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静压注浆在电厂厂房基础加固中的应用
摘 要:结合工程实例,阐述了利用静压注浆方法对电厂厂房进行地基加固的原因、方案设计和关键技术,并对处理后的注浆效果进行了分析评价。
关键词:地基沉降 静压注浆 基础加固
陕西金泰氯碱化工有限公司自备热电站主厂房,位于陕西省米脂县城南约1.2km的化工厂生产区,西临210国道和无定河,地貌单元为无定河**阶地,厂区地势平坦,无明显高差。该厂于2005年9月2日初步建成并试运营生产,运营后,在汽机锅炉房、主厂房低压配电室和高压配电室等区域产生较大的不均匀沉降,如不尽快找出沉降的原因并及时进行治理,会严重影响到设备的正常生产和**性。
1 工程地质条件
自备热电站主厂房地质条件表1。该厂区地下水为**阶地潜水,局部有工业废水和生活废水渗漏,地下水位约在2.0~2.5m之间,且随季节变化而有上下浮动。
2 不均匀沉降原因分析
根据现场勘查分析,产生不均匀地面沉降的原因有以下两方面:1)由于地下潜水水位的变化和工业、生活废水的渗漏,影响到砂石垫层和回填土的附加沉降;2)由于生产过程中设备振动,导致砂石垫层和素填土的附加沉降。根据地面不均匀沉降原因,确定加固方案采用静压注浆法,加固对象为砂石垫层部分和素填土部分。
3 加固方案设计
考虑到主厂房地下管道、电缆、油管等分布复杂,加上地上设备的影响,具体布孔原则如下:
(1)平面上孔间距为1.5m,排间距为1.0m,孔位成梅花状布置;
(2)不均匀沉降量大的区域,孔位可适当加密;
(3)受到地表设备和电缆沟、地基等的影响时,孔位沿设备基础周围布设,孔间距可按适当加密的原则进行。
(4)在沉降量较小的地方,孔位主要布设在墙、柱和设备基础周围。
注浆材料选用速凝水泥浆液,采用P032.5R水泥,水灰比为1:0.6~0.8,同时加入三乙醇氨和氯化钠加强剂,其中三乙醇氨加入比例为水泥重量的万分之三,氯化钠加入比例为水泥重量的千分之三。
自上而下总的注浆程序为:先对素填土进行注浆,待初凝后,再对砂石垫层进行注浆。对于每个孔的施工,按照逐步加密、由外向里封堵的注浆原则进行施工,即把注浆孔编号分为工序孔I,工序孔II,先对工序孔I进行施工,再对工序孔II施工,且先施工外圈孔,后施工内圈孔,*后施工检查孔,以此顺序进行具体的注浆施工(图1)。
其中钻孔孔深应控制在砂砾石层底部,但不能破坏下伏的灰土垫层及原状土。
4 施工
选用xP—100型回转式岩芯钻钻机和50型方杆钻机进行成孔,根据砂砾石垫层不同部位的具体埋深,确定成孔深度。钻孔孔径为Φ91~95:mm。对于设备不能到达的地方,可采用人工成孔。
注浆管采用内径为Φ20mm的PV(:管,注浆段每隔0.5m设置一对Φ5mm的出浆孔,上下两对孔成垂直分布。注浆管底口下入至距孔底0.5m处,采用孔口止浆,孔口处外露注浆管0.3—0.5m与输浆管连接。
注浆压力不小于0.1MPa,注浆量不宜少于3.0m3注浆过程中应随时观察地面及管沟中的情况,当发现有冒浆时,应及时停止注浆。
每个孔注浆的终止条件为注浆量小于1~2L·min一时,继续灌注30min,即可结束注浆。
待注浆结束后,凿去孔口下0.2m内的封孔砂浆,采用细石砼进行封孔。
5 注浆效果分析
在整个注浆过程中,每天利用精密水准仪对底板进行沉降观测,施工完成后,在大楼周围及楼内底板上,各任取3个孔进行取芯检查,得出以下结论:
(1) 从注浆加固施工过程来看,随着施工的进展,压入土中的水泥浆液不断增多,注浆孔口常出现负压,说明基土较为松散。漏水现象逐渐消失,后序孔较前序孔多呈递减趋势,符合补强灌浆的一般规律。
(2)从施工完成28天后所取芯样情况来看,通过注浆加固后,增加了土体密实度,同时,架空的孔隙得到浆液的充填,从而改善了基土的结构,增加了基土的强度,大楼的不均匀下沉得到有效抑制。
(3)从沉降监测结果来看,沉降已经得到很好的控制。注浆完毕后4个月观测结果表明,下沉区域经过注浆的地基有明显抬升现象,并且主厂房地基已经趋于稳定,充分说明注浆效果好,达到了提高建筑物地基承载力的要求。
王万平 邹永玲
(长安大学地质工程与测绘工程学院)
《岩土工程界》2006年第8期
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