某部队弹药库地基沉降原因分析与加固处理

舒宏博 张永山 周龙龙

(宁夏建筑科学研究院有限公司，宁夏 银川 750021)

某部队弹药库地基沉降原因分析与加固处理

舒宏博 张永山 周龙龙

(宁夏建筑科学研究院有限公司，宁夏 银川 750021)

对某部队弹药库地基沉降的原因进行了分析，并通过现场勘察，提出了采用高压旋喷桩对该建筑地基进行加固的处理方案，在每个独立基础下设置4根高压旋喷桩，取得了良好的加固效果。

地基，沉降，加固，高压喷射注浆法，设计，施工

0 引言

高压喷射注浆法(Jet Grouting)是较为成熟的地基处理方式，由于其施工方便、无需大开挖，处理深度大等优势，被广泛的应用在既有建筑地基加固处理和道路、桥梁及地铁施工中。该方法是利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定深度后，以20 MPa～40 MPa压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层。当射流动压大于土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来。一部分细颗粒随浆液或水冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土层中形成一个固结体，从而达到加固土体的目的。

1 工程概况

某部队弹药库建于2009年为单层单跨框架结构，现浇混凝土屋面板，独立基础，军械库整体呈“C”字形布置，南北走向，库房布局详见图1。该军械库东西走向库房(库房1～2，11～12)长90 m，跨度12 m，柱距5 m，南北走向库房(库房3～10)长196 m，跨度7 m，柱距3 m。该库房柱下独立基础底标高-2.58 m，室外地坪标高-1.38 m，基础尺寸3.3 m×3.3 m，框柱尺寸为500 mm×500 mm,柱高5 m，三角形坡屋面，屋脊标高6.9 m；墙体采用MU10机制砖，M5混合砂浆砌筑。库房正面设置宽3 m，高1.38 m的卸料平台，卸料平台外侧设宽5 m厚100 mm的混凝土卸料区。

由于建筑场地原为山区地形，后削山填沟，冲沟最大深度约13.4 m，平均深度约6.5 m,平整场地时未对填方土体进行分层碾压，也未作地质勘察，在堆填场地建设该弹药库。该建筑地基处理方法和处理深度见表1。

表1 建筑基础形式及地基处理

该建筑于2011年出现基础下沉，墙体开裂缝，局部框梁拉裂，裂缝主要集中在建筑西南角(轴线2/L-Q及2/Q,3/Q)。

为确定该建筑下沉原因，并为地基加固处理提供可靠的技术数据，对该建筑下沉部位进行补勘，勘探点布置在1-2/A-Q四周。

勘察发现该场地地表上覆盖4.00 m～6.50 m的人工填土，下部为第四系冲洪积以及第三系古近土层，地层描述，见表2。

该场区地处干旱地区，地基土为强透水层。土的各项物理、力学性质指标通过对土工试验结果的计算和统计，根据现行国家规范规定以及地区建筑经验，综合判定地基基础持力层的承载力特征值fak，见表2。

表2 地层描述表

第①层素填土：厚度约为6 m，该土层回填未进行分层碾压，资料中并未明确，填土厚度大，土体具有一定湿陷性，给地基基础造成先天的不安全因素。第①层素填土，下部厚度约为3 m的②粉砂层，岩土勘察报告明确表示第①层素填土、第②层粉砂层不宜作为天然地基土使用。

2 裂缝原因分析

军械库所处场地大部为填土地基，出现裂缝的原因有以下几点：1)建筑墙体出现开裂部位(轴线为2/L-Q及2/Q，3/Q)填土厚度约7 m，未做分层碾压，土体在上部结构作用下压缩变形，从而导致地基下沉。2)整个场地面积约17 000 m2，积水面积大，为无组织排水，地面降水汇集到地势较低2/L-Q附近，无法排出，造成地表水下渗，加速地基的下沉。3)该场地土层具有一定的湿陷性，地表水浸蚀后，从而导致地基土湿陷变形。以上三点是引起建筑物地基不均匀下沉，墙体出现裂缝的主要原因。

该场地基础持力层土层压实程度不均亦是造成建筑物不均匀沉降的另一方面原因。根据勘察报告，在本场地中，西侧的-4.60 m～-7.60 m 处有厚度0.5 m～1.70 m的碎块石夹层，而中、东部则有填土厚度达9.50 m，地基压缩层不均匀。

主观原因有：1)前期未进行地质勘察工作，对地层结构了解不够；2)设计时未采取有效的预防措施；3)使用过程中场地排水不畅，未采取有效的排水措施。

3 地基加固方案选择

基于该弹药库地基下沉现状和下沉原因的分析，对常见的4种 地基加固方法进行比较，详见表3，最终采用高压喷射注浆法加固。

表3 地基加固方法分析表

4 旋喷桩加固设计与施工

根据方案比较，选用高压旋喷桩对地基土进行加固处理。初步设计时，按表4对单桩承载力进行估算。经计算单桩承载力设计值为95.6 kN，旋喷桩与地基土形成的复合地基可满足该弹药库单层结构地基承载的要求。

表4 单桩承载力计算 kN

加固采用单管法施工(见图2)，参数为：喷浆压力：25 MPa；提升速度：15 cm/min～25 cm/min；旋转速度：16 r/min～20 r/min；水泥浆水灰比：1∶1；水泥每米使用量：约100 kg～150 kg。施工过程中，先从建筑外部进行施工，再进行建筑内部施工。每个独立基础下4个旋喷桩均分2次施工而完成。在基础底部2 m范围内进行复喷，并进行废浆回灌。

5 结语

1)通过此次地基加固，控制住了弹药库地基的不断下沉，并对弹药库场地的无组织排水系统进行改造，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响建筑安全使用的常见问题，处理此类问题应根据建筑的结构特点，并根据引起地基下沉的不同原因及基础形式、地基处理状况等，选择合适的加固处理方法，做到因地制宜、经济可靠。

[1] 叶书麟.地基处理[M].北京：中国建筑工业出版社，1988.

[2] 叶书麟.地基处理工程实例应用手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1998.

[3] 华南理工大学，东南大学，浙江大学，等.地基及基础[M].北京：中国建筑工业出版社，1998.

[4] GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范[S].

[5] JGJ 79—2012，建筑地基处理技术规范[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，工程师

1009-6825(2015)13-0087-03

TU472

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