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浸水和浸水加压纠偏法工程适用条件分析

2010-08-15蔺宗宗岳艳艳

科技传播 2010年6期
关键词:陷性烟囱黄土

蔺宗宗,黄 震,岳艳艳

中国矿业大学资源学院,江苏 徐州 221116

1 概念界定

陷当地基为湿陷性黄土的建筑物倾斜时,一般在地基沉降较小的一侧基础边缘开槽、坑或钻孔,有控制地将水注入地基内,使土产生湿陷变形,从而达到纠偏的目的,我们把这种方法称为浸水纠偏法。当含水量和湿陷系数达到一定值时,需要将浸水和加压相结合,称为浸水加压纠偏法。目前,房屋纠偏的方法大致可分为迫降纠偏法和顶升纠偏法两大类,浸水和浸水加压属于迫降纠偏法。

2 适用条件

当地基符合以下条件时,可用浸水纠偏法或浸水加压纠偏法。1)地基土是有一定厚度的湿陷性黄土。浸水和浸水加压的纠偏机理是利用湿陷性黄土的湿陷特性;2)当黄土含水量小于16%、湿陷系数大于0.05时,黄土湿陷性能良好,起着调整倾斜的作用,同时湿陷性土的密度增加,有加固地基的作用,可以直接采用浸水纠偏法;3)当黄土含水量在17%~23%之间、湿陷系数为0.03~0.05时,单靠浸水湿陷效果有限,则辅之以加压。要求注入一侧的土中应力超过湿陷起始压力,即采用浸水加压纠偏法。

3 工程实例

3.1 某矿纠偏工程适用条件分析

某矿9号住宅楼地处汾河二级阶地,其西侧距相邻给排水供热管沟仅3.5m。该楼于1986年底竣工次年交付使用。两年后,供热管道漏水导致局部地段黄土湿陷,楼房产生不均匀沉降,整体的西北倾斜,至1990年3月31日,房屋西北角相对最大沉降26.7cm,基础局部倾斜78.8 , 超过地基规范(GBJ7-89)允许值的6.27倍。房屋倾斜量22.3cm,超过危房鉴定标准(cJl3—89)的限值,严重影响正常使用,需要纠偏。

该建筑物场地土为湿陷性黄土,厚度9.5~l5m。按照黄土规范(GBJ25-go),计算自重湿陷量△=11.9cm 总湿陷量△s=34.8cm,应判为I级自重湿陷性黄土地基。原设计依据旧黄土规范(TJ25—78)计算自重湿陷量△=23.4m分级湿陷量△s=39.6cm,判为自重湿陷性黄土地基。

由于以下原因,决定采用浸水纠偏法。1)根据以上土质条件,加压纠偏法和掏土应力解除纠偏法,纠偏风险大,不宜采用;2)浸水纠偏法既可纠偏又可消除剩余湿陷潜伏的隐患。3)本楼剐度及延性均较好,对不均匀沉降适应性强,具有较好的抗变形能力;4)下沉最大的西北角地基土的湿陷性已消除,而未下沉或下沉较小地段地基土的剩余湿量尚有17.5~30.1em,具备浸水纠偏的条件;5)地基土的湿陷起始压力范围值为53.6~98.6kPa,基底压力P~=ll8kPa,地基土浸水具有产生湿陷的条件。

3.2 “峰峰矿务局小学”纠偏工程适用条件分析

峰峰矿务局小学2号住宅楼系6层钢筋混凝土框架剪力墙结构,采用独立柱基,于1986年7月竣工。1993年6月西侧下水管道断裂漏水后,房屋西侧开始下沉,测得西侧屋顶向西偏移183mm,东侧屋顶向西偏移197mm,楼房散水破裂,6层楼墙壁出现轻微裂缝。随后采取应急措施,修复下水管道和散水,并用2:8灰土封闭地面,倾斜基本稳定,此时楼房的倾斜率已经达到9.9%,超过危房鉴定标准,决定实施纠偏。

该场地在地貌上属华北平原与太行山前接壤的丘陵地带,基础下2~3m厚的黄土妆粉质粘土为非自重湿陷性黄土,土的天然含水量为22.4%,渗透系数为0.0426%m/d,湿陷系数取0.0432,土天然重度为15.5kN/m3。该住宅楼之所以倾斜是因为西侧管道漏水引起基础下黄土湿陷。

由于以下原因,决定采用浸水加压纠偏法,如果浸水后有个别桩基不沉降,再辅以陶土法纠偏。1)该处地基为黄土地基,具有浸水后含水量增加形成湿陷的特性,一般对于这种地基,大多采用浸水法处理,且本处的黄土地基含水量较高,湿陷系数较高,所以采用、加压相结合的方法。通过湿陷沉降量的计算,东侧柱基湿陷沉降量为10.8cm,大于达到纠偏目的所需要的8.64cm值;2)该建筑物为钢筋混凝土框架剪力墙结构,刚度较好,单独结构,满足浸水法的要求;3)地基土湿陷后密实度增加,承载力提高,无须再做地基土加固处理,且采用浸水加压法能够有效的节约成本。

3.3 太原北郊化肥厂砖烟囱纠偏工程适用条件分析

太原北郊化肥厂砖烟囱高40m,下口直径4.6m, 基础为150砼, 埋深2.5m。地基曾作重夯处理。处理范围:直径12m,影响深度为2.2m。该工程82年底建成使用后, 由于地基受水浸湿陷,没过多久基础开始不均匀下沉。根据实测结果,烟囱中心倾斜达1.33m,倾斜度为2.1,无法正常使用。原计划拆除重建,后经加固,仔细研究,对地基及构筑物周围环境情况进行了分析。 为满足生产急需, 并节省投资,最后采用了浸水加压的纠偏方法

根据地质勘探资料提供,烟囱地基2.4m以下为I级自重湿陷性黄土, 土层厚度达10m,由于以下原因,决定采用浸水加压纠偏法。1)该烟囱场地土层为1Om厚的新近堆积黄土,具有较高的压缩和湿陷特性,平均含水率0.6左右;2)考虑到土的天然含水量与湿陷性的关系,含水量越低,湿陷性越强烈,随着含水量的增大, 湿陷性逐渐减弱。经试验,土的含水量超过30,湿陷性基本稳定;当饱和度达到80%左右时,湿陷消失,而其压缩性则恰恰相反。

4 结论

建筑物的倾斜是建筑物两侧地基土在附加应力作用下,因某种原因而发生了沉降量不等的沉降,产生沉降差而导致的。浸水和浸水加压纠偏是解决地基不均匀沉降的其中一种方法,是通过注水湿陷,使高的一端下降,从而达到纠偏的目的。浸水和浸水加压纠偏法的首要适用条件就是土具有湿陷特性。在具体工程中,当建筑物地基符合浸水或浸水加压法时,如果必要通常以这种方法为主,辅以陶土法、降水法或顶升法等。

[1]郎瑞生,浸水纠偏技术的应用与研究[J].工程勘察,1997,1.

[2]鲁冬来,湿陷性黄土地区地基浸水湿陷纠偏施工[J].建筑技术,2003.

[3]马欣,刘顺华.湿陷性黄土地区建(构)筑物岩土工程治理实例[J].甘肃冶金,2005,6.

[4]王望春.多层房屋倾斜的原因及其治斜措施[J].科技资讯,2009.

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