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岩土研究院

工程实例-某厂试验楼槽坑浸水法纠倾

286 2022-02-08 15:31:57

一、工程概况

某厂试验楼为四层砌体承重结构,建筑面积 3630m²,高 15.65m,平面呈L形(图6-4)。采用M5浆砌毛石条形基础,基础下设 50cm厚灰土垫层。该楼于1985年8月开工,至1985年12月主体工程完成。1988年4月发现西墙南端下沉8cm,北端下沉8.5cm,东墙下沉只有1cm,楼房整体向西倾斜 1lcm,倾斜率超过了7%,决定实行纠倾。

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二、工程地质条件

持力层和下卧层分别为新近堆积的黄土状粉质粘土和晚更新世黄土状粉质粘土,根据室内湿陷试验,地面以下7.5m深度内为非自重Ⅰ级湿陷性黄土。基础下主要土层的情况见表6-4。

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三.倾斜原因分析

基础以下黄土具有湿陷性,而地基处理深度不够。1987年 12 月至 1988年3月房屋西侧有四条下水管道破裂,大量漏水渗入地下导致西侧地基湿陷,建筑物向西倾斜。

四、纠倾设计和施工

(一)方案选择

根据以下考虑,决定采用浸水法纠倾∶

1.地基土具有湿陷性,建筑物基底压力为 98~100kPa,超过了土的湿陷起始压力;2.楼房整体刚度较好,内横墙布置较密,一、二层外墙有37cm厚,从基础至屋顶设置五道圈梁,对纠倾产生的变形有较大的抵抗能力;

3. 当时室内水泥地坪尚未施工,有利于浸水法的实施。

(二)方案的设计和实施1.补充勘察

在楼房东墙外侧和走廊两侧钻取土样,测定浸水以后土的实际含水量,以供计算注水量之用。取样位置见图6-4,取样深度分别为2,0、3.0、4,0和5.0m,试验含水量列于表6-5 中。可知,在垫层以下3.0m 范围内,土的平均含水量为20.7%。

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2.布置注水坑(槽)

按图6-5布置室内外浸水坑(槽),坑(槽)的大小和深度按各处所需的纠倾量调整,设置两个坑(槽)底标高,分别为-0.95m和-1.45m。

3.第一次注水量计算

注水量计算考虑分次注水,避免一次注水太多使纠倾失控,注水次数和各次注水量根据监测结果确定。要求第一次注水使土的含水量达到充分饱和,即达到 34%,因此第一次注水量可用以下方法计算∶

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水槽中心线、室内走廊以西水坑中心线向外扩展5.0m作为浸水外廓线来计算;3m 是需要的浸水厚度,系根据土的湿陷系数以及试验楼西墙的沉降量为8.5cm估算的。

4.第一次注水量分配

考虑应该使东侧多沉降,故确定各坑(槽)分配到的计算浸水面积为;走廊以西各注水坑以其所在房间建筑面积的一半计,室内其余各注水坑(槽)以其所在房间的建筑面积计。室外浸水槽大致按经验浸水面积计。总注水量为896.按每平方米面积注水约0.7t分配到各个坑(槽)。

5.第一次注水

将分配好的注水量同步连续注人各个坑(槽),注水时间从7月1日15时至7月2日 21 时,历时30小时。

6.第二次注水量计算、分配和实施

第一次注水结束后停止三天,测得地基土的含水量从 34% 又减少到 19.12%~23.27%,说明水已经往深处渗透。监测到房屋尚未达到纠倾要求,决定第二次注水。

要求第二次注水使地基土再次饱和,估算需要注水 6051,约为第一次注水的三分之二。因此,各注水坑(槽)按第一次注水量的三分之二注水。第二次注水从7月5日18时至7月6日18时,历时24小时。

7.监测工作

在整个纠倾期间对房屋连续进行沉降、倾斜和裂缝观测,共设置了8 个沉降观测点(图6-4)。第一次注水后三天、第二次注水后六天测定地基土含水量的变化。表6-6是第二次注水后测定的含水量值,反映注入的水已向深处扩散。

8.善后工作

在沉降达到稳定以后,及时回填各浸水坑(槽),并在褛房四周做上混凝土地坪,以利防水和排水。

五、纠倾效果

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(二)倾斜值变化

纠倾沉降稳定以后,试验楼的横向倾斜减少到∶北端为0.28%,南端为 1.06%。,均小于"建筑地基基础设计规范 GBJ7-89"规定的2‰o允许值。

(三)纠倾对房屋的影响

第一次注水后三天检查,房屋主体结构未出现裂缝,仅在雨篷(有支柱)的梁板交界处产生裂缝,原因是主体和雨篷的荷载差异造成的;第二次注水停止后检查,雨篷裂缝有所扩展,靠近6号坑的走廊底层纵墙上有两个窗洞角出现斜向裂缝,缝宽0.15~0.5mm。原因是走廊下条形基础的湿陷沉降不均匀。