某廠房地基加固處理方法的研討

1、某廠房地基加固處理方法的研討摘要：結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)廠房地基基礎(chǔ)加固的前后兩種處理方案,即壓力灌漿加固和靜力壓樁加固法進(jìn)行了分析比較,對(duì)如何選擇最合適的處理方案作了有益的探討。 關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)加固壓力灌漿 改革開(kāi)放以來(lái),建筑業(yè)迅速發(fā)展,建筑工程質(zhì)量逐年提高,但工程質(zhì)量事故還時(shí)有發(fā)生,造成了許多不應(yīng)有的損失。這是由于各地區(qū)的工程地質(zhì)條件不同,土層分布、土的物理力學(xué)性質(zhì)不同,既使同一建筑場(chǎng)地,往往土質(zhì)也不均勻,在進(jìn)行工程勘察、工程設(shè)計(jì)與施工中,如果對(duì)地基條件掌握不全,處理不當(dāng),就可能導(dǎo)致事故的發(fā)生,這些都會(huì)給國(guó)家和人民造成不應(yīng)有的損失。因此,準(zhǔn)確分析事故,合理地處理事故,是當(dāng)前建筑業(yè)亟待解決的一個(gè)大問(wèn)

2、題。目前對(duì)已建建筑物的加固處理的方法有許多種,但常用的有以下兩種: (1)灌漿加固:用鉆機(jī)在基礎(chǔ)上成孔至要加固的土層,然后用高壓灌漿設(shè)備將配制好的水泥化學(xué)漿液灌入地層,通過(guò)劈裂、擠壓作用,使土層與漿液產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)而膠結(jié),從而達(dá)到改善土體結(jié)構(gòu)和性能的目的,提高土體的強(qiáng)度。(2)靜力壓樁加固:利用建筑物的承重柱重力作為反力,通過(guò)一套液(油)壓設(shè)備,把預(yù)制樁分節(jié)壓入土中,上下節(jié)樁接駁用預(yù)埋角鐵焊接。壓樁由液壓控制,當(dāng)壓力達(dá)設(shè)計(jì)荷載并基本滿足計(jì)劃樁長(zhǎng)要求時(shí)則終樁,終樁時(shí)的單樁承載力可直接從壓樁設(shè)備的儀表中反映出來(lái)。終樁后將壓入樁的樁頭鋼筋與原基礎(chǔ)鋼筋焊接,并澆注砼承臺(tái)與基礎(chǔ)連為一體,從而將上部結(jié)構(gòu)

3、的荷載通過(guò)樁直接傳遞到堅(jiān)硬土層。 (2)毫無(wú)疑問(wèn),已建建筑物出現(xiàn)不均勻沉降,無(wú)論是采取灌漿加固還是靜力壓樁加固,都會(huì)給工程造成一定的損失,此時(shí)應(yīng)考慮的是如何將損失降到最低限度。 1工程實(shí)例1.1工程概況鶴山市某廠房為一幢高四層,框架結(jié)構(gòu)的建筑物,長(zhǎng)55.0,寬15.0,占地面積8252,原設(shè)計(jì)采用人工挖孔樁基礎(chǔ),由于場(chǎng)地工程地質(zhì)情況復(fù)雜,廠房中段和東段分別分布有一層厚為36和79的流塑狀淤泥,使建筑區(qū)內(nèi)部分地段挖孔樁方案無(wú)法實(shí)施,而改用條形基礎(chǔ)下的砂墊層方案(墊層厚度1.00),而西段淤泥層較薄(厚12),卻澆注了16條樁柱,于是同一建筑物采用了兩種在受力和變形方面完全不同的基礎(chǔ)型式。廠房于1

4、992年10月建成,使用期間發(fā)現(xiàn)不均勻沉降,導(dǎo)致廠房結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重拉裂和剪切破壞,危及安全使用。1.2場(chǎng)地工程地質(zhì)概況經(jīng)對(duì)廠房場(chǎng)地進(jìn)行工程地質(zhì)勘察,其地層結(jié)構(gòu)在揭露深度 2內(nèi)由上至下依次為:(1)填土:淺黃色,土質(zhì)松軟,層厚0.792.00。(2)粉質(zhì)粘土:灰灰黃色,上部0.400.60為耕土,軟塑,=2擊,=8090。(3)淤泥(泥炭土):黑褐色,局部夾粉土,流塑,=12擊,=4060,層厚0.007.87,層面埋深1.003.75。(4)花崗巖風(fēng)化坡積土;土性為砂質(zhì)粘性土,灰白、淺黃色,含中粗礫,可塑,=513擊,=100230,層厚1.707.30,層面埋深2.109.07。(5)花崗巖風(fēng)

