掏土法主要應(yīng)用在因為地基不均勻沉降而引起的建筑物傾斜事故的治理上，掏土法也是應(yīng)用最為廣泛的糾偏方法。目前采用的掏土工藝大多需要先開挖作業(yè)井、槽，然后在井、槽內(nèi)用各種方法向基礎(chǔ)底部掏土，輔助的工作量會很大；所以在地下水位較高的情況下，施工會因為井，槽內(nèi)的積水而變得很困難。為了避免這些缺陷，我們結(jié)合一棟六層住宅樓的加固糾偏工程，開展了高壓清洗機(jī)在掏土糾偏應(yīng)用的可行性試驗。

 

 

一幢6層住宅樓，長58.5米，寬10.2米，磚混結(jié)構(gòu)，條形鋼筋混凝土基礎(chǔ)。場地內(nèi)分部的地層自上而下為：

 

第一層素填土、厚0-3.5米、流塑狀；

第二層黑色淤泥、厚0-6.0米、從南至北厚度遞增、承載力標(biāo)準(zhǔn)值=80kPa；

第三層粉質(zhì)粘土、厚0-5.3米、南側(cè)厚、北側(cè)缺失、=150kPa；

第四層淤泥粉質(zhì)粘土、層頂埋深6.5-7.0米、鉆孔揭露厚度10米左右、未揭穿、=110kPa、場地內(nèi)地下水位埋深0.3米。

 

針對厚度變化很大的淤泥層，設(shè)計院在設(shè)計之初就決定采用換土法作為地基處理方案，并要求在表層開挖清淤后，鋪設(shè)厚度達(dá)三米的礦渣墊層。但是由于北側(cè)的淤泥厚度較大，在實際的清淤施工時并沒有完全清除，導(dǎo)致地基仍然明顯的保持南硬北軟的特征。建筑主體工程完成后，發(fā)現(xiàn)樓體向北傾斜嚴(yán)重，在經(jīng)過三個月的觀察后發(fā)現(xiàn)，樓體傾斜越來越嚴(yán)重，于是施工方采用旋噴注漿法對北側(cè)地基做了加固處理，加固后北側(cè)的沉降逐漸穩(wěn)定，但由于樓體西半部分的傾斜量過大，還需要對此部分作適量糾偏處理。

 

 

根據(jù)沉降量觀測資料分析，西半部分傾斜程度更為嚴(yán)重的主要原因是西南角的沉降量比南側(cè)其它各點的小很多。因此，只要將西南角局部促沉，使3號點的沉降量與2號點大致相當(dāng)，便可以消除樓體東西兩頭不同傾斜程度的差異。

 

 

西南角沉降量最小的原因在于此處淤泥層缺失，地基承載力相對較高。在這種地基條件下，常識告訴我們掏土法比堆載法糾偏更為適宜。但是由于地下水位比較淺，所以在開挖掏土作業(yè)井、槽時會很困難。所以不能采用常用的掏土方法，而這時我們開展了高壓清洗機(jī)在掏土糾偏應(yīng)用的可行性試驗。

 

 

首先，我們緊貼墻面從地表向下施工垂直鉆孔，鉆穿條形鋼筋混凝土基礎(chǔ)并達(dá)到一定深度后，用鉆桿將特制的噴頭從孔內(nèi)送到混凝土基礎(chǔ)之下。然后將高壓清洗機(jī)連接高壓軟管，并將鉆桿和高壓軟管相連接，隨后給高壓清洗機(jī)供清水，再開啟高壓清洗機(jī)，高壓水射流從噴頭噴出，對地基土形成的切割、破碎作用。被切割的地基土和水一起混合，形成泥漿后返回地面。

 

經(jīng)過高壓水射流的切割、破碎處理后，混凝土基礎(chǔ)之下便形成泥漿柱，直徑大小可由掏土強(qiáng)度控制，由于有效承載面積減小，地基便會在建筑物的荷載作用下產(chǎn)生附加沉降。

 

 

為了避免過量沉降或者沉降不均勻而造成上部結(jié)構(gòu)和混凝土基礎(chǔ)被破壞，我們在施工前確定了對所有孔實行少量多次的掏土原則，每次掏土之后，加密對沉降量的觀測，并根據(jù)觀測結(jié)果安排下一輪掏土施工。由于混凝土基礎(chǔ)下方有三米厚的礦渣墊層，而礦渣很難被水帶出地面，所以將掏土孔設(shè)計深度定位為八米，以便有足夠的空間容納下落的礦渣。

 

掏土孔的成孔工藝是：首先采用φ89合金鉆頭鉆穿表土和混凝土基礎(chǔ)，然后改用帶V字型鉆頭的合金噴頭鉆至設(shè)計深度，鉆進(jìn)時用適量清水作為沖洗液。掏土施工是借助單重管旋噴注漿的機(jī)具完成的，在高壓噴頭上對稱的安裝了一對直徑為2mm的噴嘴，當(dāng)鉆孔到底后，接上高壓軟管和高壓清洗機(jī)便可開始掏土作業(yè)，掏土?xí)r噴頭體邊旋轉(zhuǎn)邊提升，旋轉(zhuǎn)速度在20rpm左右，提升速度為20-25cm/min，高壓清洗機(jī)壓力控制在180-200 bar之間。掏土首先在混凝土基礎(chǔ)之下3-8米的范圍內(nèi)，目的是在礦渣墊層之下形成足夠的空間，然后對礦渣墊層進(jìn)行切割，使礦渣掉入下部的泥漿柱中。需要注意的是，混凝土基礎(chǔ)有較好的強(qiáng)度和剛度，這種壓力程度的水切割不會對其造成任何破壞。

 

掏土施工開始以后，我們在各孔試驗性地掏土一次，然后進(jìn)行沉降觀測。淘土后的第二天，3號點下沉了10mm，此后緩慢下沉。十幾天之后，累積沉降19mm，之后我們又開始進(jìn)行第二次掏土，三天后又下沉了24mm。這時累計下沉已達(dá)43mm。至此，3號點與2號點的沉降量已經(jīng)很接近了，為防止過量沉降，掏土實驗就到此為止，之后采用旋噴注漿方式將各掏土孔用水泥漿封填。

 

綜上所述，我們可以看出利用垂直鉆孔在混凝土基礎(chǔ)之下以高壓清洗機(jī)為動力掏土，完全可以達(dá)到糾偏的設(shè)計要求。由此可見，高壓清洗機(jī)在掏土糾偏的應(yīng)用中是可行的。