劲性微型桩在地下洞室塌陷事故中的应用

劲性微型桩在地下洞室塌陷事故中的应用摘要：介绍劲性微型桩在地下洞室塌陷事故中的应用，劲性微型桩因其桩内型钢刚度大、承载力高，能克服因地基局部软弱而产生的缩颈及断桩对其承载力的影响，在地基加固及基础托换中具有较好的应用前景。关键词：劲性微型桩地下洞室塌陷地基加固Abstract:I-shapedsteelreinforcedmicro-pileisdescribedintheaccidentofsheltercollapseunderbuildingfoundation.WiththeI-steelinthecore,higherrigidityandstrengthcanbegainedwhichdecreasetheeffectofpileradialshrinkageandwillbeapplicabletosoftsoilreinforcementandfoundation-underpinning.Abstract:I-shapedsteelreinforcedmicro-pileisdescribedintheaccidentofsheltercollapseunderbuildingfoundation.WiththeI-steelinthecore,higherrigidityandstrengthcanbegainedwhichdecreasetheeffectofpileradialshrinkageandwillbeapplicabletosoftsoilreinforcementandfoundation-underpinning.Abstract:I-shapedsteelreinforcedmicro-pileisdescribedintheaccidentofsheltercollapseunderbuildingfoundation.WiththeI-steelinthecore,higherrigidityandstrengthcanbegainedwhichdecreasetheeffectofpileradialshrinkageandwillbeapplicabletosoftsoilreinforcementandfoundation-underpinning.Keywords:I-shapedsteelmicro-pile，shelter，collapse，soil-reinforcement工程概况济南钢铁集团总公司41号住宅楼总建筑面积为5600m，分五个单元，在13、14轴线处设伸缩缝一道，建筑平面如图1所示。主体为6层砖混结构，钢筋混凝土条形基础，基础埋深-2.25m，1996年建成使用。1998年8月发现该建筑物外纵墙窗台下多处出现斜向裂缝，该楼东侧一、二单元明显向北倾斜，建筑物在伸缩缝处明显错出（如图2所示），顶层出现暖气及自来水管道拉断现象。建筑物检测结果为查明建筑物倾斜原因，掌握建筑物沉降及倾斜的发展速度，为建筑物加固提供可靠资料，对建筑物进行了以下几个方面的检测。补充地质勘察8月16日至8月24日，进行工程地质补充勘察，在建筑物外共钻孔32个，发现该建筑物东侧一、二单元下有一废弃防空洞斜向穿过（见图1）。室外洞顶距地面约7.5m，洞高一般为1.7m，洞宽约2.0m。由于防空洞未做任何防护处理，其顶部已经塌落，且建筑物外北侧已有一处塌落至地面。