5、化殘積土;土性為砂質(zhì)粘性土,淺黃褐色,含中粗砂,可塑硬塑,=1324擊,=230320,層厚2.909.00,層面埋深4.0012.26。(6)強(qiáng)風(fēng)化花崗巖:50擊,層面埋深8.1722.68。 1.3沉降原因分析 (1)地質(zhì)因素:據(jù)鉆探揭露,廠房建造在一條山坡沖溝的邊麓地段,地下水豐富,水位埋深約0.30,淤泥(含腐木)等軟土的分布極不均勻,層厚由西向東遞增,這是造成廠房不均勻沉降的客觀因素。 (2)結(jié)構(gòu)因素:同一棟廠房,采用了兩種不同的基礎(chǔ)型式,地質(zhì)條件較好的西段,采用人工挖孔樁基礎(chǔ),樁端支承在堅(jiān)硬狀的殘積土層里,而地質(zhì)條件極差的東段,則采用了條形基礎(chǔ)下的砂墊層,墊層厚僅1.0,未作壓密處

6、理。根據(jù)推算,采用樁基礎(chǔ)的最終下沉量?jī)H為1.4(設(shè)樁長(zhǎng)10,進(jìn)入堅(jiān)硬狀土層),而采用條形基礎(chǔ)下砂墊層處理的基礎(chǔ)經(jīng)推算仍有200的沉降量,條形基礎(chǔ)的剛度起不到變形(沉降)調(diào)節(jié)作用,因此導(dǎo)致廠房的不均勻沉降,影響到廠房的安全使用,所以必須盡快處理。 2加固方案為確保該廠房的安全使用,對(duì)該建筑物的處理宜把上部結(jié)構(gòu)的加固和地基的處理結(jié)合起來(lái)進(jìn)行。先處理地基,以控制地基的繼續(xù)沉降,后加固上部結(jié)構(gòu)。根據(jù)鉆探和變形測(cè)量資料顯示,對(duì)廠房地基的加固可采用壓力灌漿補(bǔ)強(qiáng)和靜力壓樁等方法,但根據(jù)業(yè)主的要求以不影響生產(chǎn)為原則,同時(shí)受場(chǎng)地工程地質(zhì)條件的影響,決定采用壓力灌漿加固法。 壓力灌漿加固本次加固目的旨在通過(guò)漿體的

7、滲壓改善軟土地基的承載力和壓縮(變形)模量,逐漸減少地基的沉降量,以滿足廠房的使用要求。 2.1.1機(jī)理以一定的液壓,將水泥和化學(xué)漿通過(guò)雙液管注入土中,并使之迅速凝固,同時(shí)對(duì)軟土進(jìn)行割裂、擴(kuò)散擠壓和充填,并伴隨一定的物理化學(xué)作用,一方面促使?jié){體,在軟土中形成脈狀充填;另一方面又使軟土產(chǎn)生壓縮和脫水固結(jié),從而達(dá)到加固的目的。 2.1.2工藝流程制漿成孔下管液壓注漿割裂擠壓與充填固結(jié)。 2.1.3技術(shù)措施灌漿孔的布置:按每根柱位的四周布置4個(gè)孔,孔距1.51.9不等,加固深度4.010.5,深孔底部進(jìn)入殘積土層。注漿采用低壓、慢灌、多量工藝,以便注入較多的漿體。重復(fù)注漿:在軟土較厚的孔段,為增強(qiáng)注

8、漿效果,往往在第一次注漿中,使之在一定漿壓作用的范圍內(nèi)形成一道不規(guī)則的帷幕,再?zèng)_洗灌漿孔進(jìn)行二次注漿,使?jié){液充分而有效的充填。先下后上或先上后下分層注漿:先下后上是成孔后漿液漿管下落至孔底,并由孔底開(kāi)始注漿,而后一邊注漿一邊上拔灌漿管,使?jié){液從孔底開(kāi)始擴(kuò)散,以利于加固軟土;先上后下是從基礎(chǔ)底板深度開(kāi)始注漿,而后逐漸向孔底延伸,先使砂墊層獲得有效的加固。 2.1.4施工效果分析灌漿前期的沉降情況:據(jù)了解,廠房于1992年10月建成,施工期間,施工單位自測(cè)最大沉降為80.00,交付使用后觀測(cè)只是間斷進(jìn)行:1993年2月21日6月1日,測(cè)得最大沉降為15.00,據(jù)此分析,該廠房在灌漿前期最大沉降量累

