湿陷性黄土地区建筑物下沉加固技术.doc

湿陷性黄土地区建筑物下沉加固技术山西陕西甘肃等地区过去建造的一些建筑物由于事先未对湿陷性黄土地基进行有效处理在使用过程中地基被水浸湿而导致建筑物不均匀下沉墙体开裂影响了正常使用下沉严重的甚至危及建筑物的安全因此对湿陷性黄土地区建筑物的加固首先是要控制地基的下沉即应采取有效措施对地基进行加固第章下沉原因分析湿陷性黄土在天然含水量时往往具有较高的强度和较小的压缩性但是水浸蚀后水分子楔入土颗粒之间破坏联结薄膜并逐渐溶解盐类同时水膜变厚土的抗剪强度迅速降低在土的自重压力和建筑物附加压力作用下结构逐渐破坏颗粒向大孔中移动骨架挤紧从而导致地基湿陷引起上部建筑物的不均匀下沉墙体出现裂缝建筑物的变形越严重对建筑物的危害也越大根据多年来对湿陷性黄土地区建筑物下沉情况的调查分析归纳起来引起地基下沉的因素有以下几方面上下水道距建筑物过近当管道发生跑水或渗漏时水浸湿地基而下沉如某锻造厂的三号单身宿舍及其附近的浴室由于上水管道漏水长期未进行处理造成地基湿陷事故在窗间墙及墙角等部位出现了严重的裂缝地沟过浅封闭不好雨水由地面流入暖气沟内或是沟内管道跑水使水由暖气沟进口处流入室内沟槽中再沿沟槽内的缝隙渗入地基造成建筑物下沉如太原某修造厂的综合车间由于室外排水不畅雨水流入暖气沟并沿沟灌入地基引起建筑物一面墙身严重下沉倾斜屋面排水系统处理不好雨水流入基础如山西闻喜县某厂一座新建的车间屋面采用内排水作法土建施工完后未及时做好排水系统突降暴雨雨水由天沟经室内排水管流入地下造成柱基下沉下沉最严重者达散水过窄或散水下沉如果建筑物室外标高过低场地排水不畅地面水就容易沿墙根或散水边浸入基础导致建筑物下沉如山西省翼城县某厂食堂由于基础四周用冻土块回填又未分层夯实就浇筑了散水混凝土当气温回升回填的冻土消融填土下沉混凝土散水部分出现塌陷开裂雨水顺裂缝侵人地基造成建筑物下沉由于附近新建水库排洪沟等原因造成地下水位上升使建筑物地基发生湿陷如陕西某锻造厂的成品库地面排水条件良好建筑物内外均无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严重湿陷洪水浸淹多见于山区建筑由于山洪暴发浸淹建筑物引起湿陷如青海某水文地质站没有规划防洪设施山洪浸淹了幢建筑造成严重湿陷第章加固处理原则在湿陷性黄土地区造成建筑物下沉的主要原因既然是因水渗入基础底部而引起的因此在进行此类建筑物加固处理时就应充分考虑这一特点进行针对性的处理从根本上解决湿陷的问题才能确保加固的效果因此在进行具体的加固处理时应遵守以下一些原则首先要查看建筑物场地的地质勘探报告了解地基土质情况原来对地基的处理情况基础设计情况施工及使用情况现场考察及查阅工程档案弄清建筑物湿陷的主要原因是上下水道跑水渗漏还是暖气沟内灌水是地面水由散水等处浸入基础还是地下水位上升只有找到引起发生地基湿陷的原因才能有针对性地进行处理当发现建筑物出现过大沉降时如系管道漏水引起的湿陷就要及时断绝水源使地基不继续浸水如系地面水由暖气沟散水等处浸入地基则必须先将这些部位处理好防止水继续浸入基础要对建筑物的沉降和裂缝进行观测以了解湿陷变形的发展情况经过一段时间的观测如果建筑物下沉变形已接近稳定或基本稳定且情况又不严重只需处理好