山西平山保利煤業(yè)股份有限公司工業(yè)場(chǎng)地地處太行山脈南段,侵蝕低山區(qū)溝谷發(fā)育,地質(zhì)情況較為復(fù)雜。該工業(yè)場(chǎng)地整體沿河谷走向(北向南偏東)布置,前左右側(cè)皆為山梁環(huán)繞,工程環(huán)境條件較差。擬施工的裝車倉(cāng)縱軸東西向75.2米,含一個(gè)三聯(lián)Φ15米和一個(gè)單體Φ15米鋼筋混凝土圓筒倉(cāng)及倉(cāng)上建筑,橫跨河道及河床,較大建筑高度39.6米。該工程由煤炭工業(yè)XX設(shè)計(jì)院勘察設(shè)計(jì),采用4層土(夾塊石粘性土)作為基礎(chǔ)持力層,因部分地基為5層土(強(qiáng)風(fēng)化砂巖與砂質(zhì)泥巖互層)出露,為保證受力均勻筏板基礎(chǔ)下設(shè)500毫米厚碎石褥墊層。此設(shè)計(jì)與2010年12月版《山西××××煤業(yè)股份有限公司改擴(kuò)建項(xiàng)目工業(yè)場(chǎng)地巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告》中地基基礎(chǔ)方案建議稍有出入,該報(bào)告以煤倉(cāng)所處位置基巖埋藏不深建議采用**地基,以5層土為基礎(chǔ)持力層。
由于施工正逢雨季,基坑分二次開挖 三聯(lián)倉(cāng)地基條件(夾塊石粘土及碎石土層)經(jīng)觀察與設(shè)計(jì)條件基本相符,東側(cè)有巖層向西土層漸厚。參加驗(yàn)收的設(shè)計(jì)代表要求三聯(lián)倉(cāng)基坑西側(cè)局部加深1米采用碎石換填(壓實(shí)系數(shù)0.97),對(duì)原夾塊石粘土及碎石土地基進(jìn)行壓實(shí),基礎(chǔ)按圖施工。單體倉(cāng)下因原有排水涵管需要改道留待二次開挖。排水涵管改道位置位于三聯(lián)倉(cāng)與單體倉(cāng)中間,改造時(shí)經(jīng)參建各方共同商定,對(duì)西側(cè)獨(dú)立單倉(cāng)基礎(chǔ)下的4層土開挖并按1:1向外放坡以驗(yàn)明4層土深度,即發(fā)現(xiàn)單體倉(cāng)及其東側(cè)風(fēng)化巖實(shí)際埋深比原地勘報(bào)告判定深度深較多,且有向三聯(lián)倉(cāng)位置延伸趨勢(shì)。因工期緊,此時(shí)三聯(lián)倉(cāng)筏板基礎(chǔ)鋼筋已安裝,遂決定在西側(cè)補(bǔ)充勘探孔5個(gè)。由于該處二次勘探數(shù)據(jù)與原地勘報(bào)告結(jié)論存在較大出入,參建四方專題會(huì)議決定三聯(lián)倉(cāng)墊層下地基采用注漿法加固,由施工單位編制地基注漿施工方案經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位共同審查后實(shí)施。
于是三聯(lián)倉(cāng)筏板基礎(chǔ)澆筑混凝土?xí)r根據(jù)初步方案預(yù)留了注漿孔,獨(dú)立倉(cāng)東側(cè)深基坑采用C20素混凝土換填至設(shè)計(jì)褥墊層底,其后施工繼續(xù)按施工圖設(shè)計(jì)進(jìn)行。
二、原理分析:
加固思路如下述:以水灰比不大于2的素水泥漿作為固結(jié)料,空壓機(jī)加注漿泵施加壓力將漿液注入筏板墊層下,以滲流擠密方式填充地基中可能存在的裂縫,驅(qū)走碎石及土粒間的空氣,通過(guò)漿液擴(kuò)散膠凝固化連同碎石巖土形成一個(gè)固結(jié)體,以減少夾石土層壓縮變形,保證承載力。采用仿豎向截水方案,先沿基礎(chǔ)外緣環(huán)狀布置注漿管,壓漿固化,然后通過(guò)筏板中間預(yù)留的注漿孔壓漿。目的提高地基側(cè)限,保持漿液在相對(duì)封閉的空間內(nèi)帶壓滲透,減少流失從而保證基土具有整體性,水穩(wěn)定性和一定的強(qiáng)度,較終形成不**設(shè)計(jì)要求的200KPa承載能力的均勻地基。
三、處理方案
1、加固方法:采用鉆孔花管壓力灌漿法加固地基
2、注漿范圍:基巖以上至基礎(chǔ)板底
3、孔位布置:孔中心距基礎(chǔ)外緣300MM,以間距1米環(huán)繞三聯(lián)倉(cāng)布置
4、材料要求:
?、倩ü?amp;Phi;48MM鍍鋅鋼管打孔,一次性震沖鉆入土層內(nèi),輸漿管采用硬質(zhì)塑料管,可重復(fù)使用;
②水泥:普硅42.5;
?、鬯喊韬陀盟匣炷涟韬陀盟畼?biāo)準(zhǔn),現(xiàn)場(chǎng)采用生活自來(lái)水。
5、制漿相關(guān)數(shù)據(jù)要求:
①水灰比控制在1;(0.5-0.8),水稱重后以桶量取,水泥按袋計(jì)量,加料誤差不大于5%;
?、跐{液必須攪拌均勻,采用攪拌機(jī)制漿,攪拌時(shí)間不小于2分鐘;
③根據(jù)各灌漿孔的不同位置需要,輸漿壓力控制在0.3-0.5MPa,流速控制在1.4-2.0m/s;
?、軡{液在使用前應(yīng)過(guò)篩且向制備好至用完的時(shí)間應(yīng)小于4小時(shí)否則應(yīng)作為廢漿處理;
?、轁{液溫度保持在5-40℃,使用煤油溫度計(jì)測(cè)溫,根據(jù)氣候條件采取相應(yīng)的防寒及保溫措施;
6、鉆孔施工:根據(jù)標(biāo)識(shí)好的孔位,采用振動(dòng)方法將花管逐段沉入,高度以方便連接輸漿管為宜。
7、詳細(xì)工藝要求
?、儆没炷翝{花管端部固結(jié)之后在進(jìn)行灌漿,自下而上先四周后中間,先滲透系數(shù)較大的土層。
?、趬毫刂疲好}動(dòng)灌漿壓力常規(guī)為0.3-0.5MPa ,深度較大部位輸漿壓力適當(dāng)提高。
?、墼诠酀{過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)漏漿等異常現(xiàn)象時(shí),采取加濃漿液、降低壓力,間歇灌漿、摻加石英粉等方法處理
④在持續(xù)穩(wěn)定的壓力下以不劈裂地基土為原則,確保灌漿量
⑤灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):在規(guī)定的壓力下灌漿孔停止吸漿,加壓繼續(xù)注漿5分鐘可結(jié)束灌漿
?、薹饪祝汗酀{作結(jié)束后,排除孔內(nèi)的積水和污物,采用濃漿將管孔封堵密實(shí)并抹平;整個(gè)花管灌漿體系的標(biāo)高保持在地坪一下。
四、質(zhì)量控制措施
1、采用壓縮空氣為動(dòng)力振動(dòng)沉管,保證沉入深度。東端至基地下約1米向西漸深,西端應(yīng)沉至基底標(biāo)高下約4米,中間若遇塊石應(yīng)改變位置直至貼近基巖不再下沉為止。
2、周邊孔位較終注漿壓力必須達(dá)到0.3MPa持續(xù)5分鐘壓力仍未提高視為漏漿,采取改用濃漿、間歇注漿等方式處理。
3、通過(guò)控制總注漿量保證基底碎石土的固結(jié)質(zhì)量,參照其他工程加固基坑被動(dòng)區(qū)土體的措施,經(jīng)驗(yàn)水泥用量約為加固區(qū)土體重量的5%-8%,本工程注漿水泥計(jì)劃用量較低應(yīng)控制在60噸以上。
五、效果點(diǎn)評(píng)
注漿地基的較終加固效果與土質(zhì)有關(guān),淤泥質(zhì)粘土差 ,粉質(zhì)土效果好。根據(jù)勘察資料,,本工程3層土為粉質(zhì)粘土夾粉土,地基側(cè)限效果可以保證,4層為夾塊石粘土及碎石土經(jīng)水泥漿固結(jié)后形成復(fù)合地基,抗壓強(qiáng)度足夠。作為重要建筑物基礎(chǔ),應(yīng)通過(guò)承載力檢驗(yàn)和長(zhǎng)時(shí)間沉降觀測(cè)來(lái)判斷地基承載力是否滿足了設(shè)計(jì)要求。
可記取的經(jīng)驗(yàn)是:山梁河谷間由于各巖土層的類型、深度、工程特性不同,有限的勘察資料難以反映地基的分布和變化規(guī)律,為保證重要建筑物安全,應(yīng)盡可能平行山梁河谷走向布置。需要進(jìn)行沉降計(jì)算的建筑物,盡可能采用**地基,以節(jié)約基礎(chǔ)處理費(fèi)用,保證承載力均勻又有利于降低工程投資。
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詞條
詞條說(shuō)明
混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的探討
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