9、計(jì)已達(dá)100.00。另?yè)?jù)觀測(cè),伸縮縫的頂部(天面)間距已明顯拉開(kāi),部分柱位的梁、板、墻均已出現(xiàn)裂縫。灌漿施工期的沉降:據(jù)觀測(cè)(共44),24號(hào)柱基沉降40.08,25號(hào)柱基34.77,26號(hào)柱基30.53。此間,由于灌漿施工導(dǎo)致地基應(yīng)力釋放,沉降有所加大。灌漿后期的沉降:據(jù)觀測(cè)(歷時(shí)14個(gè)月),其中24號(hào)柱基沉降28.93(日平均2.07),25號(hào)柱基39.22(月平均2.80),26號(hào)柱基45.64(月平均3.26),上述數(shù)據(jù)說(shuō)明:經(jīng)化學(xué)灌漿處理后,柱基的沉降得到了緩解,但基礎(chǔ)的后期下沉仍未得到最終穩(wěn)定,為確保廠房的安全使用,必須進(jìn)一步采取切實(shí)有效的措施進(jìn)行加固處理。 2.2靜力壓樁加固法基

10、于以上原因分析,這次采取的加固方案必須行之有效、一步到位、不得返工,最終選擇“靜力樁托換”進(jìn)行加固。 2.2.1機(jī)理通過(guò)一套油壓設(shè)備,將預(yù)制樁分節(jié)(每節(jié)2.03.0)壓入土中,節(jié)與節(jié)用預(yù)埋角鐵焊接,預(yù)制樁為250250的方樁,預(yù)估樁長(zhǎng)15,壓樁由液壓控制,壓樁荷載控制在4555之間,當(dāng)樁壓至預(yù)定深度并達(dá)到設(shè)計(jì)貫入度之壓力時(shí),其沉降控制標(biāo)準(zhǔn)為壓樁荷載保持50,每隔5沖擊一次,共沖擊三次,下沉量3,并需穩(wěn)定1,做好記錄,最終允許下沉量1。樁壓完后將樁與原基礎(chǔ)承臺(tái)連接起來(lái),將上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)樁基傳遞到堅(jiān)硬狀殘積土中。 2.2.2設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)最大壓力1000,單樁承載力550900,預(yù)制方樁尺寸25

11、0250,混凝土強(qiáng)度30,壓樁速度2/,壓樁樁位和受力軸線允許偏位100,接樁處樁軸線傾斜度 2.2.3施工工序在設(shè)計(jì)樁位處開(kāi)挖壓樁基坑,利用安裝在柱上的反力鋼夾提供反力用壓樁機(jī)壓樁,待每個(gè)承臺(tái)的靜壓樁都?jí)和旰?將預(yù)制樁與原承臺(tái)連結(jié)成一體,由預(yù)制樁承擔(dān)結(jié)構(gòu)荷載。施工過(guò)程中用水準(zhǔn)儀進(jìn)行跟蹤施工觀測(cè),控制柱的升降量為1。在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地的地下水較豐富,要用抽水泵進(jìn)行抽水才能進(jìn)行地下作業(yè),但在抽水過(guò)程中,經(jīng)水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)柱的沉降速率加快(0.50/),立即停止抽水。后經(jīng)研究,要求抽水前須對(duì)該柱進(jìn)行卸荷處理,以免樁基礎(chǔ)產(chǎn)生附加沉降,確保廠房安全。即將該柱的上部卸荷,通過(guò)卸荷裝置傳遞到柱周(半徑約

12、3.0)的土體上,共同分擔(dān)上部荷載,待該柱處理完畢3后,即混凝土基本凝固后拆除卸荷裝置,經(jīng)卸荷處理的柱,68內(nèi),未發(fā)現(xiàn)明顯沉降變化,說(shuō)明卸荷處理效果顯著。 2.2.4施工效果監(jiān)控加固效果的好壞,直接關(guān)系到廠房的安全動(dòng)作,為檢驗(yàn)加固效果,主要采取的措施是沉降觀測(cè),其成果也是本工程竣工驗(yàn)收的主要技術(shù)依據(jù)。本次加固處理對(duì)沉降值的質(zhì)量指標(biāo)定為:被加固的柱位其施工期間的沉降值在正常情況下累計(jì)10(指開(kāi)工至施工結(jié)束),竣工后的沉降量應(yīng)滿足2/月,凡滿足此質(zhì)量指標(biāo)者,均可判定為達(dá)到了加固效果。據(jù)施工后的觀測(cè)資料顯示,竣工后第一次(33)的沉降觀測(cè),測(cè)得最大沉降量為-1.7,滿足加固后沉降值 3結(jié)論：目前較普

