某項(xiàng)目地下車庫(kù)基礎(chǔ)沉降變形原因分析及注漿法的應(yīng)用

金碩

摘要：注漿加固法是工程地基加固最常用的方法之一，該方法利用氣壓或液壓將水泥或化學(xué)漿液等注入土層，以改善土層性質(zhì)，防止或減少滲透或不均勻沉降，從而使地基得到加固。本文結(jié)合某工程實(shí)例，分析了基礎(chǔ)沉降產(chǎn)生的原因，詳細(xì)介紹了注漿加固法在地基加固中的應(yīng)用及效果檢驗(yàn)方法，可供類似工程參考。

關(guān)鍵詞：變形裂縫;注漿加固;地基;處理

1工程概況

某項(xiàng)目包括10棟住宅及地下車庫(kù)，住宅地上24層地下2層，地下車庫(kù)1層，其中住宅采用筏板基礎(chǔ)，基底標(biāo)高-11.70m，地下車庫(kù)采用框架結(jié)構(gòu)，獨(dú)立基礎(chǔ)，基底標(biāo)高-6.90m。由于主樓部分基坑采用了放坡施工，導(dǎo)致部分車庫(kù)獨(dú)立基礎(chǔ)位于主樓筏板基礎(chǔ)外側(cè)回填土上。地下車庫(kù)主體結(jié)構(gòu)施工完畢后，部分位于回填土上的獨(dú)立基礎(chǔ)出現(xiàn)不同程度的沉降變形，框架柱出現(xiàn)裂縫，且裂縫發(fā)展?jié)u趨于擴(kuò)大，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)安全。

鑒于上述情況，位于回填土上的基礎(chǔ)下填土需進(jìn)行加固處理，以保證地下車庫(kù)基礎(chǔ)變形后續(xù)發(fā)展?jié)M足規(guī)范要求。

2基礎(chǔ)沉降產(chǎn)生原因分析

2.1不均勻地基

發(fā)生沉降變形產(chǎn)生裂縫的獨(dú)立基礎(chǔ)，其地基持力層均為回填土。據(jù)建設(shè)單位介紹，回填土為素土，以粉土及黏性土為主，成分較復(fù)雜，并且回填過程中，未嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行分層回填夯實(shí)。回填土地基壓實(shí)系數(shù)未達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，壓實(shí)欠均勻，當(dāng)附加荷載較大或短時(shí)間內(nèi)迅速增加時(shí)，易產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致基礎(chǔ)沉陷或局部拉裂。

2.2雨水滲透

據(jù)調(diào)查，車庫(kù)主體工程竣工后，曾遇多次強(qiáng)降雨，由于工地現(xiàn)場(chǎng)未采取有效措施導(dǎo)致排水不暢，雨水滲入基礎(chǔ)下地基土中，浸泡地基土而導(dǎo)致強(qiáng)度降低，承載力下降，產(chǎn)生不均勻固結(jié)變形沉降，加劇了基礎(chǔ)變形的發(fā)展。

3注漿法加固地基方案設(shè)計(jì)

3.1地基加固方案選擇與加固機(jī)理

通過對(duì)基礎(chǔ)沉降產(chǎn)生原因分析，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)及該場(chǎng)地特殊的工程地質(zhì)條件，考慮建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式等因素，綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素，經(jīng)分析對(duì)比，最后確定采用注漿法加固地基方案。

注漿法加固地基，是將既有流動(dòng)性又有膠凝性的漿液，按照規(guī)定的濃度，通過特設(shè)的注漿鉆孔，壓送到土層中去。漿液進(jìn)入土層孔隙中，驅(qū)走巖石裂隙中或泥土顆粒間的水分和氣體，并以其自身填充，形成了加固土體的網(wǎng)絡(luò)或骨架。后經(jīng)過硬化、膠結(jié)形成結(jié)石，可以起到加固、防滲、改善地基物理力學(xué)性質(zhì)與工程地質(zhì)條件等作用，從而提高地基承載力，減小壓縮變形量，使地基整體剛度及強(qiáng)度均有較大的提高。并且，注漿法加固方案可在短期內(nèi)產(chǎn)生地基加固效果，能有效遏制建筑物繼續(xù)開裂，保證建筑物主體結(jié)構(gòu)安全。

3.2注漿加固地基設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）加固處理范圍為獨(dú)立基礎(chǔ)內(nèi)部及外側(cè)四周，要求加固處理后獨(dú)立基礎(chǔ)變形后續(xù)發(fā)展?jié)M足規(guī)范要求。

（2）為保證工程質(zhì)量，注漿孔深度應(yīng)保證穿透回填土至老土層上。注漿孔孔徑D=100-120mm，初步設(shè)計(jì)獨(dú)立基礎(chǔ)注漿孔數(shù)為20個(gè)（獨(dú)立基礎(chǔ)內(nèi)8個(gè)，獨(dú)立基礎(chǔ)外12個(gè)）。由于場(chǎng)地條件復(fù)雜，注漿孔位布置可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

（3）注漿漿液采用水泥漿，水泥采用32.5MPa礦渣硅酸鹽水泥，水灰比0.6-1.0，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，亦可添加適量速凝劑。

（4）注漿壓力擬選用0.2-0.5MPa，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況、注漿量的變化及加固影響范圍調(diào)整注漿壓力。

4對(duì)注漿加固效果的檢驗(yàn)

注漿法施工完成28d后，對(duì)本次加固后地基采用探井取樣及輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)兩種方法檢驗(yàn)注漿加固效果。

4.1探井取樣

探井采用人工挖探，并在探井中取I級(jí)大塊土樣。主要進(jìn)行常規(guī)物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)及固結(jié)試驗(yàn)，用以確定土層的壓縮指標(biāo)及其物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。本次檢驗(yàn)分別布置探井及動(dòng)探孔各2個(gè)（加固范圍內(nèi)一個(gè)，加固范圍外一個(gè)），深度均為注漿加固深度。探井顯示注漿加固后的效果，詳見下圖：

4.2輕型動(dòng)力觸探

探井取樣結(jié)果顯示，注漿加固后土樣壓縮系數(shù)降低，壓縮模量增加;輕型動(dòng)力觸探錘擊數(shù)相應(yīng)也有一定的提高，施工后地基強(qiáng)度提高。另外，注漿法加固地基后經(jīng)過觀測(cè)，試驗(yàn)區(qū)框架柱裂縫不在加大，基礎(chǔ)變形后續(xù)發(fā)展?jié)M足規(guī)范要求。

5結(jié)束語

5.1注漿法加固地基后經(jīng)過觀測(cè)，試驗(yàn)區(qū)框架柱裂縫不在加大，基礎(chǔ)變形后續(xù)發(fā)展?jié)M足規(guī)范要求，方案切實(shí)可行，能明顯改善地基物理力學(xué)性質(zhì)與工程地質(zhì)條件，加固效果較明顯。

5.2注漿法注漿漿液在劈入土層過程中并不是與土顆粒均勻混合，而是呈兩相各自存在（詳見文中探井圖片），所以從土的微觀結(jié)構(gòu)分析，土除受到部分的壓密作用外，其他物理力學(xué)性能的變化并不明顯，故其加固效果應(yīng)從宏觀上來分析，即應(yīng)考慮土體的骨架效應(yīng)。