某多層條形基礎(chǔ)建筑的沉降與傾斜控制

　　關(guān)鍵詞：沉降；傾斜

　　1工程概況

　　某住宅小區(qū)位于城市近郊，共8幢多層及2幢小高層建筑，建筑面積69044m2，分兩期施工。多層建筑采用條形基礎(chǔ)，共6層，為一期工程。根據(jù)地質(zhì)勘察報告和房屋竣工圖，其中的已建一期6號棟條形基礎(chǔ)埋深為地表下1.8m，基礎(chǔ)下局部（東北角）有暗濱存在（暗濱即受人類活動影響，被掩埋的區(qū)域。一般分布淤泥，地層分布平面變化較大），且暗濱在基礎(chǔ)施工時未進行加固處理。暗濱豎向分布為地表下2.50-3.50m，濱內(nèi)灰色填土為含有機質(zhì)的淤泥質(zhì)土（Ps=0.02MPa），使該建筑對7m外17層的8號棟基坑施工十分敏感，地基稍有擾動即產(chǎn)生較大沉降。

　　從施工前期該樓沉降趨勢可以預(yù)測，若不采取措施，基坑開挖時不可避免會引起房屋較大的沉降和傾斜。綜合考慮各種因素，采用在附近基坑開挖時進行實時跟蹤注漿沉降控制及鉆孔抽漿糾傾等措施，綜合控制沉降與傾斜。

　　2沉降控制及糾傾方案

　　分析認為，6號樓異常沉降的主要原因是基坑施工對濱內(nèi)填土產(chǎn)生的擾動及由于基坑開挖附近地下連續(xù)墻變形所引起的地表沉降。為此，首先應(yīng)在該段基坑開挖前對房屋周圍的軟土及濱內(nèi)填土進行加固處理。由于不能影響周圍居民的正常生活，加固施工只能在房屋的圍墻外進行，因而加固效果會因此受到一定影響，難以阻止后續(xù)該段基坑開挖時房屋的繼續(xù)沉降。有鑒于此，在后續(xù)基坑開挖施工過程中對6號樓又采取了實時跟蹤注漿沉降控制及鉆孔抽漿糾傾等控制措施。

　　2.1圍護結(jié)構(gòu)主被動區(qū)及暗濱區(qū)加固

　　2.1.1圍護結(jié)構(gòu)主被動區(qū)注漿加固

　　基坑本身變形（主要是地下連續(xù)墻變形）控制對保護房屋、控制基坑外地面沉降具有重要意義。根據(jù)前期監(jiān)測數(shù)據(jù)，由于地質(zhì)不良、房屋超載的影響，房屋段基坑尚未開挖時其圍護結(jié)構(gòu)已發(fā)生較大的側(cè)向變形，最大水平位移達13mm；同時考慮到后期對6號樓跟蹤注漿時的注漿壓力會增加該段圍護結(jié)構(gòu)的側(cè)壓力，為盡可能減小圍護結(jié)構(gòu)變形對6號樓沉降的不利影響，并確保該段基坑圍護結(jié)構(gòu)本身的安全，除基坑施工時嚴格遵循時空效應(yīng)規(guī)律外，還在該段基坑開挖前，對坑外主動區(qū)和坑內(nèi)被動區(qū)進行注漿加固。

　　坑外主動區(qū)壓密注漿共布置一排18個注漿孔，布置在污水管與電力管線間（其他部位均有管線）；坑內(nèi)被動區(qū)壓密注漿共布置兩排27個注漿孔。6號樓附近圍護結(jié)構(gòu)主被動區(qū)注漿加固孔位置見圖1。

　　2.1.2暗濱區(qū)注漿插筋樁加固

　　6號樓附近基坑開挖前，采用注漿插筋樁加固處理暗濱。由于施工不能影響附近居民正常生活，故只能對該樓圍墻外部分暗濱進行加固處理，加固平面見圖1。在暗濱區(qū)共布注漿插筋樁34根，樁長4.5m，樁頂標高為地表下2.2m，每根樁在地表下2.5m、3.5m、4.5m三點注漿，每點注漿量為0.15m3，控制時間在6~10min。每根樁插筋2Ф20。插筋樁采取先疏后密的方法進行施工，每0.15m3漿液加固1m3土體，每0.15m3漿液內(nèi)含PO32.5普通硅酸鹽水泥100kg，粉煤灰50kg。裸露地表鋼筋待漿體凝固后割除。

