藺宗宗,黃 震,岳艷艷
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源學(xué)院,江蘇 徐州 221116
陷當(dāng)?shù)鼗鶠闈裣菪渣S土的建筑物傾斜時(shí),一般在地基沉降較小的一側(cè)基礎(chǔ)邊緣開(kāi)槽、坑或鉆孔,有控制地將水注入地基內(nèi),使土產(chǎn)生濕陷變形,從而達(dá)到糾偏的目的,我們把這種方法稱為浸水糾偏法。當(dāng)含水量和濕陷系數(shù)達(dá)到一定值時(shí),需要將浸水和加壓相結(jié)合,稱為浸水加壓糾偏法。目前,房屋糾偏的方法大致可分為迫降糾偏法和頂升糾偏法兩大類,浸水和浸水加壓屬于迫降糾偏法。
當(dāng)?shù)鼗弦韵聴l件時(shí),可用浸水糾偏法或浸水加壓糾偏法。1)地基土是有一定厚度的濕陷性黃土。浸水和浸水加壓的糾偏機(jī)理是利用濕陷性黃土的濕陷特性;2)當(dāng)黃土含水量小于16%、濕陷系數(shù)大于0.05時(shí),黃土濕陷性能良好,起著調(diào)整傾斜的作用,同時(shí)濕陷性土的密度增加,有加固地基的作用,可以直接采用浸水糾偏法;3)當(dāng)黃土含水量在17%~23%之間、濕陷系數(shù)為0.03~0.05時(shí),單靠浸水濕陷效果有限,則輔之以加壓。要求注入一側(cè)的土中應(yīng)力超過(guò)濕陷起始?jí)毫Γ床捎媒訅杭m偏法。
某礦9號(hào)住宅樓地處汾河二級(jí)階地,其西側(cè)距相鄰給排水供熱管溝僅3.5m。該樓于1986年底竣工次年交付使用。兩年后,供熱管道漏水導(dǎo)致局部地段黃土濕陷,樓房產(chǎn)生不均勻沉降,整體的西北傾斜,至1990年3月31日,房屋西北角相對(duì)最大沉降26.7cm,基礎(chǔ)局部?jī)A斜78.8 , 超過(guò)地基規(guī)范(GBJ7-89)允許值的6.27倍。房屋傾斜量22.3cm,超過(guò)危房鑒定標(biāo)準(zhǔn)(cJl3—89)的限值,嚴(yán)重影響正常使用,需要糾偏。
該建筑物場(chǎng)地土為濕陷性黃土,厚度9.5~l5m。按照黃土規(guī)范(GBJ25-go),計(jì)算自重濕陷量△=11.9cm 總濕陷量△s=34.8cm,應(yīng)判為I級(jí)自重濕陷性黃土地基。原設(shè)計(jì)依據(jù)舊黃土規(guī)范(TJ25—78)計(jì)算自重濕陷量△=23.4m分級(jí)濕陷量△s=39.6cm,判為自重濕陷性黃土地基。
由于以下原因,決定采用浸水糾偏法。1)根據(jù)以上土質(zhì)條件,加壓糾偏法和掏土應(yīng)力解除糾偏法,糾偏風(fēng)險(xiǎn)大,不宜采用;2)浸水糾偏法既可糾偏又可消除剩余濕陷潛伏的隱患。3)本樓剮度及延性均較好,對(duì)不均勻沉降適應(yīng)性強(qiáng),具有較好的抗變形能力;4)下沉最大的西北角地基土的濕陷性已消除,而未下沉或下沉較小地段地基土的剩余濕量尚有17.5~30.1em,具備浸水糾偏的條件;5)地基土的濕陷起始?jí)毫Ψ秶禐?3.6~98.6kPa,基底壓力P~=ll8kPa,地基土浸水具有產(chǎn)生濕陷的條件。
峰峰礦務(wù)局小學(xué)2號(hào)住宅樓系6層鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu),采用獨(dú)立柱基,于1986年7月竣工。1993年6月西側(cè)下水管道斷裂漏水后,房屋西側(cè)開(kāi)始下沉,測(cè)得西側(cè)屋頂向西偏移183mm,東側(cè)屋頂向西偏移197mm,樓房散水破裂,6層樓墻壁出現(xiàn)輕微裂縫。隨后采取應(yīng)急措施,修復(fù)下水管道和散水,并用2:8灰土封閉地面,傾斜基本穩(wěn)定,此時(shí)樓房的傾斜率已經(jīng)達(dá)到9.9%,超過(guò)危房鑒定標(biāo)準(zhǔn),決定實(shí)施糾偏。
