工程实例-高压旋喷在建筑物纠倾与加固中的应用

一、工程概况

广东省南海市某铝材厂办公楼为三层框架结构建筑，东西长 23m，南北宽9.5m。基硅型式为柱下独立基础。该楼在外墙砌完，尚未进行墙面抹灰时，观测表明该楼基础发生不均匀沉降，该幢楼房向南倾斜严重，倾斜达 16.5%，超过地基基础设计规范4倍多。南北两轴线不均匀沉降和倾斜严重，造成地梁拉裂，墙体多处开裂，致使该楼无法继续施工，损坏严重，面临报废的危险。

二、工程地质情况及沉降原因分析

根据地质钻孔所揭露地层，本场地岩土层结构及性质如下∶①填土及耕植土———松软，厚1.5m;

② 淤泥及淤泥质土——灰黑色，夹腐殖质，流塑~软塑，饱和，压缩系数为1.38MPa-'，属高压缩性土，承载力低，厚6.5m;

③淤泥质粉土——灰黑一灰白色，稍密~中密，饱和，厚约3.0m;④粉质粘土——灰～暗红色，夹泥质，密实，稍湿，厚度不详。

从地质资料分析，该楼房基础直接置于较厚的淤泥层上。淤泥层呈流塑一软塑状态，饱和，压缩系数为1.38MPa-!为高压缩性土层，这是楼房沉降大的主要原因;此外，该办公楼南面二层、二层向外凸出1.5m，致使南北两轴线基础受力不均。由于力矩作用，在荷载基本上已完成的情况下造成整幢楼房向南严重倾斜。

三、纠倾及基础加固方案

根据场地和地质条件，以及迫降纠倾的理论分析，采用单管旋喷法对该楼房基础进行加固，结合所用机具的特点。对楼房纠倾采用浅层和深层高压冲水掏十和辅以人工掏十的方法，

其体实施时，根据基础加固桩位布置图（图 4.7-28），首先在沉降严重的 B轴外侧，每个柱承台下完成一个旋喷桩，以防进行纠偏过程中建筑物发生意外。

第二步，在沉降较小的 A轴，紧贴承台外侧和纵梁外侧，将旋喷机具下到承台底部 10~15cm处（图4.7-29），以高压泵产生10~15MPa的高压水流，只旋转不提升切削土体。

第三步，待外侧土体基本被掏空后，将旋喷钻机移至A轴内侧，先用人工方法掏空全部横向地梁底部的部分填土，重复第二步高压冲水浅层切削工作。

第四步，浅层冲水掏土结束后，分别于 A轴外侧及内侧将旋喷管下至承台和纵梁底部4~6m进行深层冲水掏土，同样只旋转不提升，以形成土体内部的孔隙（洞），个别位置采用人工掏控，以确保在整个纠倾过程中，楼房结构不会因受力不均而产生新的裂缝和变形。

第丘步，当纠倾工作完成后，A、B两轴沉降差在 2cm 以内时，立即进行A轴外侧承台下旋

喷桩施工，随后再相继完成B轴内侧和 A轴内侧的旋喷桩，完成楼房基础的加固（图4.7-30）。

旋喷桩施工技术参数如下∶

四、加固效果

施工检验旋喷桩桩径达 800mm，在上述纠倾与加固过程中，严格控制纠倾迫降速率.对楼房进行严密观测，保证整幢建筑物的安全。

纠倾历时 26 天，平均每天纠倾迫降量为 Smm，最终 A、B两轴沉降差由11.8~15crn 降至0.05～1.5cr.倾斜率主 l6.5%降至1.8%。，经历一年时间观测仍然保持在上述水平，不仅为业主节约了大量资金，而且积累了宝贵的工程经验;

（一）设计要充分考虑有关地基土体应力变化的规律;

（二）倾斜严重的建筑，在纠倾前要先采取一定的地基加固措施;

（三）淤泥层中采取切削土体的水压力以10～15MPa为宜;

（四）切削浅层淤泥土体时间以每次1~2min 为宜;

（五）深层切削淤泥土体深度以层厚一半为宜;

（六）切削土体时只做旋转不做提升;

（七）切削点的距离以1.5～2.0m为宜。