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高（gāo）壓（yā）清洗機在掏土糾偏應用的可行性試驗

時間：2012-05-09     來源： http://www.zslhxx.com

掏土法（fǎ）主要應用在因為地基不均勻沉降而引起的建築物傾斜事（shì）故的治理上，掏土法也是應用最（zuì）為廣（guǎng）泛的糾偏方法。目前采用的掏土工藝大多需（xū）要先開挖作業（yè）井、槽，然後在井、槽內用各種方法向基礎底部掏土，輔助的（de）工作量會很大；所以在地下水位較高的情況下，施工會（huì）因為井，槽內的積（jī）水而變得很困難。為（wéi）了避免這些缺陷，我們結合一棟六層住宅樓的加（jiā）固糾偏工程，開（kāi）展了高壓清洗機在掏土（tǔ）糾偏應用的（de）可行性試（shì）驗（yàn）。
 
一（yī）、工程概況：
 
一幢6層住宅樓，長58.5米，寬10.2米，磚混結構，條形鋼筋混凝土（tǔ）基礎。場地內分部的地層（céng）自上而下為：
 
第一層素填土、厚0-3.5米、流（liú）塑狀；
第二層（céng）黑色淤泥（ní）、厚0-6.0米、從南至北厚度遞增（zēng）、承載力標準值承載力標準值=80kPa；
第三層粉質粘土、厚0-5.3米、南側厚、北側缺失、承載力標準值=150kPa；
第四層淤泥粉質粘土、層頂埋深6.5-7.0米、鑽（zuàn）孔揭露厚度10米左右、未揭（jiē）穿、承載力標準值=110kPa、場地內地下水位埋深0.3米。
 
針對厚度變化很大的淤泥層，設計（jì）院在設計之初就決定采用換土法作為地基處理方（fāng）案，並要求在表層開挖清（qīng）淤（yū）後（hòu），鋪設厚度達三米的礦渣墊層。但是由於北側的淤泥厚（hòu）度較大（dà），在實際的清淤（yū）施工時並沒有完（wán）全清除，導致地基仍然明顯的保持南硬北軟的特征。建築主體工程完成後，發現樓體向北（běi）傾斜嚴重，在經過三個月的觀察後發現，樓體傾斜越來越嚴重，於是施工方采用旋噴注漿法對北側地基做了加固處理，加固（gù）後北側（cè）的沉降逐（zhú）漸穩定，但由於樓體西半部（bù）分（fèn）的傾斜量過大，還需要對此部分作適量糾偏處理。
 
二（èr）、糾偏設計：
 
根據沉降量觀測資料（liào）分析，西半部分傾斜（xié）程度更為嚴重的主（zhǔ）要原因是西南角（jiǎo）的沉降量比南側其它各點的（de）小很多。因此，隻（zhī）要將西南角局（jú）部促沉，使3號點的沉降（jiàng）量與2號點大致相當，便（biàn）可以消除樓體東（dōng）西兩頭不同傾斜程度的差（chà）異。
 
掏土糾偏實驗建築物平麵示意圖
 
西南角沉降（jiàng）量最小的原因在於此處淤泥層缺失，地基承載力相對較高。在這種地基條件（jiàn）下，常識（shí）告訴我們掏土（tǔ）法比堆載法（fǎ）糾偏更為適宜。但是由（yóu）於地下水（shuǐ）位比（bǐ）較淺，所以（yǐ）在開挖掏土作業井、槽時會（huì）很困難。所以（yǐ）不能采（cǎi）用常用的掏土方法，而這時我們開展了高壓清洗機在掏土糾偏應（yīng）用的可（kě）行性試驗。
 
