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岩土研究院

电厂食堂基础托换加固

310 2022-04-26 16:28:49

工程概况

电厂食堂位于低山丘酸地带,其大餐厅长 42m,跨度 21m,高7m,为单层大跨度框架结构,采用天然地基上的条形基础,按地基承载力130kPa 设计。该食堂自 1988年初开始使用,至同年8月13 日大餐厅北墙东部出现1mm 宽裂缝,随即开始沉降观测。从8月 27 日到 10 月4日的沉降观测表明,墙体最大沉降量发生在东南部,达44mm,并继续在发展。北墙裂缝的长度和宽度也在发展,最宽处已达 6mm(图7-17)。东、西、南墙也相继出现裂缝,西部墙体外倾,地面产生多条宽 2~5mm 的裂缝。至雨季时平均沉降速率已达到 0.56mm/d。当建筑物最大沉隆量达 Tcm左右时。开始进行基础托换工作。

工程地质资料

建筑物场地条件复杂。地形变化较大、在大餐厅下还有老水渠通过(图 7-18)。由于地势低洼,建筑场地系经平整面成,基础下有 2~3m 厚的填土,以下是第四纪坡、洪积黄土状土。地基土具有湿陷性,其主要分布情况见表7-16。

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据此分析建筑物沉降开裂的原因是;

(1)基础下填土未压实,压实系数 λ仅为 0.86~0.94,未达到 0.96的设计要求;

(2)原建筑物基础的灰土垫层未按设计要求施工;

(3)建筑物场地地势低洼,排水不畅,地基土受水浸泡后产生不均匀的湿陷变形。从表7-17看出,浸水严重的Ⅰ区土的压缩模量明显低于Ⅲ区。

托换方案设计

一、对不均匀沉降发生后的地基承载力和剩余变形的分析

补充勘探表明,建筑物沉降开裂后各区域地基土承载力差别较大,而且持力层(①素填土层)承载力不能满足 130kPa的设计要求,见表7-18。

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根据土的湿陷性分析结果(表 7-19),浸泡后填土①和新近堆积黄土状粉土②的湿陷已基本完成,而下卧黄土状粉土③仍具湿陷性。说明在已产生的沉降中,填土(①和新近堆积黄土状十②的湿陷变形占相当比例。对肃1,9m 的条形基研进行剩余压缩沉降和剩余湿陷沉降量计算,分级湿陷量算至基底下 5m。计算得到六个点的总剩余沉降量从 5.3~13.7cm,其中湿陷沉降量从4.8~10.4cm,占主要部分。

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由于该建筑物的持力层土承载力尚未满足设计要求,以及预计还会发生较大的不均匀剩余沉降量,所以决定托换处理。同时改善地基排水条件,控制剩余湿陷变形的产生。

二、托换方案

在建筑物沉降发生段,采用生石灰、水泥、砂、土四料混合桩。桩径φ150mm,桩长4~5m,进人黄土状粉土③内0.3~0.5m。在条形基础下布置两排,桩距为0.8m(图7-20)。

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7.6.5 施工方法

室外采用 DPP-100型汽车钻和 30型钻机,室内采用 30型钻机钻穿基础,用200kg 吊锤打人φ110mm 锥头于土中挤密成孔。将桩身材料按生石灰∶水泥∶砂∶土=1∶1∶1.5∶1.5拌合均匀,调至最优含水量(约 20.4%),分层填人孔中分层夯实。每层填料厚度为30cm,要求夯实后上升高度不超过 10cm 或单锤下沉量不大于1cm。夯至基础下原灰土垫层止。将原基础下灰土垫层用弯头削土器掏空,余土夯实。采用微膨胀或早强水泥配制的 C30 级混凝土在桩顶浇捣,直至基础顶面,混凝土充分捣实以保证在基础下部加粗(图7-22)。并采用跳打方式,以减少施工引起的附加沉降。

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质量检验

一、桩身质量检验

(一)开挖检验

成桩一个月后开挖,发现桩体直径一般为150~200mm,桩身吸水硬结并有较好强度,桩体有一定程度胶结,桩周一定范围土体强度明显提高。

(二)桩身取样试验

成桩10天从桩身取样进行无侧限抗压试验,g.为 1300~2000kPa。

二、桩间土加固效果检验

在离桩中心不同距离 R处进行静力触探测试,结果见图7-23。经分析,在距桩中心R 等于 40cm 的范围内土体强度有不同程度的提高,在 R小于 2Ocm 的范围内,土体强度可提高1.4~~2.0倍。

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