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1、〔收稿日期〕 2003-01-17填土地基基础下沉的灌浆加固处理张贤杰 刘全洪 管瑞光(地矿赣州地质工程勘察院)摘 要 填土地基的基础下沉,可以采用花管低压灌浆施工技术加固处理。关键词 填土 基础下沉 灌浆技术1. 基础下沉成因分析各地填方整平或就地取材,或异地运土,将粘土、砂砾、残积物及风化岩块不均匀地混合在一起,杂乱堆填在沟谷低洼区。填土中的角砾、碎石和块石大小不一,形成大量的空洞、空隙;或充填松散状砂类土及软硬不均的粘土。由于角砾、碎石和块石形成的“骨架结构”作用,使得局部地段填土强夯加密处理效果较差或上
2、密下松,填土承受楼体压力的反力不均匀分布而逐渐产生地面沉陷,引起建筑物基础下沉。大气降水入渗与排泄,使地下水位升降变化,地下水流对上述空洞、空隙及充填物进行浸润、溶蚀、冲蚀、淘空,加剧填土不均匀沉降和基础下沉。2. 灌浆加固原理采用渗透充填灌浆为主、劈裂灌浆为辅进行灌浆加固。即用有一定限度的压力,使用水泥稠浆(或粘土水泥稠浆)向地基的孔隙、空隙和空洞灌注。灌浆时,浆液所受阻力较小,易于渗透充填。浆液的渗流是哪里薄弱,就往哪里钻,形成不规则脉状、网状和窝团状浆液流体;浆液流体包围和胶结土粒及碎石,固化后形成有一定
3、强度的网络状结石,与四周被挤密的填土一起形成复合地基,从而使填土地基结构趋于致密、均匀性改善、承载能力明显提高。3. 工程实例赣州市某大市场场地原为丘陵沟谷地貌,后经挖高填低拓平形成建筑地基。原有坡、坎、沟、塘地形高差较大,含碎块石素填土厚度不一,经强夯后作为3～5层规模框混结构商住楼的条形基础持力层,设计采用的承载力特征值为160kPa。商住楼建成半年后,发现有十余栋楼房墙体产生很多裂缝。裂缝多呈斜列羽状分布,单条延伸长0.20～1.50m、宽0.05～0.30cm,线密度6～20条/m。3.1. 地基土概况
4、填土地基由白垩系红色粉砂岩、粉砂质泥岩全～强风化岩土及残坡积层的砂质粘土组成,夹角砾、碎石和少量块石。其中的块石直径一般为0.10～0.20m,少数达0.50m,质软易碎;土层中的空洞洞径一般为0.10～0.30m。土层厚度5.00～12.00m。经强夯后,地表至2.00m深度内填土地基承载力特征值为160～180kPa,往下至12.00m深度内为140～80kPa。下伏地层为粉砂岩、粉砂质泥岩风化残积土,含角砾粘土状,稍密～中密。1.1. 灌浆施工技术(1)设备组合:XY-1型钻机一台,BW250/50泥浆泵
5、一台,三角架一付,100kg吊锤一个,圆锥头花管及厚壁套管一付,搅拌机一台及管道系统等。(2)钻孔布置:在条型基础边缘外至0.80m内对称梅花状布孔,孔深8.00～12.00m。通过不同地段的现场灌浆试验确定孔距。采用三角形布孔灌浆。灌浆结束28天后,人工开挖竖井检查,井壁土层的孔隙、空隙中的浆液充填良好,浆液扩散半径R=1.00～1.90m。确定沿条基走向的灌浆孔距:房屋严重裂缝区为1.60m,局部较轻微裂缝区为1.60～2.80m。遇太硬块石难以成孔时适当偏移孔位,并保持设计孔距。(3)灌浆次序:灌浆孔分为
6、周边孔、Ⅰ序孔和Ⅱ序孔。先灌周边孔,再灌Ⅰ序孔,最后灌Ⅱ序孔(见图1)。先施工沉降较大、填土较厚地段,后施工沉降较小、填土较薄地段。(4)灌浆材料配比:用425号普通硅酸盐水泥,掺15%～30%粘土;水灰比1∶1～0.6∶1。(5)灌浆方式与灌浆压力:自下而上分段灌浆,灌浆段长1.00～1.10m。灌浆压力一般控制在0.10～0.25MPa间,局部为0.30MPa。灌浆同时38地基基础工程GEOTECHNICALENGINEERINGWORLD VOL.6 No.6图1 灌浆钻孔布置图进行沉降点观测,密切注意已
7、建建筑物和地基土可能发生的变形,限制灌浆量和灌浆压力,确保土层不受浆液冲剪破坏,并在不断的观测下进行安全施工。(6)施工工艺:采用花管灌浆工艺。花管上部为50mm钻杆,中部为50mm注浆厚壁钢管,下部为一内径25mm、长0.90m、底部带圆锥尖头的注浆花管。花管孔眼直径为3～4mm,梅花状布眼。用锤击法将注浆花管击至设计灌浆加固深度,灌浆时上提钻杆,露出底部花管,进行底部第一段的灌浆。第一段灌浆结束后,上提注浆管进行第二段灌浆。注浆花管结构见图2。图2 注浆管结构图(7)灌浆结束标准:参照《水工建筑物水泥灌浆施
8、工技术规范》(SL62-94)要求,当吸浆量不大于1.L·min-1时,继续灌注90min,结束灌浆。3.3 灌浆效果检查(1)灌入水泥粘土量(表1)。(2)施工灌浆检查孔:灌浆结束28天后,每栋表1 灌入水泥粘土量统计表项目灌浆孔数(个)灌浆米数/m灌入水泥量/t灌入粘土量/t平均每米灌入水泥量/kg平均每米灌入粘土量/kg数量2101822.88101.37530.41355.61
