濕陷性黃土地區(qū)建筑物下沉加固技術(shù)[詳細(xì)]

1、濕陷性黃土地區(qū)建筑物下沉加固技術(shù)山西、陜西、甘肅等地區(qū),過(guò)去建造的一些建筑物,由于事先未對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行有效處理,在使用過(guò)程中地基被水浸濕而導(dǎo)致建筑物不均勻下沉、墻體開(kāi)裂,影響了 正常使用,下沉嚴(yán)重的甚至危及建筑物的安全.因此,對(duì)濕陷性黃土地區(qū)建筑物的加固,首先是要控制地基的下沉,即應(yīng)采取有效措施對(duì)地基進(jìn)行加固.第1章 下沉原因分析濕陷性黃土在天然含水量時(shí),往往具有較高的強(qiáng)度和較小的壓縮性,但是水浸蝕后,水分子楔入土顆粒之間,破壞聯(lián)結(jié)薄膜,并逐漸溶解鹽類(lèi),同時(shí)水膜變厚,土的抗剪強(qiáng)度迅速降低,在土的自重壓力和建筑物附加壓力作用下,結(jié)構(gòu)逐漸破壞,顆粒向大孔中移動(dòng),骨架擠緊,從而導(dǎo)致地基濕陷,引

2、起上部建筑物的不均勻下沉,墻體出現(xiàn)裂縫.建筑物的變形越嚴(yán)重,對(duì)建筑物的危害也越大.根據(jù)多年來(lái)對(duì)濕陷性黃土地區(qū)建筑物下沉情況的調(diào)查、分析,歸納起來(lái)引起地基下沉的因素有以下幾方面:1.上、下水道距建筑物過(guò)近,當(dāng)管道發(fā)生跑水或滲漏時(shí),水浸濕地基而下沉.如某鍛造廠的三號(hào)單身宿舍及其附近的浴室,由于上水管道漏水,長(zhǎng)期未進(jìn)行處理,造成地基濕陷事故,在窗間墻及墻角等部位出現(xiàn)了 嚴(yán)重的裂縫.2.地溝過(guò)淺,封閉不好,雨水由地面流入暖氣溝內(nèi),或是溝內(nèi)管道跑水,使水由暖氣溝進(jìn)口處流入室內(nèi)溝槽中,再沿溝槽內(nèi)的縫隙滲入地基,造成建筑物下沉.如太原某修造廠的綜合車(chē)間,由于室外排水不暢,雨水流入暖氣溝,并沿溝灌入地基,引起

3、建筑物一面墻身嚴(yán)重下沉、傾斜.3.屋面排水系統(tǒng)處理不好,雨水流入基礎(chǔ).如山西聞喜縣某廠一座新建的車(chē)間,屋面采用內(nèi)排水作法,土建施工完后,未及時(shí)做好排水系統(tǒng),突降暴雨,雨水由天溝經(jīng)室內(nèi)排水管流入地下,造成柱基下沉,下沉最嚴(yán)重者達(dá)54厘米.4.散水過(guò)窄或散水下沉.如果建筑物室外標(biāo)高過(guò)低,場(chǎng)地排水不暢,地面水就容易沿墻根或散水邊浸入基礎(chǔ),導(dǎo)致建筑物下沉.如山西省翼城縣某廠食堂,由于基礎(chǔ)四周用凍土塊回填,又未分層夯實(shí),就澆筑了 散水混凝土.當(dāng)氣溫回升,回填的凍土消融,填土下沉,混凝土散水部分出現(xiàn)塌陷、開(kāi)裂,雨水順裂縫侵人地基,造成建筑物下沉.5.由于附近新建水庫(kù)、排洪溝等原因,造成地下水位上升,使建筑

