摘 要:本文介紹了石家莊市某工程通過(guò)注漿法解決地基不均勻沉降,提升了地基的整體承載力和壓縮模量的工程實(shí)例,歸納闡述了既有建筑物注漿法地基處理的施工工藝,同時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的深層平板載荷試驗(yàn)驗(yàn)證了其可靠性,為以后類似的工程提供借鑒與參考。
關(guān)鍵詞:地基;注漿;加固
1.前言
近年來(lái)因?yàn)榧扔薪ㄖ锏鼗a(chǎn)生不均勻沉降而導(dǎo)致房屋出現(xiàn)問(wèn)題的工程事故不斷發(fā)生,作為工程技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)此引起高度重視,發(fā)生此類事故,就應(yīng)該針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的地基加固處理。
2.概況
2.1工程概況
華北制藥新制劑項(xiàng)目立體庫(kù)位于石家莊市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū),西臨塔東大街,南臨槐安路。立體庫(kù)外形為長(zhǎng)方形,東西長(zhǎng)153m,南北寬50.5m,采用鋼結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)(夯擴(kuò)樁),建筑物已建成。2011年6月25日開(kāi)始,立體庫(kù)最北側(cè)H軸/7—13軸之間地面出現(xiàn)不同程度的裂縫,地面存在下沉現(xiàn)象。庫(kù)內(nèi)地面最大高差約11cm,地面最大沉降量約7cm。但主體結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)明顯變形。
根據(jù)對(duì)立體庫(kù)及周邊地段勘察結(jié)果,此事故是由于立體庫(kù)北側(cè)的室外給水管道溝槽內(nèi)大量積水,致使地表水順著雜填土的孔隙滲入地下,隨著積水通過(guò)雜填土層的孔隙進(jìn)入,厚度不均勻的雜填土在水的浸泡下產(chǎn)生不均勻沉降。雜填土形成了地下水的運(yùn)行通道,致使不均勻沉降范圍從北到南逐漸擴(kuò)大,最終導(dǎo)致了立體庫(kù)貨架地面開(kāi)裂,部分區(qū)域出現(xiàn)輕微沉降。
2.2 地層情況
依據(jù)勘察報(bào)告,在15.00m勘探深度范圍內(nèi),地層主要由雜填土、素填土、第四系沖、洪積的粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂組成。自上而下分述如下:
第四系人工填土層(Q4ml)
⑴雜填土(地層編號(hào)①-1):上部0.40m為混凝土地面,下部為灰土,廠房外部局部含20%~35%的建筑垃圾及生活垃圾,土質(zhì)不均勻,稍濕~濕,灰土呈密實(shí)狀態(tài),廠房外部局部地段的建筑垃圾呈松散狀態(tài)。層厚1.00~2.00m。
、扑靥钔粒ǖ貙泳幪(hào)①-2):黃褐色,以黏性土、粉土為主組成,含極少量建筑垃圾,土質(zhì)較均勻,稍濕~濕,松散~中密。層厚1.00~5.80m。
、请s填土(地層編號(hào)①-3):黃褐色,以黏性土為主組成,含少量磚塊等建筑垃圾,為①-2層素填土夾層,稍濕~濕,松散~密實(shí)。層厚約1.00m。
、入s填土(地層編號(hào)①-4):雜色~灰黑色,以磚塊、石灰等建筑垃圾、塑料袋等生活垃圾為主組成,局部含少量黏性土,土質(zhì)不均勻,其中磚塊含量約20%~30%,石灰約5%~10%,生活垃圾約5%~10%,該層下部塑料袋等生活垃圾含量增多,局部能達(dá)到25%~40%。層厚(揭露層厚)0.85~9.50m。
、伤靥钔粒ǖ貙泳幪(hào)①-5):黃褐色,以黏性土為主組成,土質(zhì)較均勻,濕,中密。該層為①-4層雜填土夾層。
第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)
、欧圪|(zhì)黏土(地層編號(hào)②): 黃褐色,含氧化鐵條紋,可見(jiàn)少量小姜石,局部夾有粉土薄層,土質(zhì)不均勻,可塑~硬塑。⑵粉細(xì)砂(地層編號(hào)③): 淺黃~灰白色,長(zhǎng)石、石英質(zhì)的,含云母,級(jí)配不良,含少量黏性土,稍濕,中密~密實(shí)。
3.施工技術(shù)參數(shù)
結(jié)合本工程的特點(diǎn),通過(guò)比選后,最終確定采用注漿法加固地基處理方案,且以③層粉細(xì)砂作為樁端持力層。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及有關(guān)規(guī)范要求,確定技術(shù)參數(shù):(1)注漿孔深根據(jù)地層情況而定,孔深應(yīng)穿透①-4層雜填土進(jìn)入老土層0.5m,根據(jù)相關(guān)的勘察資料,確定注漿孔深度為11.0m。(2)外部注漿孔間距為1.20m,內(nèi)部注漿孔間距1.5米,采用梅花形布孔,注漿順序應(yīng)按跳孔間隔注漿方式進(jìn)行,并且采用先外圍后內(nèi)部的注漿施工方法。當(dāng)?shù)叵滤魉佥^大時(shí),應(yīng)從水頭高的一端開(kāi)始注漿。(3)漿液用純水泥漿,水灰比1.0;水泥采用P.O 32.5礦渣硅酸鹽水泥,根據(jù)注漿效果可以適當(dāng)添加外加劑,如水玻璃 、速凝劑等,按一定配比加到水泥漿中。(4)注漿流量7~10L/min,注入壓力為0.2-0.3Mpa,在0.3Mpa壓力下,注漿量每分鐘小于2升時(shí),穩(wěn)壓5分鐘后即可停止注漿。(5)注漿結(jié)束28天后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行注漿效果檢驗(yàn),可選用標(biāo)準(zhǔn)貫入、輕便動(dòng)力觸探或靜力觸探對(duì)加固特征進(jìn)行檢測(cè),必要時(shí)可采用載荷試驗(yàn)測(cè)定。