該場(chǎng)地在地貌上屬華北平原與太行山前接壤的丘陵地帶,基礎(chǔ)下2~3m厚的黃土妝粉質(zhì)粘土為非自重濕陷性黃土,土的天然含水量為22.4%,滲透系數(shù)為0.0426%m/d,濕陷系數(shù)取0.0432,土天然重度為15.5kN/m3。該住宅樓之所以傾斜是因?yàn)槲鱾?cè)管道漏水引起基礎(chǔ)下黃土濕陷。
由于以下原因,決定采用浸水加壓糾偏法,如果浸水后有個(gè)別樁基不沉降,再輔以陶土法糾偏。1)該處地基為黃土地基,具有浸水后含水量增加形成濕陷的特性,一般對(duì)于這種地基,大多采用浸水法處理,且本處的黃土地基含水量較高,濕陷系數(shù)較高,所以采用、加壓相結(jié)合的方法。通過(guò)濕陷沉降量的計(jì)算,東側(cè)柱基濕陷沉降量為10.8cm,大于達(dá)到糾偏目的所需要的8.64cm值;2)該建筑物為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu),剛度較好,單獨(dú)結(jié)構(gòu),滿足浸水法的要求;3)地基土濕陷后密實(shí)度增加,承載力提高,無(wú)須再做地基土加固處理,且采用浸水加壓法能夠有效的節(jié)約成本。
太原北郊化肥廠磚煙囪高40m,下口直徑4.6m, 基礎(chǔ)為150砼, 埋深2.5m。地基曾作重夯處理。處理范圍:直徑12m,影響深度為2.2m。該工程82年底建成使用后, 由于地基受水浸濕陷,沒(méi)過(guò)多久基礎(chǔ)開(kāi)始不均勻下沉。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果,煙囪中心傾斜達(dá)1.33m,傾斜度為2.1,無(wú)法正常使用。原計(jì)劃拆除重建,后經(jīng)加固,仔細(xì)研究,對(duì)地基及構(gòu)筑物周?chē)h(huán)境情況進(jìn)行了分析。 為滿足生產(chǎn)急需, 并節(jié)省投資,最后采用了浸水加壓的糾偏方法
根據(jù)地質(zhì)勘探資料提供,煙囪地基2.4m以下為I級(jí)自重濕陷性黃土, 土層厚度達(dá)10m,由于以下原因,決定采用浸水加壓糾偏法。1)該煙囪場(chǎng)地土層為1Om厚的新近堆積黃土,具有較高的壓縮和濕陷特性,平均含水率0.6左右;2)考慮到土的天然含水量與濕陷性的關(guān)系,含水量越低,濕陷性越強(qiáng)烈,隨著含水量的增大, 濕陷性逐漸減弱。經(jīng)試驗(yàn),土的含水量超過(guò)30,濕陷性基本穩(wěn)定;當(dāng)飽和度達(dá)到80%左右時(shí),濕陷消失,而其壓縮性則恰恰相反。
建筑物的傾斜是建筑物兩側(cè)地基土在附加應(yīng)力作用下,因某種原因而發(fā)生了沉降量不等的沉降,產(chǎn)生沉降差而導(dǎo)致的。浸水和浸水加壓糾偏是解決地基不均勻沉降的其中一種方法,是通過(guò)注水濕陷,使高的一端下降,從而達(dá)到糾偏的目的。浸水和浸水加壓糾偏法的首要適用條件就是土具有濕陷特性。在具體工程中,當(dāng)建筑物地基符合浸水或浸水加壓法時(shí),如果必要通常以這種方法為主,輔以陶土法、降水法或頂升法等。
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