三、高壓清洗機在掏土糾（jiū）偏應用的總體工藝如下：
 
首先，我們緊貼牆麵從地表向下施工垂直鑽（zuàn）孔，鑽穿條形鋼筋混凝（níng）土基礎並達到一定深度後，用鑽杆將（jiāng）特製的噴頭從孔內送到混凝土基（jī）礎之下。然後將高壓清洗（xǐ）機連接高壓軟管，並將鑽杆和高壓軟管相連接，隨後給高壓清洗機供清水（shuǐ），再開（kāi）啟高壓清洗機，高（gāo）壓水（shuǐ）射流從噴頭噴出，對地基土形成的切割、破碎作用（yòng）。被切（qiē）割的地基土和水一起混合，形成泥漿後返回地麵。
 
經過高壓水射流的切割、破碎處理後，混凝（níng）土基礎之下便形成泥（ní）漿（jiāng）柱，直徑大小可由掏土強度控製，由於有效（xiào）承載麵積減小，地基便會在建築物的荷載作用下產生附加沉降。
 
四、掏土糾偏實驗過程和結果：
 
為（wéi）了避免過量沉降或（huò）者沉降不均勻而造（zào）成上部結構和混凝土基礎被破壞，我們在施工前確定了對所有孔實行少（shǎo）量多次的掏土原則，每次掏土之後，加密對沉降量（liàng）的（de）觀測，並根據觀測結果安排下一輪掏土施工。由（yóu）於混凝土基礎下方（fāng）有三米厚的礦渣墊層，而礦渣很難被（bèi）水帶出地麵，所以將掏土孔設計深度定位（wèi）為八米，以便有足夠的空間容納下落的礦渣。
 
掏（tāo）土孔的成孔工藝是：首先采用（yòng）φ89合金鑽頭鑽（zuàn）穿表土和混凝土基礎，然後改用帶V字型（xíng）鑽頭的合金噴頭鑽至設計深度，鑽（zuàn）進（jìn）時用適量清（qīng）水（shuǐ）作為衝洗液。掏土施工是借助單重管旋噴注漿的機具完成的，在高（gāo）壓噴頭上對稱的（de）安裝了（le）一對直（zhí）徑為2mm的噴嘴（zuǐ），當鑽孔到底後，接上高壓軟管和（hé）高壓（yā）清洗機便可開始（shǐ）掏土（tǔ）作業，掏土時（shí）噴頭體（tǐ）邊旋轉邊（biān）提升，旋轉（zhuǎn）速度在（zài）20rpm左右，提升速度為20-25cm/min，高壓清洗機壓力控（kòng）製在180-200 bar之間。掏土首先在混（hún）凝土基礎之下3-8米的範圍內，目的（de）是在礦渣墊層之下形成足夠的空間，然後對（duì）礦渣墊層進（jìn）行切割，使礦渣掉入下（xià）部的泥（ní）漿柱中。需要注意的是（shì），混凝土基礎有較好的強度和剛度，這種壓力程度（dù）的（de）水切割不會對其造（zào）成任何破壞。
 
掏土施工開（kāi）始以後，我（wǒ）們（men）在（zài）各孔試（shì）驗性地掏土一次（cì），然後進行沉降觀測（cè）。淘土後的第二（èr）天，3號點下沉了10mm，此後緩慢下沉。十幾天之後，累積沉降（jiàng）19mm，之後我（wǒ）們又開始進行第二次掏土，三天後又下沉了24mm。這時累計下沉已達43mm。至此，3號點與2號點的沉（chén）降量已經很接近了，為防止過（guò）量沉降，掏土（tǔ）實驗就到此為止，之後采用旋（xuán）噴（pēn）注漿方式將各掏土孔用水（shuǐ）泥漿封填。
 
綜上所述，我們可以看出利用垂直鑽孔（kǒng）在混凝土基礎（chǔ）之下（xià）以高壓清（qīng）洗機為動力掏土，完全可以達到糾偏（piān）的設（shè）計要求。由此可見，高壓清洗機在掏土糾偏的應用中是可行的。
  • 標簽：
  • 掏土（tǔ）糾偏設（shè）備
  • 高壓清（qīng）洗機（jī）
  • 高壓水（shuǐ）清（qīng）洗（xǐ）機
  • 高壓水射流清洗機
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