4、物地基發(fā)生濕陷.如陜西某鍛造廠的成品庫(kù),地面排水條件良好,建筑物內(nèi)外均無(wú)上、下水源,但由于地下水位上升,使地基土中的含水量大大提高,引起了 建筑物的嚴(yán)重濕陷.6.洪水浸淹,多見(jiàn)于山區(qū)建筑,由于山洪暴發(fā),浸淹建筑物引起濕陷.如青海某水文地質(zhì)站,沒(méi)有規(guī)劃防洪設(shè)施,山洪浸淹了 10幢建筑,造成嚴(yán)重濕陷.第2章 加固處理原則在濕陷性黃土地區(qū)造成建筑物下沉的主要原因既然是因“水”滲入基礎(chǔ)底部而引起的,因此在進(jìn)行此類(lèi)建筑物加固處理時(shí),就應(yīng)充分考慮這一特點(diǎn),進(jìn)行針對(duì)性的處理,從根本上解決濕陷的問(wèn)題,才能確保加固的效果.因此,在進(jìn)行具體的加固處理時(shí),應(yīng)遵守以下一些原則:1.首先要查看建筑物場(chǎng)地的地質(zhì)勘探報(bào)告,

5、了 解地基土質(zhì)情況、原來(lái)對(duì)地基的處理情況、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)情況、施工及使用情況,現(xiàn)場(chǎng)考察及查閱工程檔案.2.弄清建筑物濕陷的主要原因,是上下水道跑水滲漏,還是暖氣溝內(nèi)灌水;是地面水由散水等處浸入基礎(chǔ),還是地下水位上升.只有找到引起發(fā)生地基濕陷的原因,才能有針對(duì)性地進(jìn)行處理.3.當(dāng)發(fā)現(xiàn)建筑物出現(xiàn)過(guò)大沉降時(shí),如系管道漏水引起的濕陷,就要及時(shí)斷絕水源,使地基不繼續(xù)浸水;如系地面水由暖氣溝、散水等處浸入地基,則必須先將這些部位處理好,防止水繼續(xù)浸入基礎(chǔ).4.要對(duì)建筑物的沉降和裂縫進(jìn)行觀測(cè),以了 解濕陷變形的發(fā)展情況.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀測(cè),如果建筑物下沉變形已接近穩(wěn)定或基本穩(wěn)定,且情況又不嚴(yán)重,只需處理好各種水源

6、滲入基礎(chǔ)的可能性,并對(duì)建筑物受損部分進(jìn)行一些必要的修補(bǔ)加固即可.5.如地基需要加固處理,則應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況、建筑物要求、施工條件等因素,選用不同的辦法來(lái)進(jìn)行加固處理.6.在考慮進(jìn)行濕陷性黃土地區(qū)的建筑物加固方案時(shí),應(yīng)采取技術(shù)上合理、加固時(shí)可行、安全上可靠、經(jīng)濟(jì)上合理的方案.第3章 加固處理方案選擇加固濕陷性黃土地基的方法很多,目前常用的、行之有效的方法有強(qiáng)勞法、灰土擠密樁、灌注樁、石灰樁、雙灰樁、換土法、灰土墊層法、灰土井樁等.但是這些處理方法主要用于未建造建筑物以前進(jìn)行地基處理.當(dāng)建筑物建成并投入使用后,以上的這些方法就不一定適用了 ,必須根據(jù)建筑物的具體情況和技術(shù)要求來(lái)選擇最合適的加固處理方

7、法,見(jiàn)表9-1-1.第4章 加固處理工藝濕陷性黃土地區(qū)建筑物浸水下沉后,地基的加固處理工藝要點(diǎn)分述如下.9-1-4-1硅化法加固工藝1.加固方案應(yīng)根據(jù)不同的加固要求和具體情況,采用不同的硅化加固方法.(1)緊靠基底外側(cè)鉆垂直灌注孔,依靠壓力漿液的擴(kuò)散作用,硅化基礎(chǔ)下周邊土體,如圖9-l-l.(2)先在基礎(chǔ)外一定距離用硅化法做一圍幕,然后再按上述方法加固,如圖9-l-2.(3)以不同的角度在基礎(chǔ)底下打斜孔,加固基礎(chǔ)下的土體,如圖9-l-3.(4)在基礎(chǔ)一側(cè)或兩側(cè)挖土坑,分層鉆水平孔,灌注漿液,加固基礎(chǔ)下的土體,如圖9-1-4.(5)在基礎(chǔ)上用風(fēng)鎬直接鉆孔眼,直接加固基礎(chǔ)下的土體,如圖9-1-5.