各种水源渗入基础的可能性并对建筑物受损部分进行一些必要的修补加固即可如地基需要加固处理则应根据土质情况建筑物要求施工条件等因素选用不同的办法来进行加固处理在考虑进行湿陷性黄土地区的建筑物加固方案时应采取技术上合理加固时可行安全上可靠经济上合理的方案第章加固处理方案选择加固湿陷性黄土地基的方法很多目前常用的行之有效的方法有强劳法灰土挤密桩灌注桩石灰桩双灰桩换土法灰土垫层法灰土井桩等但是这些处理方法主要用于未建造建筑物以前进行地基处理当建筑物建成并投入使用后以上的这些方法就不一定适用了必须根据建筑物的具体情况和技术要求来选择最合适的加固处理方法见表第章加固处理工艺湿陷性黄土地区建筑物浸水下沉后地基的加固处理工艺要点分述如下硅化法加固工艺加固方案应根据不同的加固要求和具体情况采用不同的硅化加固方法紧靠基底外侧钻垂直灌注孔依靠压力浆液的扩散作用硅化基础下周边土体如图先在基础外一定距离用硅化法做一围幕然后再按上述方法加固如图以不同的角度在基础底下打斜孔加固基础下的土体如图在基础一侧或两侧挖土坑分层钻水平孔灌注浆液加固基础下的土体如图在基础上用风镐直接钻孔眼直接加固基础下的土体如图紧靠基础外侧周围钻孔灌浆液做一围幕然后用第种方法加固如图紧靠基础外侧周围钻孔灌浆液做一围幕再钻斜孔至基础底部进行硅化处理如图种硅化加固方案的适用范围及优缺点见表土体加固半径可参考表实际使用时应根据试验确定加固半径确定孔距孔距与土的加固半径有关一般孔距为如为两排加固时排与排间的孔距为如图确定孔深应根据土质情况和建筑物的使用要求来确定确定硅化面积根据试验确定土体硅化后的强度及硅设计要求的地基强度和基底面积来确定硅化面积硅确定孔数孔数与每个孔在基底部分的硅化半径了有关每孔硅化面积孔全部在基础下部故每孔浆液灌注量施工工艺要点分层灌注时每层灌注深度宜为灌注压力起始宜用每深压力增加流量控制在以内一个基础上一次硅化地基的面积不宜超过基底面积的以防引起湿陷变形灌注顺序应先灌上层由上至下逐层硅化到所需深度灌注时应遵守孔对称先上后下错位跳动先外后里的原则氢氧化钠溶液加固法确定加固半径加固土体的半径应通过试验确定在黄土中一般为确定孔距和孔深孔距一般为孔深应根据建筑物的不同要求而定计算加固土的体积公式计算溶液需用量公式施工工艺要点用洛阳铲按孔位成孔孔中填粒径为碎石每填用木棒稍加捣实加温碱液温度控制为灌注时可用手摇泵加压压力控制为灌注时要先浓后淡跳孔灌注灰土桩加固法确定桩径桩径一般选用确定桩距和桩深桩距一般为桩深一般为湿陷性土层的厚度人工打桩时宜为机械打桩时宜为桩孔布置为了造成一个比较坚实的围幕一般应在基础周围打排灰土挤密桩桩基和条形基础的桩孔布置如图施工工艺要点成孔顺序按隔排跳位法进行拔管后要逐个检查桩孔有无缩颈现象桩孔回填前应清孔底并夯实三七灰土应配比准确拌合均匀含水量适宜灰土应分层回填每层虚铺厚度和夯击次数应根据夯锤重量和落距通过试验确定石灰桩加固法确定桩径用人工或打桩机打入桩管成孔孔径一般选用确定桩距和桩深桩距一般采用桩深宜为宜达土的天然含水量等于时为止桩孔布置与灰土桩基本相同施工工艺要点宜采用隔排跳打法生石灰块粒径不大于粉状含量不大于桩孔中充盈系数宜为填充生石灰块时要用桩管或落锤夯击密实桩孔上部至少有深度内应用素土封孔以防开花放炮