　　2.2實時跟蹤注漿

　　對6號樓圍墻外暗濱部分雖進行了加固處理，但考慮到附近基坑開挖時仍可能引起該樓較大的沉降和傾斜。所以決定在基坑開挖施工時加強對6號樓的沉降監(jiān)測，測點布置見圖1。根據(jù)房屋沉降情況，對沉降較大部分進行實時跟蹤注漿以控制沉降。

　　沉降觀測表明，位于房屋東北角、東南角的F-39、F-42沉降觀測點沉降較大，即房屋靠近基坑部位沉降較大。所以在6號樓靠近基坑部位設(shè)置了3個實時跟蹤注漿孔，其平面位置詳見圖1。跟蹤注漿孔采用斜孔（見圖2），孔位距房屋基礎(chǔ)水平距離為6m，孔深20m。為使單孔注漿產(chǎn)生的抬升力較均勻地傳至房屋基礎(chǔ)底面，注漿點設(shè)置于基礎(chǔ)下約15m處�；�坑開挖即不間斷注漿，注漿速度控制在機械最慢速度，第8min注0.15m3，采用單液漿，配合比為水：水泥：粉煤灰=50：100：500。每晝夜一個注漿孔注入漿液27m3，使用水泥45kg，粉煤灰225kg。采用由上向下封閉注漿法施工并加強監(jiān)測，當(dāng)房屋上抬10mm時停止注漿，房屋再回落超過10mm時，在原位重新開孔繼續(xù)注漿。

　　2.3鉆孔抽漿糾傾

　　考慮到一旦房屋沉降差過大時，單一采用注漿糾偏會使注漿量和注漿壓力較大，從而導(dǎo)致附近連續(xù)墻產(chǎn)生較大的變形，所以當(dāng)6號樓沉降差大于4‰時，即在房屋沉降較小部位采用鉆孔抽漿法以配合注漿法聯(lián)合糾偏。

　　根據(jù)6號樓沉降觀測數(shù)據(jù)，位于房屋西北角、西南角的F-40、F-41觀測點沉降較小，即房屋遠離基坑的西側(cè)部位沉降較小。原設(shè)計方案是在6號樓沉降較小的西側(cè)布置抽漿孔，但由于附近居民不配合，只得改為在該樓圍墻外設(shè)2個抽漿斜孔，分別自圍墻外伸至6號樓西側(cè)部位，斜孔平面位置詳見圖1。

　　施工過程中嚴格控制各觀測點每天沉降量及相鄰觀測點的沉降差，每個觀測點每天最大沉降量控制在不超過10mm。

　　3沉降控制及糾傾措施效果分析

　　3.1注漿加固效果分析

　　2009年7月29日，本工程在距6號樓約50m的北端頭井基坑開始開挖，此時6號樓臨近基坑部位沉降加速，最大沉降點F-39平均沉降速率達0.9mm/d。至8月20日，由于6號樓沉降過大，北端頭井基坑暫停開挖，但停止開挖后該樓的沉降及傾斜率仍繼續(xù)增加，直到9月20日開始對6號樓東側(cè)進行壓密注漿加固才停止沉降并有明顯回升。此后對6號樓東北暗濱位置進行加固及對附近連續(xù)墻內(nèi)側(cè)被動區(qū)土體加固期間，最大沉降點為F-42測點，共沉降2.28mm，平均沉降速率僅0.15mm/d。說明上述加固方法能穩(wěn)定房屋的沉降和控制不均勻沉降的進一步發(fā)生，加固效果明顯可靠。

　　3.2跟蹤注漿效果分析

　　10月3日6號樓附近基坑開始挖土施工，同時在樓東南角、東側(cè)、東北角三處開始跟蹤注漿。10月18日，因連續(xù)墻變形過大即停止跟蹤注漿。在跟蹤注漿期間，6號樓的沉降具有明顯的波動性。注漿時房屋有明顯的抬升；注漿停止隨著注漿壓力消散，房屋又有一定的回落。

　　從10月3日附近基坑開挖跟蹤注漿開始到10月18日跟蹤注漿停止，6號樓最大沉降點F-39共下沉16mm，平均沉降速率為1.0mm/d，對比距6號樓50m處北端頭井開挖時F-39測點平均沉降速率即達0.9mm/d來看，在距6號樓僅7m處開挖基坑，最大沉降點F-39平均沉降速率僅為1.0mm/d，可見跟蹤注漿對控制基坑開挖期間該樓的沉降作用是明顯的。這一點在和跟蹤注漿停止后，F(xiàn)-39點沉降速率的對比中也能看出。

