舒宏博 張永山 周龍龍

(寧夏建筑科學(xué)研究院有限公司，寧夏 銀川 750021)

某部隊彈藥庫地基沉降原因分析與加固處理

舒宏博 張永山 周龍龍

(寧夏建筑科學(xué)研究院有限公司，寧夏 銀川 750021)

對某部隊彈藥庫地基沉降的原因進行了分析，并通過現(xiàn)場勘察，提出了采用高壓旋噴樁對該建筑地基進行加固的處理方案，在每個獨立基礎(chǔ)下設(shè)置4根高壓旋噴樁，取得了良好的加固效果。

地基，沉降，加固，高壓噴射注漿法，設(shè)計，施工

0 引言

高壓噴射注漿法(Jet Grouting)是較為成熟的地基處理方式，由于其施工方便、無需大開挖，處理深度大等優(yōu)勢，被廣泛的應(yīng)用在既有建筑地基加固處理和道路、橋梁及地鐵施工中。該方法是利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管鉆進至土層預(yù)定深度后，以20 MPa～40 MPa壓力把漿液或水從噴嘴中噴射出來，形成噴射流沖擊破壞土層。當(dāng)射流動壓大于土層結(jié)構(gòu)強度時，土顆粒便從土層中剝落下來。一部分細顆粒隨漿液或水冒出地面，其余土粒在射流的沖擊力、離心力和重力等的作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小，有規(guī)律地重新排列。漿液凝固后，便在土層中形成一個固結(jié)體，從而達到加固土體的目的。

1 工程概況

某部隊彈藥庫建于2009年為單層單跨框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆混凝土屋面板，獨立基礎(chǔ)，軍械庫整體呈“C”字形布置，南北走向，庫房布局詳見圖1。該軍械庫東西走向庫房(庫房1～2，11～12)長90 m，跨度12 m，柱距5 m，南北走向庫房(庫房3～10)長196 m，跨度7 m，柱距3 m。該庫房柱下獨立基礎(chǔ)底標(biāo)高-2.58 m，室外地坪標(biāo)高-1.38 m，基礎(chǔ)尺寸3.3 m×3.3 m，框柱尺寸為500 mm×500 mm,柱高5 m，三角形坡屋面，屋脊標(biāo)高6.9 m；墻體采用MU10機制磚，M5混合砂漿砌筑。庫房正面設(shè)置寬3 m，高1.38 m的卸料平臺，卸料平臺外側(cè)設(shè)寬5 m厚100 mm的混凝土卸料區(qū)。

由于建筑場地原為山區(qū)地形，后削山填溝，沖溝最大深度約13.4 m，平均深度約6.5 m,平整場地時未對填方土體進行分層碾壓，也未作地質(zhì)勘察，在堆填場地建設(shè)該彈藥庫。該建筑地基處理方法和處理深度見表1。

表1 建筑基礎(chǔ)形式及地基處理

該建筑于2011年出現(xiàn)基礎(chǔ)下沉，墻體開裂縫，局部框梁拉裂，裂縫主要集中在建筑西南角(軸線2/L-Q及2/Q,3/Q)。

為確定該建筑下沉原因，并為地基加固處理提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)，對該建筑下沉部位進行補勘，勘探點布置在1-2/A-Q四周。

勘察發(fā)現(xiàn)該場地地表上覆蓋4.00 m～6.50 m的人工填土，下部為第四系沖洪積以及第三系古近土層，地層描述，見表2。

該場區(qū)地處干旱地區(qū)，地基土為強透水層。土的各項物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)通過對土工試驗結(jié)果的計算和統(tǒng)計，根據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范規(guī)定以及地區(qū)建筑經(jīng)驗，綜合判定地基基礎(chǔ)持力層的承載力特征值fak，見表2。

表2 地層描述表

第①層素填土：厚度約為6 m，該土層回填未進行分層碾壓，資料中并未明確，填土厚度大，土體具有一定濕陷性，給地基基礎(chǔ)造成先天的不安全因素。第①層素填土，下部厚度約為3 m的②粉砂層，巖土勘察報告明確表示第①層素填土、第②層粉砂層不宜作為天然地基土使用。