本次勘察揭露土层共分5层，自上而下依次为：①杂填土：灰褐色，可塑，湿，厚为1.4～1.8m；②黄土状粉质粘土：黄褐色，可塑，湿～饱和，层厚为4.9～5.3m；③粉质粘土：浅褐红色，可塑～硬塑，湿，层厚6.1～7.8m；④碎石土：灰黄色，湿，中密～密实。2.2沉降观测经8月12日至9月4日现场观测，建筑物东侧一、二单元该段时间产生的最大沉降值为28mm，最小沉降值为15mm，建筑物沉降速度最大为4mm/天。由于时值雨季，大量地表水通过裂隙渗入防空洞，造成防空洞上部土体坍塌，建筑物沉降及倾斜的发展速度很快。倾斜观测响经避9漆月渔4梦日稿现场观测，该皱建筑物主体结谱构最大倾斜值扛位于北纵缎墙宜1卷4考轴线处（伸缩孩缝东侧），向暑北倾斜挨75mm蓝，换算最大倾凉斜私为旅0.41塑%狐，已超出《建自筑地基基础设鲁计规范》携（圾GBJ器7熄—尘8狼9钻）第因通条规惩定骗0.4译%知的地基变形允今许值。但没有淘超过《危险房鸭屋鉴定标准》化（伏CJ1既3滚—魄8光6工）迟第书2.5.1.皮1疫条规词定匹0.7拼%裂的危房限值。建筑物裂缝律建筑物纵墙裂暂缝一般出现在宇一层窗台角部汉；顶层横墙出矿现斜向裂缝，放楼板板缝有拉位开迹象。由于伍该建筑物整体族刚度较好，这汁些裂缝宽度较忧小，一般置为招0.芒2融～微0萝.3mm键，最大不超过援1mm劈。3处理方案删3.1戚译设计思路赤由于建筑物的衣倾斜已接近危甚房限值，且建纽筑物的沉降及鲁倾斜的发展速煮度很快，因此迫首先要防止建豪筑物因防空洞岁突然坍塌而产促生倒塌破坏，狂同时防止建筑关物进一步倾斜蚁而成为危房。吊由于建筑物目盈前的倾斜不超翅过《危险房屋倾鉴定标准》李（球CJ1僵3出—纽8奶6助）第报祥.贼1燕条规樱定佩0.7睬%僚的危房限值，碧且没有给居民闭在心理及日常傻生活上造成较记大影响，考虑线到施工对西侧义三个单元居民陆生活的影响，妈综合考虑各方狱面的因素，决颈定不对其进行毫纠偏。松3.2吩娇处理方案丢潮首封防空洞端口勇首先将防空洞句在建筑物两端遮处用细石混凝量土封住。具体摔方法是先在建谣筑物外有防空渡洞部位各钻殊孔叉9报个，孔径侦250mm流，孔距悉750mm睁，梅花形布置粗，要求孔底达姥到防空洞下的窗原状土层。然剂后采用塌落度世为阁120mm屋的烘C1诞5伤细石混凝土向标孔内灌注，直右到灌满为止，愧将防空洞在建关筑物进出口处孝堵死。距劲性微型桩托雨换银惰采用微型桩对们原有基础进行拥托换，是因为严微型桩具有以宴下优点任：颤①到承载力高途；匠②淋沉降量小，一先般在设计承载掉力作用下仅为送几毫米肆；贵③爱所需施工场地铃较小榨；祸④困桩孔孔径小，阔施工时对原有判基础影响小，凑不会因施工引构起建筑物附加集沉降出。站⑤德能穿透各种障构碍物，适用于春各种不同的土递质条件。搭另外，采用微盗型桩对有防空重洞部分的基础内进行托换，还愉能查找出建筑秩物下防空洞的幻确切位置，从惹而省去室内勘贡察工作，节省泄时间，并可根梁据防空洞的实罗际走向随时修充改设计。泡由于雨水造成议防空洞内塌陷伟土体较软，为飘防止该部位产兼生缩颈或断桩透，决定采用劲铲性微型桩，微尾型桩内缝配娃I1宵0汤工字钢，采用晚压力灌注水泥俯砂浆（注浆压妖力江为耀0.4MP丘a索）形成桩身。压力灌浆期由于微型桩灌穿注水泥砂浆颗另粒较粗、压力貌较小，防空洞掉及其上部塌陷宰土体不能有效宜加固，为防止华该部分土体对律微型桩产生负它摩阻力。因此窜，当微型桩施稍工完成后，再帝采取压力注水涛泥浆的方法将肤防空洞及其上匙部位松动的土锹体予以加固。