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岩土研究院

工程实例-办公楼筏板基础钻孔取土法纠倾

267 2022-02-10 09:59:42

一、工程概况

大港油田办公楼包括A楼(四层)和B楼(五层、局部六层)两部分砌体承重结构建筑,均采用筏板基础,其中 B楼筏板基础的平面尺寸是 29.9r×9.2m。两筏板平面位置略有错开,中间设置 120mm宽的沉降缝(图6-38)。

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该楼于1993年下半年动工,至1994年5月结顶,完工后发现 A楼有较大的不均匀沉降。到1995年6月房屋各测点的沉降量注于图6-38中,其中A楼东西两端的沉降差为北纵轴171mm,南纵轴 127mm。房屋朝B楼方向倾斜,并伴有轻微扭曲。沉降缝上部明显靠拢。局部已相碰。决定采取纠倾处理。

二、工程地质条件

地基土主要由第四纪全新统陆相和滨海相沉积的粘性土粉土组成,地表下16m 以内的土层情况如表6-20所示。

三、倾斜原因分析

(一)A、B 两楼在沉降缝两侧独立设置山墙,加上沉降缝处筏板无法外伸,荷载集中,经估算沉降缝附运筏板的基底压力达到160kPa,已大大超过地基承载力;

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(二)受相邻B楼荷载的影响,A楼西端地基中附加应力叠加。

四、纠倾设计和施工

(一)方案选择

曾经试验排水加堆载的纠倾方法,即在 A楼东端和两侧开挖约 Zm 深的排水沟,并在一层堆砖加载,所加荷载为 20kP2。从1995年6月至 10月,经四个月的加压,沉降量仅为17.8~22.3mm,效果不理想。考虑地基土主要由软土层组成,决定采用钻孔取土法纠倾。

(二)方案的设计和实施1.钻孔平面布置

钻孔孔径 380mm。根据 A 楼向西倾斜并向北扭倾,决定在其东边和南,北两边的部分范围内布孔。南边的布孔长度为房屋长度的三分之二,北边则为二分之一。钻孔距墙体距离约1.0m,孔距分2.5m 和3.0m两种。钻孔平面布置见图6-39。

2.纠倾控制指标

(1)总掏土量

由房屋平均沉降差 149.0mm 和筏板面积275.1m²,按式(6-3)求得总掏土量为20.5m²;

(2)纠倾目标

确定纠倾后的平均倾斜值控制在3%。以内;

(3)纠倾速率

要求控制在10mm/d以下。3.钻孔

根据地基十分布和房屋倾斜情况.钻孔,深度分为9、10、11m 三种,钻孔上部设置 Sm 长护孔套管。采用DPP-100型改装钻机施工、钻孔日期从 10月19 日至 25日,为期一周。

4.掏土

根据均匀掏土的要求,按各钻孔所处位置要求的沉降量将总掏土量分配到每个钻孔中(表6-21),掏土主要在下卧软土层中进行。掏土分两批实施,第一批从10月 28日至11月3日,第二批从11月6日至 12 日,两批共掏土 20.9m²,与估算总掏土量很接近。

5.微调

微调过程放在11月 10 日至 12日接近纠倾目标时进行,由于南侧和东侧沉降还不够要求,故在 NoL~.Nc12孔中进行少量掏土,并对全部钻孔降水三次以利于挤淤。11 月13日以后停止掏土,利用前期纠倾的滞后效果继续微调。

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6.封孔

在达到纠倾目标以后,于 11月16日拔出套管,用中细砂封填钻孔。7.监演工作

监测内容包括沉降量、倾斜值、孔内回淤、地面变形、建筑物性状等。其中沉降观测采用精密水准N3。临测频率与掏十过程相配合。纠倾高灌时每三天观测一次,从 10月 24-日至11月30日共进行10次。封孔以后继续6个月的后效观测工作。

五、纠倾效果(一)沉降速率

纠倾期间的平均沉降速率见表6-22,短时最大沉降速率达到12.3mnm/d,未发现失稳现象。纠倾后沉降速率大幅度减少,11月 20日和 11 月 30 日分别减至 0.3imm/d 和0.16mm/d;到1996年3月15日已降至0.015mm/d。

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(二)剩余沉降值和剩余倾斜率

第一批掏土结束以后,A楼东端沉降47.9mm,而西端基本无沉降。第二批掏土结束以后、A楼东端平均沉降值达到 128mm,平均剩余沉降值21mm,平均剩余倾斜率为1.64%,达到预期目标。同时沉降缝两侧山墙抵紧部分回倾达 10.5αm 之多,扭斜错位墙体也被纠回1.5cm。