8、(6)緊靠基礎(chǔ)外側(cè)周?chē)@孔灌漿液做一圍幕,然后用第5種方法加固,如圖9-1-6.(7)緊靠基礎(chǔ)外側(cè)周?chē)@孔灌漿液做一圍幕,再鉆斜孔至基礎(chǔ)底部進(jìn)行硅化處理,如圖9-1-7.7種硅化加固方案的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表9-1-2.2.土體加固半徑可參考表9-1-3,實(shí)際使用時(shí)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定加固半徑.3.確定孔距孔距與土的加固半徑有關(guān),一般孔距為1.73r;如為兩排加固時(shí),排與排間的孔距為1.5r,如圖9-1-8.4.確定孔深應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和建筑物的使用要求來(lái)確定.5.確定硅化面積根據(jù)試驗(yàn)確定土體硅化后的強(qiáng)度及硅、設(shè)計(jì)要求的地基強(qiáng)度R和基底面積F來(lái)確定硅化面積F硅.6.確定孔數(shù)孔數(shù)N與每個(gè)孔在基底部分的硅

9、化半徑了 有關(guān).每孔硅化面積f孔=3.l4r2(全部在基礎(chǔ)下部)故7.每孔漿液灌注量Q=8.施工工藝要點(diǎn)分層灌注時(shí),每層灌注深度宜為0.81.0米;灌注壓力:起始宜用0.020.05米Pa,每深1米,壓力增加0.020.05米pa;流量:控制在510L/米in以內(nèi);一個(gè)基礎(chǔ)上一次硅化地基的面積,不宜超過(guò)基底面積的20%,以防引起濕陷變形;灌注順序應(yīng)先灌上層,由上至下逐層硅化到所需深度;灌注時(shí)應(yīng)遵守孔對(duì)稱、先上后下、錯(cuò)位跳動(dòng)、先外后里的原則.9-1-4-2氫氧化鈉溶液加固法1.確定加固半徑加固土體的半徑r應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定,在黃土中一般為0.40.8米.2.確定孔距和孔深孔距一般為1.73r,孔深應(yīng)

10、根據(jù)建筑物的不同要求而定3.計(jì)算加固土的體積公式V=r2h4.計(jì)算溶液需用量公式Q=r2hnK10005.施工工藝要點(diǎn)(l)用洛陽(yáng)鏟按孔位成孔;(2)孔中填粒徑為1020米米碎石,每填200米米用木棒稍加搗實(shí);(3)加溫堿液,溫度控制為9095;(4)灌注時(shí)可用手搖泵加壓,壓力控制為0.10.2米Pa;(5)灌注時(shí)要先濃后淡,跳孔灌注.9-1-4-3灰土樁加固法確定樁徑:樁徑一般選用200300米米;確定樁距和樁深樁距一般為2.53.0d;樁深一般為濕陷性土層的厚度,人工打樁時(shí)宜為46米,機(jī)械打樁時(shí)宜為610米.樁孔布置為了 造成一個(gè)比較堅(jiān)實(shí)的圍幕,一般應(yīng)在基礎(chǔ)周?chē)?3排灰土擠密樁,樁基和條形基礎(chǔ)的樁孔布置如圖9-1-9.4.施工工藝要點(diǎn)(l)成孔順序按隔排跳位法進(jìn)行(2)拔管后要逐個(gè)檢查樁孔有無(wú)縮頸現(xiàn)象;(3)樁孔回填前應(yīng)清孔底并夯實(shí);(4)三七灰土應(yīng)配比準(zhǔn)確,拌合均勻,含水量適宜;(5)灰土應(yīng)分層回填,每層虛鋪厚度和夯擊次數(shù),應(yīng)根據(jù)夯錘重量和落距通過(guò)試驗(yàn)確定.9-1-4-4石灰樁加固法確定樁徑:用人工或打樁機(jī)打入樁管成孔,孔徑一般選用270325米米.確定樁距和樁深:樁距一般采用