由某工程水处理车间基础倾斜事故谈地基土的防水

1、由某工程水处理车间基础倾斜事故谈地基土的防水【摘要】对于座落于一般性粘性土地基上的建筑物,当地下水位埋藏较深时,人们往往忽视其地基防水问题。本文分析了某工程基础倾斜事故发生的原因,并提出了治理措施,旨在引起同行们对地基防水的重视。 【关键词】地基;基础;倾斜事故;粘性土;防水? Discuss waterproof foundation soil from an incident of engineering-based water treatment plant Wu Yu-tao (Shandong Zhengyuan Construction Engineering Co., Ltd.J

2、inanShandong250101) 【Abstract】For a general clay foundation is located in the building, when the groundwater level buried deeper, people tend to ignore its foundation waterproofing. This article analyzes the basis of an engineering tilt cause of the accident, and proposed management measures aimed a

3、t attracting the peers the importance of foundation waterproofing. 【Key words】Foundation; base; Tilt accidents; Clay; Waterproof? 1. 前言 黄土、膨胀性土等特殊性土地基的防水问题,在地基基础设计中,尤其作为低层、多层建筑物的地基时地表防水工作是非常重要的,研究程度也较高。因为黄土具浸水湿陷性,而膨胀性土具遇水膨胀、失水收缩的特性;地表防水不当易使地基沉降不均匀变形造成墙体开裂的事故发生。为此,建设部专门制定了国家标准的湿陷性黄土地区建筑技术规范(GB50025-2

4、004)及膨胀土地区建筑规范(GBJ112-87),对此类特殊性土地基的防水问题做出了明文规定,并作为强制性条文执行。然而,对于一般性粘性土、特别是地下水位埋藏较深时,地基的防水问题往往被人们所忽视。本文通过某工程水处理车间设备基础的倾斜事故,说明对基础处于地下水位以上的粘性土地基防水问题,同样是非常重要的,应象对待特殊性土地基一样引起重视。 1.1工程概况。 泰安市某工程于2008年1月投入运营,至2008年2月初陆续发现该工程水处理间2#、3#、5#设备(属振动性设备)基础产生不均匀沉降,使其由北南向倾斜,并持续发展,直至影响设备正常运行。 根据有关设计资料,该工程水处理车间设备为钢筋混凝

5、土基础,东西宽800mm,南北长2300mm,高600mm,设计设备单位荷重仅为40kPa,基底压力不足60kPa,采用天然地基,基础埋深0.50m,四周设置了坡度为0.01的排水沟,汇集至基础东北角通过下水道排出室外。经过测量发现,受影响最严重的2#设备基础南端最大沉降量为158mm,北端沉降量为12mm,倾斜达0.063。大大超出地基基础设计规范(GB50007-2002)关于承重基础局部倾斜不大于0.03的规定。 1.2场地岩土工程条件。 该建筑场地为山前冲洪积平原,地下水为第四系孔隙潜水,水位埋深在5.105.80m,多年变幅在1.002.00m之间,地下水对基础影响不大。 根据勘察资

6、料,车间场地地层结构简单,地表以下10.00m范围内可分为2层。第1、2层均为粉质粘土,1层粉质粘土厚度4.005.00m之间,2层粉质粘土一般厚度均大于5.00m,其主要物理力学性质指标如下表: 基础主要受力层为第1层粉质粘土,可以看出表中1层地基土的物理力学指标表明,饱和度较小,含水量较低。 1.3基础倾斜原因分析。 不难看出,设备基础持力层亦即主要受力层应为1层粉质粘土,其物理力学性质良好,处于地下水位以上,属非饱和性粘性土。该层不属湿陷、膨胀性等特殊性土,为一般粘性土,其承载力特征值为150KPa,而设备基础的单位荷重仅为40KPa,基底压力不足60KPa,故1层粉质粘土在强度上完全满

7、足设计要求。 图1设备基础、排水平面示意图? 那什么原因造成了基础的不均匀沉降呢?通过实地观察,明显的看到基础周围的混凝土地面有裂缝,在将基础周围约计0.50m范围内的混凝土地面揭掉以后,发现基础南部土层地面与混泥土层面已经有了约2cm左右的空间,而且充满了水,并顺着坡度方向(东西、北南流向,见基础平面布置示意图)流动,而北部无水体汇集。显然,基础的不均匀沉降是由于地基土受到水体的浸泡致使软化,从而造成土体抗剪强度降低,发生基础的不均匀沉降。由于基础南侧受到水体的浸泡沉降量较大,而北侧未受到水体浸泡沉降量较小。 进一步的调查还发现,2#设备基础南大约1.00m即为东西、北南向的水处理车间排水沟

8、,深约0.50m,宽约0.30m,素水泥抹面,砖砌结构,由此排水沟渗漏造成基础南侧混泥土面下积水,造成水处理车间设备基础发生不均匀沉降的直接原因。 造成车间2#、3#设备基础不均匀沉降,还有一个重要的原因是:在进行车间建造时,由于受工期等因素的影响,没有严格按照相关设计规范对地基土进行压实等方法的防水处理,由于施工质量的原因造成排水沟水体泄漏,地基土在水体浸泡、振动及荷载的影响下发生沉陷,从而造成基础的不均匀沉降。 对粘性土而言,随着含水量的提高,粘性土的物理力学性质会逐渐降低,特别是在振动荷载的影响下会加速这一变化。在本工程中,由于地基土受到水体的长期浸泡,由未饱和到饱和状态,致使地基土的抗

9、剪强度逐渐降低,加之基础受到设备振动的影响更导致不均匀沉降加剧。 事故发生以后,在倾斜最为严重的2#设备基础,沉降量最大的南端东西两侧,分别在深度0.50m(基底)、0.80m(人工方法)采取土样4件,试验资料取其相同深度的平均值,试验结果见下表: 由上表试验结果可以看出,基底0.801.00m之间的地基土均呈饱和状态,物理力学性质指标显著下降,地基土呈高压缩状态,且具自下而上影响逐步增强的趋势。试验资料表明,上述分析与试验结果是一致的。 3. 基础倾斜事故的治理措施 鉴于2#、3#设备基础已严重倾斜,已不能继续运行的现实,经综合分析、研究决定:改道排水沟,移动设备,拆除基础,在基底下做0.5

10、0m厚的3:7灰土垫层处理。(此基础倾斜致使设备不能正常运行的事故,影响生产10天,造成经济损失约计十几万元) 4. 避免事故发生应采取的措施 根据成功的建筑经验,当以处在地下水位以上的非饱和粘性土作为基础持力层时一般应采取以下地基处理或防治措施: 4.1对地基土进行压实处理。通过对地基土进行压实(或夯实)处理以后,可以有效地减小地基土的孔隙比,提高土体的密实度,使地基土的渗透性减弱,使土体受水体浸泡而其强度降低的影响减弱。 4.2基础底面以下做垫层处理。垫层一般采用3:7或2:8灰土,并作分层压实(或夯实)处理,厚度一般以不大于0.50m为宜。由于垫层在经过压实处理以后,一般可以认为其成为不透水层,这样垫层以下的地基土含水量就不会收到影响,从而达到保持地基土强度的目的。 4.3基础周围设置散水坡。基础周围设置散水坡的主要目的是避免地基土周围积水,不使地基土受到水体的浸泡,达到地基土不受到影响的目的。 4.4严防各种地下管道的水体的泄漏。好多工程事故的发生与地下水道泄露相关,使地基土被浸泡导致地基土的强度的降低而引发的基础沉降事故。因此,做好地下水管道的防水措施是非常重要的。 5. 结论 地基土