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1、注漿加固處理地基技術[摘要]:南方某城市一紡織織造車間在投入使用不到6個月時間里,廠房墻體出現(xiàn)裂縫,且裂縫發(fā)展?jié)u趨于擴大,以致最后嚴重到柱間支撐發(fā)生損壞,嚴重影響結構安全,形成質(zhì)量事故。后采取壓密注漿技術進行地基處理,成功進行加固。本文就此實例探討壓密注漿加固處理地基技術,供同行參考。[關鍵詞]:壓密注漿地基處理一、工程概況1、該工程地質(zhì)情況:第一層為雜填土,厚度約0.7~1米,性能不穩(wěn)定;第二層為粉質(zhì)粘土層,厚度0.5~0.8米,壓縮模量4MPa,地基承載力特征值80Kpa;第三層為淤泥質(zhì)土,厚度18~25米,壓縮模量2MPa,地基承載力特征值60Kpa;第四層為粘土層,壓縮模量11MPa
2、,地基承載力特征值180Kpa;2、設計情況:該工程為兩棟建筑面積均為5360平方米廠房,結構形式為單層雙跨鋼結構,跨度30米,柱距為6.8米,檐口高度5.5米。基礎為鋼筋砼條形基礎,基礎埋深1.6米,基礎持力層選用粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)土層。主體結構為輕型鋼結構柱、梁,墻面、屋面均為彩板結構。3、施工情況;該項目為4月份開工建設,同年9月份投產(chǎn)使用,工程進度較快。在施工過程中,因業(yè)主要求,設計院出具設計變更,墻面彩板改為砼砌塊。由于基礎結構早已完成,故設計院未對基礎設計作任何修改。二、質(zhì)量事故調(diào)查1、現(xiàn)場情況廠房內(nèi)外墻體發(fā)生嚴重開裂,局部裂縫達到10mm以上,雨天墻面、屋面泛水處滲漏厲害。6次年
3、7月上旬,因沉降不均勻?qū)е乱惶幹g支撐Φ25圓鋼與連接板之間連接焊縫破壞。2、沉降觀測根據(jù)現(xiàn)場裂縫形狀分析,是由于工程不均勻沉降導致。根據(jù)施工單位施工過程中沉降觀測資料看,沉降較為均勻。而交工后因未安排跟蹤測量,沉降觀測資料缺失。首先安排沉降觀測,由于原沉降觀測點已隨主體結構變形或在廠區(qū)配套道路、綠化施工中破壞,故本次測量直接測量鋼柱柱腳鋼板,每柱均測量出高程。由于設計上鋼柱腳標高一致,故可以直接得出相對高程差。根據(jù)測量結果,相鄰鋼柱高程差普遍在50mm左右,而相鄰柱最大高差竟然達到110mm,同一棟建筑物柱腳之間最大高差為220mm。3、事故原因調(diào)查分析(1)為片面追求經(jīng)濟化,設計較為簡約
4、,設計為軟弱地基,而基礎施工時期為四~五月,正是南方多雨季節(jié),對地基土擾動可能性很大,從而可能影響了地基承載力;(2)因業(yè)主要求,墻面設計變更,增加荷載較多,基礎設計未能相應調(diào)整;(3)施工單位片面追求工期,防止地基土擾動措施不足,全部機械開挖,未能預留300厚土層人工開挖,可能影響了地基承載力;(4)施工單位交工后,業(yè)主單位自行安排結構吊頂,增加了建筑荷載;(5)織造針梭機無專門基礎設計,其直接安裝在砼地坪上??椩灬標髾C安裝后,多臺機共同工作,輕微持續(xù)震動,可能導致地面下淤泥質(zhì)土擾動、輕微液化、互相擠壓,對建筑基礎產(chǎn)生應力;(6)廠區(qū)及周邊園區(qū)開工建設或投入使用后,雨、排水管線大量增加,場
5、地地下水位改變后恰在基礎持力層標高左右,頻繁抽排水可能對地基土產(chǎn)生擾動。三、事故處理根據(jù)測量結果,和業(yè)主方對裂縫開展情況匯報說明,分析交工后經(jīng)過十個月時間沉降尚未穩(wěn)定,根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范(GB50007-2002)》“5.3.4”條要求,不符合相鄰柱基沉降差0.003L的有82跨,占總跨數(shù)94跨的87.2%,現(xiàn)有變形已遠超出規(guī)范要求,鋼結構已因此產(chǎn)生變形、形成內(nèi)應力,必須立即進行結構加固處理,以保證結構安全。6由于該項目已投產(chǎn),車間內(nèi)設備較多,考慮不搬遷設備、不停產(chǎn)加固方案為宜。綜合比較,只能確定壓密注漿處理方案。壓密注漿原理:壓密注漿是采用液壓或氣壓方式,通過注漿管把漿液均勻注入土
6、層,趕走原土層中水分或空氣,并使土層變形,漿液將原土層松散顆粒和裂隙膠結成新的結合體,提高原土層承載力和壓縮模量,起到地基加固作用。采用壓密注漿方案,在車間內(nèi)部施工時,只要拉入注漿管,可在設備之間間隙處空地布孔、注漿,其余設備均在室外,生產(chǎn)設備不需搬遷,因此成本較低。三、壓力注漿施工設計1、需處理基礎的選定該鋼結構單層廠房,柱距6.800m、跨度30m、抗風柱柱距7.500m,相鄰柱跨數(shù)94跨。以相鄰柱不均勻沉降量差不超過3‰作為選定需處理基礎的主要指標,第一批選定對沉降量大的24個柱基部位進行壓力注漿,其余基礎計劃在沉降差減小后第二次處理。加固的土層為基礎底板以下4米內(nèi)的土層,考慮沉降影響
7、,加固的土層應為自室內(nèi)地坪以下1.800~5.800m土層。2、注漿設備選擇(1)兩臺SYB50型液壓注漿泵;(2)兩套注漿管:均為Φ25×4無縫鋼管,每節(jié)管長1.5m,兩端有絲扣供連接。其中一節(jié)為帶孔眼管,頂端有圓錐管尖,其作為第一節(jié)注漿管;(3)灰漿攪拌機一臺;(4)與注漿管配套、連接注漿泵與注漿管高壓輸送膠管兩套,每套長40米左右;(5)配套電動地質(zhì)鉆孔機一臺。3、壓力注漿布管柱基四周按梅花型布置雙排壓