　　停止跟蹤注漿至該段基坑封底，F(xiàn)-39測點平均沉降速率約5.0mm/d。盡管已考慮到基坑開挖期間跟蹤注漿產(chǎn)生的壓力對一面臨空的連續(xù)墻變形會有一定影響（基坑開挖前也已對6號樓附近連續(xù)墻主被動區(qū)進行了注漿加固處理），但在6號樓附近基坑開挖至約三分之二深度時，跟蹤注漿壓力仍使該處連續(xù)墻產(chǎn)生較大側(cè)向位移。為保證基坑本身的安全，決定停止跟蹤注漿施工并對該段基坑增設(shè)一道支撐。跟蹤注漿雖中途被迫停止，但該處基坑開挖過半，已為該處的基坑開挖贏得了時間。跟蹤注漿停止后，6號樓沉降及傾斜率發(fā)展很快，因此決定實施抽漿糾編。

　　3.3抽漿糾偏效果分析

　　自10月18日跟蹤注漿因連續(xù)墻變形過大停止后，該樓沉降和傾斜速度明顯加快。10月19日，F(xiàn)-39測點沉降10.4mm,F-42測點沉降4.5mm，而遠離基坑的F-40、F-41測點沉降仍然很小，F(xiàn)-41測點僅下沉0.5mm,F-40測點則上抬了4.5mm；F-39與F-40、F-42與F-41測點的相對沉降差已分別達4.33‰、3.33‰.可見此時6號樓傾斜形勢非常嚴峻�？梢灶A(yù)測，若不立即采取措施，隨基坑開挖，6號樓的傾斜將迅速發(fā)展。為此，自10月19日開始鉆孔抽漿糾傾施工，至10月27日該段基坑混凝土封底止。

　　在該段基坑封底前，臨近基坑的F-39、F-42測點沉降很快，自抽漿開始至基坑封底，兩點分別沉降49mm和50mm，平均沉降速率分別為4.9mm/d，5.0mm/d。而此時由于抽漿作用的影響。遠離基坑的F-40、F-41測點的沉降也分別達到28mm和34mm，平均沉降速率分別為2.8mm/d、3.4mm/d。雖然房屋傾斜仍在繼續(xù)增加，但由于抽漿作用使F-40、F-41測點沉降加速而傾斜速度已得到有效控制，本工程抽漿孔的布置受限制，否則糾傾效果會更明顯。在停止抽漿后，遠離基坑的F-40、F-41測點仍有沉降產(chǎn)生，只是比抽漿期間的沉降小，可見抽漿引起的沉降存在滯后效應(yīng)。

　　抽漿施工結(jié)束后，各沉降觀測點間的相對沉降差逐漸趨穩(wěn)定，且抽漿糾傾過程中未影響上部結(jié)構(gòu)的安全，說明抽漿糾傾效果明顯，沉降易于控制且安全可靠。

　　4結(jié)束語

　�。�1）壓密注漿及插筋樁加固能穩(wěn)定房屋的沉降，加固效果可靠。

　�。�2）基坑開挖過程中，對臨近建筑物采用跟蹤注漿能有效控制其沉降和傾斜，但跟蹤注漿期間建筑物的沉降具有明顯的波動性，注漿時房屋有明顯的抬升；注漿停止隨著注漿壓力消散，房屋又有一定的回落，此外，當(dāng)建筑物距離基坑較近時，在基坑開挖超過一定深度后，其注漿壓力對圍護結(jié)構(gòu)變形的影響不可忽視。

　�。�3）鉆孔抽漿糾傾效果明顯，沉降易于控制，控制抽漿點布置和抽漿時間，能有效控制糾傾速率，抽漿結(jié)束后沉降能迅速穩(wěn)定。但由于抽漿時間的影響因素很多，采用抽漿糾傾在實際操作中很難做到量化控制，帶有很多的經(jīng)驗成分。具體工程，應(yīng)根據(jù)建筑物的實際情況和實測的沉降量來制定合理的抽漿時間及抽漿頻率。

　　（4）基坑開挖過程中所引起的土體擾動和變形以及支護結(jié)構(gòu)的變形，往往是導(dǎo)致整個工程安全和環(huán)境安全的主要因素，在特定環(huán)境的軟土深基坑施工過程中，綜合使用多種方法比采用單一方法來保護周邊環(huán)境及基坑的安全更為有效、經(jīng)濟。

　　參考文獻

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