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岩土研究院

工程实例-某多层砖混结构压密注浆纠倾

290 2022-01-24 10:36:12

一、工程概况

江苏省高邮县北海新村7号住宅楼为4 层砖混结构,长 30m、宽11m,建于1981年,为片筏基础,基础底板厚 25cm。由于基础坐落在软土层上,房屋产生下沉与倾斜。至 1990年6月房屋倾斜率达10.5%o,房屋东西两端与中间的沉降差分别达 96mm 与157mm,墙体产生多道倒八字形斜裂缝,最大缝宽 5.2mm,一般为2mm左右。

二、工程地质条件

该场地地质剖面如图4.8-6 所示。各土层主要物理力学性质指标示于表4.8-6中。

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由图4.8-6及表4.8-6可见,作为主要持力层的淤泥土压缩性高,承载力低,而且分布厚薄不均。西端厚2.3m.东端厚1.4m.而中间淤泥土缺失.房屋中间部分基础支承在压缩性较低的粉质粘土层上,从而使房屋两端沉降大于中部,造成墙体产生倒八字形斜裂缝。此外,注浆钻孔时发现片筏基础下碎石垫层处理不好,密实度较差,而在1983年进行的上部结构抗震加固又增加了房屋自重,促使地基沉降差进一步增大。

三、加固设计与施工

针对事故情况及地基土性质,决定采用注浆法加固。现场试验表明,只注入水泥浆一种浆液的单液法,由于早期强度低,效果不好,产生较明显的附加沉降;而注入水泥浆与水玻璃的双液法,由于浆液可迅速凝固,不但加固体强度高,并能使基础得到一定的回升。因此,对房屋两端的淤泥质土采用调整双液注浆孔位置和加密复注的办法使其回升,而在房屋中部则只注入较稀的水泥浆,促其产生 一些附加沉降,从而可达到减少房屋各部位沉降差的目的。

1.注浆材料及注浆压力

经研究比较,注浆材料以水泥为主剂,采用 425#普通硅酸盐水泥。在房屋中部采用单液法注人水灰比为1.2的水泥浆,注浆压力为 300~500kPa。双液法以水玻璃为速凝剂.其配比为水泥∶水玻璃=1∶0.7,外掺1%水泥用量的木质磺酸钙作为减水剂。水玻璃浓度为40°Re。由于有纠偏回升的要求,浆液采用浓液,水灰比为0.6.浆液可在十几秒内结硬。

2.加固深度及半径

注浆加固深度为 3.5~4.0m,对基底下淤泥层全部加固并要求穿透淤泥层而进人粉质粘土层,以承载力较高的粉质粘土层作为持力层。平均每孔注浆0.25m3。单液法注浆当压力为300~500kPa时,加固半径可达0.5m以上。双液法注浆压力为500~1000kPa,加固半径为0.2~0.3m。

共设计布置了106个注浆孔,室外 58孔,室内48孔,孔位布置如图4.8-7所示。

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3.加固施工

本工程注浆加固施工工序如下∶

定孔位→凿孔→插管→注浆→提管→复插管→复注浆→拔管→封孔。

(1)打孔及插管∶用工程钻机成孔,孔径6~7cm,钻至设计标高后插人注浆管,注浆管采用下部钻眼的花管;

(2)制备浆液;浆液严格按配比要求制备,依次定量加人添加剂,充分搅拌均匀后,水泥浆液应过滤两次后方可使用;

(3)注浆∶保证注浆压力稳定及注浆泵正常运转,不得中途停注。如因故停泵,需重新插管补浆,原则上应定量注浆;

(4)提管∶提管注浆中要匀提升注浆管,逐段提升逐段注浆直至地表,可形成糖葫芦状结石体;

(5)二次注浆∶当吃浆量过大或对于重点加固区段,可采取二次注浆。即待第一次注浆初凝后,在此孔中重新插管注浆;

(6)冒浆处理∶注浆时发现管壁间冒浆或邻孔窜浆时,要停注片刻,待浆液凝固后再注;

(7)停止注浆标准∶凡符合下列条件之一即停止注浆①浆液从孔口或其他地方冒出;

②注浆压力超过规定值∶③泮浆量超过规定值。

(8)注浆顺序;先室外后室内。每段施工应本着由疏到密、对称均匀的施工顺序,严禁分块集中连续注浆;

(9)注浆同时进行沉降观测,控制各部位基础一次上抬量不超过1cm,总上抬量不超过5cm,避免产生新的裂缝。

四、加固效果

上述注浆施工后进行的沉降观测表明,房屋东西两端均有回升。西端1、4号沉降观测点上升了32.58rm,东端3、6号沉降观测点上升了21.25mm,中间2、5号沉降观测点下沉了18.20xm,房屋最大倾斜率由原来的 10.5‰降至7%。

在注浆试验孔中取出的 2cma× Zcm× 2cm 双液法试块,其无侧限抗压强度达到11.7MPa,纯水泥浆单液法试块无侧限抗压强度达到 14.3MIPa。表4.8-7为加固前后淤泥层物理力学性质对比,由表列数据可见,土的抗剪强度提高了39%~157%,压缩模量提高了157%。

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