1、1灌浆法地基托换技术的工程实例分析摘要：在珠江三角洲一带，由于软土较发育且分布不均，常造成建于其上的构（建）筑物发生不均匀沉降，本文通过对贮液罐发生倾斜的原因进行分析，并采用灌浆法地基托换技术进行治理，为类似工程提供借鉴。 关键词：构筑物，不均匀沉降，灌浆托换 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 1 前言 在构筑物工程施工后，地基承受上部构筑物荷重产生附加压力，使地基土产生压缩变形，导致构筑物地基的沉降。 当同一构筑物各部分地基土软硬不同或受压层范围内压缩性高的土层厚薄不均，以及上部结构荷载轻重变化较大时，地基将产生不均匀沉降，这是构筑物产生倾斜的主要原因。 严重倾斜不仅影
2、响构筑物正常使用，而且危及工程的安全。我国国家标准建筑地基基础设计规范 （GB50007-2011）规定构筑物允许的倾斜值如下： 表 1 高耸结构基础的倾斜允许值， 注：H 为自室外地面起算的建筑物高度（m） 。 2通常，当构筑物的倾斜可由肉眼察觉时，往往超过上述倾斜允许值，尤其对烟囱、高炉、水塔及贮液罐等高耸结构，控制其倾斜允许值更为重要，有时，高耸结构的倾斜同时伴随结构物的开裂，需特别加以重视。2 工程事故概况 佛山某厂位于北江畔，其车间为 8 层框架结构的楼房，采用桩基础，38 层为一般办公室，12 层中空用于放置贮液罐，车间现有 5 个采用筏板基础的钢结构贮液罐，罐高 7.0m，直径
3、5.34m，用于贮存成品，满载时荷截为 154 吨，加上贮液罐自重及基础底板荷重，实际有效荷载为 180吨。该车间于 2006 年投入生产不久，即发现罐体发生倾斜，于是采用加厚纠平基础砼板的方法进行处理，处理后使用一段时期，再次发生倾斜，如此反复几次，至近期发现罐体倾斜加剧，倾斜值超过规范允许值的 2倍，经测量，罐体地基沉降量由承台一侧向天然地基一侧，呈线性分布，详见图 1。罐体倾斜造成室内输液管线、阀门错位，局部甚至威胁办公楼的安全使用。 图 1 罐区沉降量分布与位置关系图 3 事故原因分析 根据车间厂房兴建时的勘察资料显示，贮液罐地基土的剖面如图 2所示，由上至下，可分为 3 层。 1.杂
4、填土：厚 4.04.2m，杂色，以暗色为主，含砖石、瓦砾、瓷片渣 4070%，局部见块石，成分分布不均，松散稍密。 32.淤泥质土：厚 6.68.4m，黑色，含泥炭、腐木，软塑，局部流塑。3.强风化基岩：为泥质粉砂岩，埋深为 10.6012.60m。 地下水埋深 2.10m，位于杂填土层。图 2 地层剖面图 贮液罐均安放于车间厂房内，因场地空间较窄小，致使贮液罐安放时，必有一端位于厂房桩基承台上，而另一端位于天然地基上，具体分布位置详见图 3。 图 3 构筑物分布及灌浆孔布置平面示间图（图中单位:mm） 当贮液罐建成并投入使用时，地基承受上部荷载，产生附加应力地基土产生压缩变形，即沉降。天然地
5、基一侧的沉降量主要由杂填土层和淤泥质土的压缩变形量叠加而成，桩基承台一侧的沉降量主要由承台及桩身压缩变形量叠加而成，而桩身及承台的变形量相对天然地基变形量极小，从而导致罐基不均匀沉降，引致罐体倾斜。 前期采用加厚纠平基础砼板的方法进行处理，经一段时期后，不均匀沉降现象仍然发生，主要原因有以下两点： 贮液罐贮液结束后，可视为加载完毕，地基土中产生附加应力，使地基土产生压缩变形，其中杂填土层孔隙水压力消散较快，固结沉降短时间内便可完成。而淤泥质土历时较长，因此，导致在采用加厚纠平基础砼板的方法处理后，淤泥质土的固结沉结仍未停止（虽然沉降量不大） ，故造成不均匀沉降现象发生。 该厂地处北江畔，经调查
6、此江在车间投入使用后，曾发过几次洪4水，且水位最高曾使车间浸水达 0.5m，而由杂填土的土层成分及结构组成分析，在地下渗流的作用下，土体极易发生管涌类渗透变形。 在洪水消退过程中，地下渗流带走粒径较小的土颗粒，使得杂填土层结构疏松，在上部荷载作用下，发生再次固结沉降，这也是导致罐基在多次加厚纠平砼处理后，仍发生不均匀沉降的主要原因。 4.事故处理方法 针对以上产生不均匀沉降产生的原因，提出灌浆法进行地基托换处理。 灌浆材料采用纯水泥浆，浆液本身固结强度高，有效填充率也高，浆液固结团块能形成较好的浆泡或浆脉。水泥的水灰比 1:1，灌浆压力为0.10.8MPa，灌浆设备采用活塞式泥浆泵，连续式搅拌
7、机，通过注浆管将水泥浆注入地层，固结成浆泡或浆脉。灌浆工艺为先用钻机成孔，孔位一般都平均分布，每罐布置 36 个孔，灌浆采用上行式拔管灌浆，每孔灌浆时采用少量、多次和反复灌浆，使孔间和罐基下都有一个相互挤压增密的作用，有利于提高土体的物理力学性质。 灌浆初期压力较小，进浆量较大，随着灌浆量的不断增加，灌浆压力增大，进浆率减小，其压力与时间曲线呈线性关系。 5.结论 灌浆加固后，经钻孔抽芯取样及室内土工试验进行灌浆加固前后比较，在杂填土层中孔隙被浆液填充，粗细颗粒胶结良好，形成一个整体，土层渗透系数大大降低，抗渗变形能力及其它物理力学性质得以提高，在淤泥层内浆液能形成较完成的浆泡，直径可达 0.
8、75m，周围尚有辐射状5裂隙充填的浆脉，灌浆孔附近的土质密度较高，向外直径 4.0m 就过渡到原状未扰动土体，压密半径为 2.0m，测得浆泡固结强度 f=220kPa 以上（最高可达 520kPa） ，压密带 f=150180kPa，尚见淤泥由黑色变成浅灰色，明显脱水硬化，其它物理力学性质也得到提高，根据钻孔抽芯取样可见，淤泥层浆泡是置换挤出淤泥形成的，浆泡内部分淤泥俘虏体也被同化复合成结石体，胶结良好。所以，对于本工程经少量多次灌浆的地基托换可达到设计使用要求。 7.参考文献 1.叶书麟、韩杰、叶观宝，地基处理及托换技术，中国建筑工业出版社，1994 2.中华人民共和国建设部，建筑地基与基础设计规范，中国建筑工程出版社，2011 作者简介：张丽红，女，工程师，从事岩土工程勘察、设计与施工。
