂，局部基础断裂；前排明柱与地基脱开；临坡侧阶上明柱与基础变形开裂严重，若继续加载后患无穷。基于别墅变形开裂规律，结合施工条件，经技术、经济对比分析，①别墅内地基沉降区域采用桩式托换；②置换前排明柱地基和临坡阶上人工地基及其基础。采用该方案对基建中的别墅治理后，别墅成功封顶。投入运营三年来，地基与上部结构处于稳定状态，潜在的经济效益明显、社会效益广泛。2.基建中的别墅变形开裂原因分析2.1变形开裂规律根据已有地基勘察资料和本次探井揭露及上部结构裂缝调查资料的综合分析，进行了别墅变形规律分区，见图1。图1变形分区及治理设计平面图各区变形特征简述如下：①区别墅变形开裂主要表现为地基不均匀沉降，最大沉降区域位于2#户中间区域，见图1。基于该区变形开裂程度和特征，编制了4个裂缝分布立面图见图2，平面分布见图1。由图2知：①A-A'立面中，裂缝由近水平变为近垂直，基础为“八”字型左撇式斜裂缝，该模式是1#户和3#户与2#户相邻部分向2#户倾斜移动形成的挤压应力和2#户相应部分垂直下沉形成的垂直压应力造成的。据此，反映出2#户前墙区域的变形特征主要是地基沉降变形；②B-B'立面中一、二层楼均为斜裂缝，其中二楼裂缝为“八”字型组合，主要向2#户倾斜移动和自身下沉的结果；图2裂缝立面分布特征图③C-C'立面中，一、二层楼墙体主要近垂直锯齿状裂缝，且规模大，贯通性强，该部位基础断裂，附近地板为弧形裂缝。其变形组合规律说明该部位地基下沉量大（现场调查最大下沉量10cm）。在上部结构随地基下沉过程中，由于基础梁的约束，在上部荷载作用下形成的垂直压应力作用而诱发的水平拉应力所致；④D-D'立面裂缝为“八”字型右撇型斜裂缝，同样是1#户相应部分向2#户倾斜移动的结果。基于四立面变形开裂规律，其力学模型见图3。由图3知，1#户和3#户上部结构荷载强度σ1和σ3均小于地基反力σ'1和σ'3，由于2#户σ2大于地基反力σ'2，在不平衡图32#户变形开裂的力学模式力场作用下，①2#户区域由于地基下沉量大，首先地梁与地基土脱开，其发生弯曲变形，受拉边拉应力超过砼的抗拉强度而断裂,如C-C立面区域基础断裂垂直裂缝；②随此种不平衡力场的延续作用（地基继续沉降），垂直裂缝向上发展，此阶段即形成了C-C'、A-A'的垂直裂缝，同时由于1#户和3#户区域地基沉降差异导致了前两者向后者区域倾斜移动。上述立面的斜裂缝就是这种倾斜移动变形的结果。②区：结构简单，主要是一层明柱，明柱本身完整，基本无裂缝，其变形表现为明柱基础与地基土脱开。③区：位于别墅临坡侧，阶上结构有明柱和小开间两种结构，见图1，其变形主要表现为明柱基础向不同方向倾斜，其次是小开间基础与地基土脱开，局部基础断裂。②区和③区的变形主要是地基的不均匀沉降引起。2.2别墅变形开裂的原因分析基于上述，别墅3个区虽变形规律不尽相同，但具有共性——均反映出地基不均匀沉降的特征，它们变形开裂型式和程度具有较大差异，这是由于：①区一、二层所有结构除封顶外基本完成，负载较大，因此墙体地板变形开裂严重；②区除明柱外无其它荷载；③区明柱和小开间基础部分受荷较小，故变形程度差。根据现场调查和已有资料的综合分析，地基不均匀沉降的...
