濕陷性黃土地區(qū)建筑物下沉加固技術(shù)

1、工程名稱第一卷 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，在使用過程中地基被水浸濕而導(dǎo)致建筑物不均勻下沉、墻體開裂，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，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)

2、致地基濕陷，引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間，由于室外排水不暢，雨水流入暖氣溝，并沿溝灌

3、入地基，引起建筑物一面墻身嚴(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)54cm。4.散水過窄或散水下沉。如果建筑物室外標(biāo)高過低，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、排洪溝等原因，造成地下水位上

4、升，使建筑物地基發(fā)生濕陷。如陜西某鍛造廠的成品庫，地面排水條件良好，建筑物內(nèi)外均無上、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

5、報(bào)告，了解地基土質(zhì)情況、原來對(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

6、源滲入基礎(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)要求來選擇最合適的加固處理方

7、法，見表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)周圍鉆孔灌漿液做一圍幕，然后用第5種方法加固，如圖9-1-6。（7）緊靠基礎(chǔ)外側(cè)周圍鉆孔灌漿液做一圍幕，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0.81.0m；灌注壓力：起始宜用0.020.05MPa，每深1m，壓力增加0.020.05Mpa；流量：控制在510L/min以內(nèi)；一個(gè)基礎(chǔ)上一次硅化地基的面積，不宜超過基底面積的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)通過試驗(yàn)確定，在黃土中一般為0.40.8m。2.確定孔距和孔深孔距一般為1.73r，孔深應(yīng)根

10、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）用洛陽鏟按孔位成孔；（2）孔中填粒徑為1020mm碎石，每填200mm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0.10.2MPa；（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200300mm；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46m，機(jī)械打樁時(shí)宜為610m。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)周圍打23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270325mm。確定樁距和樁深：樁距一般采用