掏(排)土纠偏是在倾斜建筑物沉降小的基础下部掏(排)土,形成部分土体临空,减少与基础的接触面积,增加接触应力,产生一定的侧向挤出变形,迫使基础下沉,调整不均匀沉降,达到纠偏目的。
掏土纠偏是掏(排)土、穿孔掏土、钻孔取土、辐射井射水排土等纠偏法的总称。现以钻孔掏土纠偏和辐射井射水排土纠偏为例介绍如下。
(一)钻孔掏土纠偏
软粘土(淤泥)的特征是强度低而变形大,如果控制加荷速率,则有可能使地基进入不排水的剪切状态,产生一定的塑性流动使基底软土(淤泥)侧向挤出。钻孔掏土纠偏法就是利用这一原理,在建筑物地基钻孔后,造成地基侧向应力解除,使基底部分土体侧向挤出,产生应力重新分布,引起整个基础附加下沉,原沉降较小的一侧大于沉降大的一侧,取得调整倾斜的效果。此法适用于建造在厚层淤泥地基上的建筑物的纠偏。
钻孔掏土纠偏施工要点如下。
1.基础加压
为有利于钻孔后土从侧向挤出,应给基础施加附加压力。附加压力一般在钻孔2~3个月前逐级均匀施加,直至基础荷载接近地基土的比例极限。
2.钻孔
钻孔的布置和直径的选择,应根据建筑物场地的工程地质条件、取土次序、纠偏量的要求以及施工机具的条件确定。钻孔一般布置在基础外沉降较小的一侧,离基础边缘距离应尽量小,但必须留出钻孔操作位置,一般约0.3m。为了防止靠近基底的土体不直接向侧向流动及便于钻孔的操作,在基础底面以下一定范围内设置套管,套管长度根据掏土深度确定。
3.掏土纠偏
根据建筑物的回倾速率,在基础上沉降小的一侧逐级增加偏心荷载加大该侧附加压力,并有控制地钻取套管以下挤入钻孔的土体(淤泥),调整倾斜进行纠偏。
为了掌握基础下沉及纠偏情况,应在基础四周埋设沉降观测点,用精密水准仪进行观测,并用经纬仪通过基线法和直接投影法复核。
4.沉降速率控制
原沉降较小的一侧沉降速率一般控制在0.1~0.3mm/d,原沉降大的一侧沉降速度应更小,控制在0.05mm/d以内。只有将沉降速率控制得很低,使倾斜的调整过程极其缓慢,侧向挤出才是有限的,才能确保不丧失地基稳定性。
在卸去基础上的均匀荷重后,基础会有一定回弹量。
(二)辐射井射水排土纠偏(www.xing528.com)
辐射井射水排土纠偏是在基础沉降较小一侧地基内设置若干个辐射井进行人工射水排土纠偏的方法(图1-24)。该法适用于粘性土、粉土、砂性土或填土等地基上的独立、条形基础的建筑物纠偏。实践证明,此法是有广泛适用性的有效纠偏方法。
图1-24 辐射井纠偏示意图
辐射井射水排土纠偏法施工工艺如下所述。
1.辐射井设置
辐射井设置在建筑物沉降较小的范围内,其数量、布置、下沉深度应根据建筑物的倾斜情况、基础类型、埋深、场地环境,以及基底下土层性质等因素确定,并通过施工试验取得所需施工参数。
2.辐射井构造
辐射井一般可采用圆形混凝土或砖砌沉井。井的内径不小于0.8~1.0m,井壁上扇形布设4~6个射水孔与一定数量的回水孔,射水孔为120mm×120mm,回水孔为60mm×60mm。射水孔位置应设在基础底面以下0.5~0.8m处,回水孔宜在射水孔下交错布置。沉井应封底,井底宜低于射水孔1.0~1.2m。
3.射水排土
每座建筑物应不少于两个施工组同时施工。通过高压射水枪进行射水排土,冲孔排土范围应贯通沉降较小侧的基础底下全宽度。射水在基础下的地基土层中形成若干水平孔洞,使部分地基应力被解除,引起地基土不断塌落变形,迫使地基沉降。高压射水泵工作压力及流量,应根据地基土性质经现场试验确定。
4.回倾率的控制
在射水、排水过程中,应根据建筑物的整体刚度、基础类型、工程地质和水文地质条件等因素,确定建筑物的最大回倾速率,回倾速率一般应控制在5~10mm/d。建筑物的回倾率和变形量,可用调整射水成孔大小、深度、间距进行控制。
5.监测
应进行现场监测,并通过监测控制回倾速率及复位结束时机。完工后应继续对建筑物进行沉降观测,时间不应少于1~3个月。
6.辐射井回填
辐射井在施工结束后应回填灰土,并分层夯实。
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