映具体做法是在自已探明的防空嫌洞部位钻注浆绸孔，间距为蒸1.0m育，孔深至防空串洞洞底，成孔母后放入注浆管属，将孔顶封住摘，然后压力灌殖注纯水泥浆，辅注浆压力波为羽1.企5狗～扑2MP鞭a设。霜4痛副微型桩加固设姿计及施工饭4.1酷需微型桩加固设意计鹊考虑到防空洞仿上部土体已经安部分坍塌，因份此在微型桩设吹计时不考虑防使空洞以上部分恢土体的侧摩阻叠力，也不考虑句防空洞部位桩取间土的承载力框。设计桩径为神220mm事，微型桩深入智防空洞晚下州4.掉5厦～剪5摸m摸，为减小沉降溜，要求桩端进悦入碎石土春0.5m牌。枪微型桩单桩竖远向极限承载力吴按下式计算另：便由于微型桩采旷用的是压力注浮浆，部分浆液艺渗入桩周土体神，其侧摩阻力命及端阻力均有辫提高。根据作微者在以往工程保的实测结果所圣积累的经验，赠在本项工程中绍，将粉质粘土庸的侧摩阻力提所高淋15三%跳，碎石土的侧难摩阻力及桩端纵阻力提浩高纪25充%侨。计算出微型野桩单桩竖向极侨限承载力皆为棵420k尤N拜。巷为保证可靠传浊力，桩顶做承特台与原基础形越成整体。微型仅桩平面事布置及剖面如蜘图传3讽所示。腿图吸3弄窗微型桩平面布毅置及剖面图救4.2苍我微型桩施工醒微型桩施工首直先在沉降较大绒的北纵墙开始盛。为缩短施工右工期，共吵有纱4唉台矩XJ-10灯0页地质钻机同时关施工。为防止猫施工引起建筑拌物产生附加沉楚降，微型桩成具孔均采用干成蔬孔，桩孔施工娃间隔进行。当前微型桩孔遇到物防空洞时，为猪防止防空洞底厚部塌落的松散占软土塌入下部暂桩孔，在该部借位反复提钻取话土，成孔后应音立即安放工字发钢，将注浆管原插至孔底，采乘用压力灌注水封泥砂浆，水泥刺砂浆配合比为皮：水泥：砂：弊水：减水甜剂践=香1浙：编0.先6痒：嚷0.3到5碧：存0.0背2变，注浆压力查为根0.4MP锐a陕，直至灌满为当止。砂浆试虚块催2华8培天的平均抗压过强度匀为非48MP蜡a卷。由于防空洞化没有完全塌落蚊，压力注浆时富砂浆被压入未乎塌落的防空洞妥塌落土体裂隙消内，因此先期巩灌注的桩孔其棵注浆量一般较挪大，有的达到份10m侨以上。欧在微型桩成孔删过程中，发现锅防空洞在建筑辫物下有一分支寺沿北纵墙向西财延伸，同时发寿现防空洞走向疑与原来估计的讲有所不同，根股据具体情况，熄及时变更设计夹增加了微型桩虚的数量（见识图颂3贩）。另外发现含，防空洞在建催筑物下的塌落港程度比外面要奔严重，有的部摄位已塌落至基镜础底面，大部熔分已塌落至基是础攻下傲2啦～鸣3搂m时。校为保证桩承台剂与原基础连接详紧密，将原基灌础表面凿毛，葛冲洗干净后，倦刷界面剂。同慧时在原基础上柜，每隔唉400mm旺打直径为悲30mm直深为祸200mm昏的锚孔，梅花兔型布置，夹灌而M2嫂0行膨胀水泥砂浆致后，插入钞1怎6渔插筋，插筋长杠450mm歌。5加固效果消本项工程于槐199浩8亮年滔9宗月虑7珍日籍开工，神199三8盏年革1威0喜月森2府5四日奴完成，共打微精型胳桩朗11袖0芳棵，灌注水泥梅砂浆近茫100m丢，灌注水泥浆谢42m凤。窑表奏1障转加固前后建筑税物各点沉降酸值振mm笼测点末日期斧1的2首3袋4寿5休6铜7岛8附8.12苦0巨0现0阻0分0干0需0雾0界8.19圣0疫4循11剃22截14助3危1逆1独8.26名2坏5碍14蛋27滤17怠1足1焦2咏9.4讨1套5痰15剃27葵17糊1闭1予1牵9.10土2奖8树19删31赚18京1蒜0锈2导9.24园1填9残22判36祖20理1烘0恒2书10.6垮1捆8厌25婶35尺19克-1资-1筛1言10.23桃0核8粘25鼓35转19缘-2董-1众0丸1