13、遍的觀點(diǎn)認(rèn)為,壓力灌漿加固法是一種投資相對(duì)較少,快速而又有效的方法;而靜壓樁加固法則被認(rèn)為是投資大且工期長(zhǎng),但卻很可靠的一種地基基礎(chǔ)加固方法。但對(duì)于本工程的條形基礎(chǔ),由于其寬度有限,條基上承受上部荷載的作用,對(duì)土層產(chǎn)生附加應(yīng)力,而條基外的土層仍為天然土層,不受外加荷載的作用,為小應(yīng)力區(qū)。灌漿時(shí),在高壓的驅(qū)動(dòng)下,漿液將沿應(yīng)力薄弱區(qū)(帶)進(jìn)行劈裂擴(kuò)散,因此,在本工程的條基下進(jìn)行注漿,漿液將對(duì)條基下的土體改善作用受到限制,漿液將會(huì)跑漏到條基外的軟弱土層中。加固后的地基,雖然獲得部分改善,但其受力壓縮層仍然是條基下的砂墊層和軟土層,地基的沉降不能完全得到控制,變形仍會(huì)繼續(xù)發(fā)展,效果不會(huì)很明顯。而靜力壓

14、樁加固法是將樁壓至地基中的硬塑狀態(tài)的砂質(zhì)粘性土層中,上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)樁直接轉(zhuǎn)移到深部,由堅(jiān)硬狀態(tài)的土層承受,這樣條基下的砂墊層和軟土層地基處于釋荷狀態(tài),而樁的受力和傳力直接,壓樁時(shí)單樁承載力值可直接從壓樁機(jī)的儀表中反映,地基變形最終可以得到控制,故處理效果明顯。因此,遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)應(yīng)該具體問(wèn)題具體分析,在采取加固措施前應(yīng)從技術(shù)可行、質(zhì)量可靠、安全穩(wěn)妥、經(jīng)濟(jì)合理四個(gè)方面作綜合分析,選出最優(yōu)方案,否則將會(huì)使問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜,造成的損失也會(huì)越大。6 1、最靈夢(mèng)想是一個(gè)天真的詞，實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想是個(gè)殘酷的詞。21.2.282.28.202115:5715:57:412月-2115:572、只有收獲，才能檢驗(yàn)耕

15、耘的好處；只有貢獻(xiàn)，方可衡量人生的價(jià)值。二二一二二一年二月二十八日2021年2月28日星期日3、不要放棄，你要配的上自己的野心，也不要辜負(fù)了所受的苦難。15:572.28.202115:572.28.202115:5715:57:412.28.202115:572.28.20214、找一個(gè)理由，否認(rèn)憂傷，笑容就會(huì)燦爛到無(wú)所不在。2.28.20212.28.202115:5715:5715:57:4115:57:415、成功與不成功之間有時(shí)距離很短只要后者再向前幾步。二月 21星期日, 二月 28, 20212/28/20216、只要努力抬起你的雙腳，勝利將屬于你。3時(shí)57分3時(shí)57分28-2月

16、-212.28.20217、青春如此華美，卻在煙火在散場(chǎng)。21.2.2821.2.2821.2.28。2021年2月28日星期日二二一二二一年二月二十八日8、真正沒(méi)有資格談明天的人，是那個(gè)不懂得珍惜今日的人。15:5715:57:412.28.2021星期日, 二月 28, 20211、你始終不屬于我，屬于我的只是我自己。21.2.282.28.202115:5715:57:412月-2115:572、一份信心，一份努力，一份成功；十分信心，十分努力，十分成功。二二一二二一年二月二十八日2021年2月28日星期日3、你是唯一的，你是十分獨(dú)特的，你就是你生命中的第一名。15:572.28.202

17、115:572.28.202115:5715:57:412.28.202115:572.28.20214、要跟成功者有同樣的結(jié)果，就必須采取同樣的行動(dòng)。2.28.20212.28.202115:5715:5715:57:4115:57:415、我們的生命，就是以不斷出發(fā)的姿勢(shì)得到重生。二月 21星期日, 二月 28, 20212/28/20216、只要站起來(lái)的次數(shù)比倒下去的次數(shù)多，那就是成功。3時(shí)57分3時(shí)57分28-2月-212.28.20217、自知之明是最難得的知識(shí)。21.2.2821.2.2821.2.28。2021年2月28日星期日二二一二二一年二月二十八日8、勇氣通往天堂，怯懦通往地獄。15:5715:57:412.28.2021星期日, 二月 28, 20211、最靈繁的人也看不見(jiàn)自己的背脊。21.2.282.28.202115:5715:57:412月-2115:572、最困難的事情就是認(rèn)識(shí)自己。二二一二二一年二月二十八日2021年2月28日星期日3、有勇氣承擔(dān)命運(yùn)這才是英雄好漢。15:572.28.202115:572.28.202115:5715:57:412.28.202115:572.28.20214