4.施工方案
4.1注漿加固工藝流程
注漿加固工藝流程圖
4.2注漿加固施工方案
4.2.1施工準(zhǔn)備
、虐凑宅F(xiàn)場(chǎng)平面布置設(shè)置水源、電源,將施工水源及電源引至施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi),電源應(yīng)滿足二級(jí)保護(hù)要求,水源應(yīng)有良好的開(kāi)關(guān)裝置。⑵調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)地下管線、障礙物及地上管線情況,做好警示標(biāo)識(shí)。⑶對(duì)所有施工人員進(jìn)行安全教育和施工技術(shù)交底.⑷檢查各種施工設(shè)備是否完好,做好開(kāi)工前的準(zhǔn)備工作。
4.2.2注漿施工工藝
。1)由技術(shù)人員根據(jù)圖紙測(cè)放注漿孔位置。(2)施工人員就位,由技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底。(3)在該孔位用鉆機(jī)成孔,孔徑110mm。(4)技術(shù)人員驗(yàn)孔。(5)在鉆孔內(nèi)放置孔徑為1寸(約3.3cm)花管,在花管周?chē)裉钍樱ㄖ睆郊s1~2cm)至距孔口2m,然后鋪填水泥至孔口處,孔口處用填土找平壓實(shí)。(6)注水泥漿。漿體應(yīng)經(jīng)過(guò)攪漿機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟛拍荛_(kāi)始?jí)鹤,在注漿過(guò)程中不停攪拌,攪拌時(shí)間應(yīng)小于初凝時(shí)間。漿液在泵送前應(yīng)經(jīng)過(guò)篩網(wǎng)過(guò)濾。(7)鋸斷外露的用于注漿的花管。(8)重復(fù)上述步驟3~7至注漿施工結(jié)束。
4.2.3施工注意及說(shuō)明的問(wèn)題
注漿時(shí)先注外圍孔作圍幕層,防止水泥漿外流。外圍注漿時(shí)如果注漿量過(guò)大,可以多次注漿或者適當(dāng)加密注漿孔,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定。外圍鉆探時(shí),可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整注漿孔位置,以便經(jīng)濟(jì)合理的注漿施工。內(nèi)部注漿采用梅花形布孔,孔間距1.50m,采用跳孔間隔注漿,相鄰孔注漿間隙不小于3小時(shí)避免孔間竄漿。對(duì)于注漿效果不明顯的區(qū)域,可以適當(dāng)加密注漿孔。當(dāng)注漿孔注漿量過(guò)大時(shí),可以適當(dāng)在漿液中加入外加劑,也可以間歇一段時(shí)間后再次注漿,以達(dá)到最佳注漿效果。注漿時(shí)專人看守注漿泵,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制注漿壓力和注漿流量。水溫不得超過(guò)30°-35°,不得將盛漿桶和注漿管路在注漿體靜止?fàn)顟B(tài)暴露于陽(yáng)光下,防止?jié){液凝固。注漿用水不得采用PH值小于4的酸性水和工業(yè)廢水。漿體應(yīng)當(dāng)經(jīng)攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟛拍荛_(kāi)始?jí)鹤,并?yīng)在注漿過(guò)程中緩慢攪拌,攪拌時(shí)應(yīng)小于初凝時(shí)間,漿液在泵送前經(jīng)過(guò)篩網(wǎng)過(guò)濾。
5.載荷試驗(yàn)及結(jié)果
本次檢測(cè)采用探井開(kāi)挖及深層平板載荷試驗(yàn),深層平板載荷試驗(yàn)深度為地面以下3m、7m,,在現(xiàn)場(chǎng)共六個(gè)地點(diǎn)的3m、7m位置分別進(jìn)行天然濕度和浸水狀態(tài)下的載荷試驗(yàn),共完成載荷試驗(yàn)24個(gè),檢測(cè)結(jié)論:地基承載力特征值滿足設(shè)計(jì)要求;天然濕度狀態(tài)下,3m處地基土壓縮模量24.7MPa,7m處地基土壓縮模量31.3MPa,滿足設(shè)計(jì)要求;浸水狀態(tài)下,3m處地基土壓縮模量24.3MPa,7m處地基土壓縮模量22.1MPa,滿足設(shè)計(jì)要求。
6.結(jié)語(yǔ)
在既有建筑物因?yàn)椴痪鶆虺两刀a(chǎn)生地基開(kāi)裂時(shí),通過(guò)注漿法可以起到很好的加固效果;加固前,應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘探等手段對(duì)地基和基礎(chǔ)進(jìn)行鑒定,方可進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工;施工過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格遵循施工流程,控制好漿液的水灰比,壓力等重要技術(shù)參數(shù)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 閻明禮.地基處理技術(shù)[M].北京:中國(guó)環(huán)境出版社,1996:378-389.