2 裂縫原因分析

軍械庫所處場地大部為填土地基，出現(xiàn)裂縫的原因有以下幾點：1)建筑墻體出現(xiàn)開裂部位(軸線為2/L-Q及2/Q，3/Q)填土厚度約7 m，未做分層碾壓，土體在上部結(jié)構(gòu)作用下壓縮變形，從而導(dǎo)致地基下沉。2)整個場地面積約17 000 m2，積水面積大，為無組織排水，地面降水匯集到地勢較低2/L-Q附近，無法排出，造成地表水下滲，加速地基的下沉。3)該場地土層具有一定的濕陷性，地表水浸蝕后，從而導(dǎo)致地基土濕陷變形。以上三點是引起建筑物地基不均勻下沉，墻體出現(xiàn)裂縫的主要原因。

該場地基礎(chǔ)持力層土層壓實程度不均亦是造成建筑物不均勻沉降的另一方面原因。根據(jù)勘察報告，在本場地中，西側(cè)的-4.60 m～-7.60 m 處有厚度0.5 m～1.70 m的碎塊石夾層，而中、東部則有填土厚度達9.50 m，地基壓縮層不均勻。

主觀原因有：1)前期未進行地質(zhì)勘察工作，對地層結(jié)構(gòu)了解不夠；2)設(shè)計時未采取有效的預(yù)防措施；3)使用過程中場地排水不暢，未采取有效的排水措施。

3 地基加固方案選擇

基于該彈藥庫地基下沉現(xiàn)狀和下沉原因的分析，對常見的4種 地基加固方法進行比較，詳見表3，最終采用高壓噴射注漿法加固。

表3 地基加固方法分析表

4 旋噴樁加固設(shè)計與施工

根據(jù)方案比較，選用高壓旋噴樁對地基土進行加固處理。初步設(shè)計時，按表4對單樁承載力進行估算。經(jīng)計算單樁承載力設(shè)計值為95.6 kN，旋噴樁與地基土形成的復(fù)合地基可滿足該彈藥庫單層結(jié)構(gòu)地基承載的要求。

表4 單樁承載力計算 kN

加固采用單管法施工(見圖2)，參數(shù)為：噴漿壓力：25 MPa；提升速度：15 cm/min～25 cm/min；旋轉(zhuǎn)速度：16 r/min～20 r/min；水泥漿水灰比：1∶1；水泥每米使用量：約100 kg～150 kg。施工過程中，先從建筑外部進行施工，再進行建筑內(nèi)部施工。每個獨立基礎(chǔ)下4個旋噴樁均分2次施工而完成。在基礎(chǔ)底部2 m范圍內(nèi)進行復(fù)噴，并進行廢漿回灌。

5 結(jié)語

1)通過此次地基加固，控制住了彈藥庫地基的不斷下沉，并對彈藥庫場地的無組織排水系統(tǒng)進行改造，加固后已正常使用3年，取得了良好的加固效果。

2)建筑物地基下沉是影響建筑安全使用的常見問題，處理此類問題應(yīng)根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)特點，并根據(jù)引起地基下沉的不同原因及基礎(chǔ)形式、地基處理狀況等，選擇合適的加固處理方法，做到因地制宜、經(jīng)濟可靠。

[1] 葉書麟.地基處理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1988.

[2] 葉書麟.地基處理工程實例應(yīng)用手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

[3] 華南理工大學(xué)，東南大學(xué)，浙江大學(xué)，等.地基及基礎(chǔ)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

[4] GB 50007—2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[5] JGJ 79—2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

In an army ammunition depot foundation settlement analysis and reinforcement

Shu Hongbo Zhang Yongshan Zhou Longlong

(NingxiaAcademyofBuildingResearchCo.,Ltd，Yinchuan750021,China)

The paper analyzes reasons for the foundation settlement at the ammunition depot of some army, points out the treatment scheme with the high-pressure jet grouting pile at the building’s foundation through the site of the survey, and it achieves better consolidation effect by allocating four high-pressure jet grouting piles at each independent foundation.

foundation, settlement, consolidation, high-pressure jet grouting method, design, construction

2015-02-28

舒宏博(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)13-0087-03

TU472

A