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岩土研究院

工程实例-潍坊市某住宅楼采用旋喷桩处理不均匀沉降

314 2022-01-20 10:50:26

一、工程概况

潍坊市某住宅楼于1975年建成,四层砖混结构,横墙承重,石砌条形基础。楼分三个单元,由于中、西两单元地基的不均匀沉降,导致建筑物出现八字形裂缝,最大裂缝宽度达20cm 以上,且有继续发展趋势。

二、场地工程地质情况

场×中、西两单元地层剖间如图4.7-34 所示。1z层;素填土∶棕褐色,湿,叮塑,沉降缝附近该层土下部呈饱和状态。由粉土组成,厚2.0~3.5m,地基承载力标准值为 78.4kPa;

1b层;淤泥质粉质粘土∶灰黑色,可塑.含灰黑色有机质和砖屑弃物,厚(~3.8m,地基承载力标准值为 88.2kPa;

2层;粉土;黄揭色,可塑~硬塑~坚硬,含碣石,埋深3.0~7.1m,地基承载力标准值为195kPa

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场区未见地下水,仅沉绛缝两侧有因排水管道渗漏而形成的孔隙水。

二、方案设计

为控制裂缝进一步扩展,制止工程沉降,决定采用三重管旋喷法对素填土和淤泥质粉质粘土进行加固,以提高土体密实度,减少含水量,构成桩土共同作用的复合地基。

根据设计要求,该楼基底处线荷载为190kN/n,设计基底压力为119kPa,而该处地基承载力示准值只能承担设计荷载的 70%左右,设计要求复合地基承载力标准值为140kPa。

加固范围∶根据沉降和墙体开裂情况,确定对轴线①至轴线C长约 26r 的范围内进行旋喷桩加固(图4.7-35),在承重墙下要求穿过填土和淤泥质粉质粘土至底部地基承载能力较高的粉土,旋喷固结体应进入粉土层0.3m,顶部应将原砌块石基础包裹0.3m,如图 4.7-36所示。由于持力层深浅变化较大,各孔加固深度在施工中再予以明确设定。

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旋喷孔布置;沉降缝两侧回填素土和含淤泥质粉质粘干的 N。值都在 10以上,预计旋喷体直径在1.5m左右,孔距定为2.0m,内外钻孔均靠基础边缘施工,排距定为1.&m,共布孔60个,其中室内52孔,室外8孔∶

浆液材料∶采用 425号普通硅酸盐水泥,水灰比为1∶1。四、施工.工艺(一)施工机具

采周三重管旋喷工艺,主要机具设备为3XB型高压泵一台,空压机一台,XJ-100型地质钻机2台,HB80/10型灌浆泵5台,搅拌机2台(一台备用),喷头2个,旋喷管10rma,倒链1 架,高压胶管,气压胶管和一般压力胶管若干。

(二)工艺参数

1.高压水喷流∶压力 33MPa、40MPa、41MPa,流量75L/min;2.空气喷流∶压力0.7MPa,气量3.0m³/min;

3.水泥浆液∶水灰比1∶1,喷浆压力0.25MPa,流量80L/min;4.旋转速度∶12~15r/min;5.提升速度∶12~15cm1/rnin;6、喷嘴直径∶1.9~2.0mm。(二)施工

采取先室外后室内和隔孔跳打的施工方法。

室内施工时由于受场地和空间限制,故将三角机架改为人字机架,改一次提升三管为三次分别提升;个别孔位距墙体太近,则采取楼板打洞,以横担滑轮吊钻施工。

1.孔位测定∶根据设计要求,孔位中心尽量靠近条形基础的边缘布设。根据实地条件、个别孔位作了调整和删除。

2.钻孔;为控制钻孔的垂直度.钻机稳固就位后,先测量机台的水平度再开钻,钻进过程中随时测量钻杆的垂直情况,当进入持力层不小于0.3m时停钻,钻孔的倾斜度不得大于1%。

3.插管;钻孔完毕再移走钻机后,将旋喷管插入预定深度,个别孔因沉淀堵塞喷管下不去时,采用低压水扰动同时加压的方法下到预定深度。

4.旋喷作业;旋喷管下到预定深度后立即搅拌浆液,开始自下而上旋喷作业。旋喷过程中严格控制旋转和提升速度,根据冒浆情况随时调整,冒出的浆液可视水泥含量的多少酌情回收利用。

拆卸旋喷管时动作要快,并注意保持不小于0.2m 的搭接长度。

5.桩顶凹穴处理∶在旋喷注浆完成,浆液与土搅拌混合后的凝固过程中,由于浆液的析水作用而产生收缩,在桩顶形成深约0.3m左右的凹穴。本工程地面距桩顶只有1.70m左右,旋喷完成后均设专人在原旋喷孔上进行 2次注浆,填补凹穴。同时,用2.0m长的木杆插人孔中不断搅动,以利浆液扩散并与基础进一步结合。开挖检查时发现,此法处理桩顶凹穴效果可靠。

(四)效果检验

竣工后进行了开挖、抽芯和沉降观测三项检查。1.开挖检查

对早期施工的2号、4号桩开挖出一部分,经测量和直观观察,旋喷体垂直度良好,桩体直径在1.8~2.1m,比预估直径增大0.3m,桩体外缘不平,桩土咬合密实,有利于桩体承载。

2.抽芯检查

在2号桩高程27.5m处取试块做抗压强度试验,极限抗压强度可达5.2MPa,已充分满足了建筑物的承载要求。

3.沉降观测

资料表明,施工期间由于土体水分瞬间增多,造成附加沉降2.5mm 左右。工程验收后又经一个月的连续定点观测,沉降早已停止,工程稳定,加固效果可靠。