某項目地下車庫基礎沉降變形原因分析及注漿法的應用

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)合某工程實例，分析了基礎沉降產(chǎn)生的原因，詳細介紹了注漿加固法在地基加固中的應用及效果檢驗方法，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

某項目包括10棟住宅及地下車庫，住宅地上24層地下2層，地下車庫1層，其中住宅采用筏板基礎，基底標高-11.70m，地下車庫采用框架結(jié)構(gòu)，獨立基礎，基底標高-6.90m。由于主樓部分基坑采用了放坡施工，導致部分車庫獨立基礎位于主樓筏板基礎外側(cè)回填土上。地下車庫主體結(jié)構(gòu)施工完畢后，部分位于回填土上的獨立基礎出現(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趨于擴大，嚴重影響結(jié)構(gòu)安全。

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

2基礎沉降產(chǎn)生原因分析

2.1不均勻地基

發(fā)生沉降變形產(chǎn)生裂縫的獨立基礎，其地基持力層均為回填土。據(jù)建設單位介紹，回填土為素土，以粉土及黏性土為主，成分較復雜，并且回填過程中，未嚴格按設計及規(guī)范要求進行分層回填夯實?；靥钔恋鼗鶋簩嵪禂?shù)未達到設計及規(guī)范要求，壓實欠均勻，當附加荷載較大或短時間內(nèi)迅速增加時，易產(chǎn)生不均勻沉降，導致基礎沉陷或局部拉裂。

2.2雨水滲透

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

3注漿法加固地基方案設計

3.1地基加固方案選擇與加固機理

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

注漿法加固地基，是將既有流動性又有膠凝性的漿液，按照規(guī)定的濃度，通過特設的注漿鉆孔，壓送到土層中去。漿液進入土層孔隙中，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注漿加固地基設計參數(shù)

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

（2）為保證工程質(zhì)量，注漿孔深度應保證穿透回填土至老土層上。注漿孔孔徑D=100-120mm，初步設計獨立基礎注漿孔數(shù)為20個（獨立基礎內(nèi)8個，獨立基礎外12個）。由于場地條件復雜，注漿孔位布置可根據(jù)實際情況進行調(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)場施工時應根據(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對注漿加固效果的檢驗

注漿法施工完成28d后，對本次加固后地基采用探井取樣及輕型動力觸探試驗兩種方法檢驗注漿加固效果。

4.1探井取樣

探井采用人工挖探，并在探井中取I級大塊土樣。主要進行常規(guī)物理力學性質(zhì)試驗及固結(jié)試驗，用以確定土層的壓縮指標及其物理力學性質(zhì)指標。本次檢驗分別布置探井及動探孔各2個（加固范圍內(nèi)一個，加固范圍外一個），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;輕型動力觸探錘擊數(shù)相應也有一定的提高，施工后地基強度提高。另外，注漿法加固地基后經(jīng)過觀測，試驗區(qū)框架柱裂縫不在加大，基礎變形后續(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，試驗區(qū)框架柱裂縫不在加大，基礎變形后續(xù)發(fā)展?jié)M足規(guī)范要求，方案切實可行，能明顯改善地基物理力學性質(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，其他物理力學性能的變化并不明顯，故其加固效果應從宏觀上來分析，即應考慮土體的骨架效應。