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亳州某教學(xué)樓地基基礎(chǔ)沉降及處理方法

2009-12-29 16:42    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  1、工程概況

  亳州某教學(xué)樓建筑面積約5000m2,平面為L形,門廳部分為5層,兩翼3-4層,混合結(jié)構(gòu),條形基礎(chǔ)。地基土為坡積礫質(zhì)土,膠結(jié)良好,設(shè)計(jì)采用地基承載力為200kpa,建成后經(jīng)過16年使用正常,未出現(xiàn)任何不良情況。后來由于在該樓附近開挖深井,過量抽取地下水,引起地基不均勻沉降,導(dǎo)致墻體開裂,最大開裂處手掌能進(jìn)出自如,東側(cè)墻身傾斜,危及大樓安全。

  2、原因分析

  為了了解沉降原因,在室內(nèi)外鉆了8個(gè)勘探孔,鉆探查明,建筑物中部,在5-8m礫質(zhì)土下埋藏有老池塘淤泥質(zhì)軟粘土沉積體,軟土體底部與石灰?guī)r泉口相通,在平面上呈橢圓形,東西向上軸32m,南北向短軸23m。該樓建成后,由于原來有承壓水浮托作用,上覆5-8m的礫質(zhì)土又形成硬殼層,能承擔(dān)一定外荷,所以能安全使用16年。后來在該樓東北方向200m處有一深井,每晝夜抽水約200m3,另一深井在該樓東南方300處,每晝夜抽水約100m3,深井水位從原來高出地表0.2m,下降到地表下25.0m.因過量抽水,地下水位急劇下降,土中有效應(yīng)力增加而引起池塘粘性土宙積體的固結(jié),另外還由于承壓水對(duì)上覆硬殼層的浮托力的消失,引起池塘沉積區(qū)范圍內(nèi)土體的變形,抽水還造成淤泥質(zhì)粘土流失。由于以上原因,導(dǎo)致地基不均勻沉降,造成建筑物開裂。

  3、處理措施

  經(jīng)各種方案比較,采用旋噴樁加固的方法。該樓為漿砌塊石條形剛性基礎(chǔ),抵抗不均勻變形能力較差,而基礎(chǔ)下持力層是礫質(zhì)土,強(qiáng)度很高,壓縮性甚小,又有5-8m厚度,有一定的整體性。但是,由于高壓縮性的淤泥質(zhì)粘土的固結(jié)變形和承壓水浮托作用消失而引起的不均勻沉降,并不因抽水停止而停止,而且在緩慢地發(fā)展,因此必須加固淤泥質(zhì)粘土層。

  在旋噴樁施工中,因安裝鉆機(jī)需要,旋噴樁中心至少距離墻面0.85m,墻體厚0.4m,面墻基寬僅1.5m,旋噴樁無法直接支承墻基。本工程的基礎(chǔ)范圍約有10-13m,而墻基內(nèi)外側(cè)旋噴樁的樁心僅2.1m,完全在應(yīng)力傳遞范圍以內(nèi)。另外,在旋噴樁布置較密的情況下,礫質(zhì)土厚度與樁距之比為2.5-4.0倍,不可能產(chǎn)生沖切破壞。因此,本工程中礫質(zhì)土層實(shí)際起到樁基承臺(tái)作用,旋噴樁頂部要嵌入礫質(zhì)土硬殼層1-3m,而不直接支承墻基,可簡(jiǎn)化施工和降低造價(jià)。旋噴樁樁長按穿過淤泥質(zhì)粘土進(jìn)入堅(jiān)實(shí)的凝灰?guī)r風(fēng)化殘積土或石灰?guī)r來設(shè)計(jì),控制了礫質(zhì)土與凝灰?guī)r風(fēng)化殘積土之間高壓縮性淤泥質(zhì)粘土的變形。旋噴樁實(shí)際起支承樁的作用。所以在設(shè)計(jì)計(jì)算中,按支承樁估計(jì)(共用104根旋噴樁,實(shí)際有成效92根;旋噴樁直徑0.6m,單樁承載力為424.5kN)。本工程地基經(jīng)旋噴樁加固處理,效果明顯。對(duì)原有的墻面裂縫灌漿處理后,兩年來,未出現(xiàn)任何裂縫,說明沉降已停止發(fā)展。

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