发布于:2010-08-06 11:32:06
来自:注册考试/注册结构工程师
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建筑物两侧地基土在附加应力作用下,因某种原因而发生了沉降量不等的沉降,不均匀沉降直接导致了建筑物的倾斜,国家规范对各级建筑物的倾斜量都有明确的规定,超过规定的建筑物就要设法纠偏或拆除;纠偏是解决地基不均匀沉降的方法,主要是利用射水方法使那些由于不均匀沉降引起建筑物的倾斜变小或恢复正常;射水是纠偏工作常用的一种方法,是对土力学知识的活学活用,它利用水对泥土的携带性,将特殊部位的泥土携带出来,人为造成地基土的破坏,使地基土进行二次沉降,达到消除沉降差以纠偏的目的。
一个建筑物的构建及装修要消耗巨大的社会财富,轻者几千万,重者几亿几十亿,如果发生了地基不均匀沉降造成倾斜量超出国家规范的要求,需要将建筑物拆除,不但给国家造成巨大的损失,也给环境造成巨大破坏,纠偏在这里扮演一个以小博大的作用,只要用几百万的成本来挽救几亿的财产,这不失为一个舍车保帅的好办法。除了经济效益,在纠偏过程中除了一楼的住户外,二楼以上的住户可以正常的工作、休息,以上种种都是重建一个建筑物所无法比拟的。
纠偏工程的不足之处在于,工程在纠偏的过程中就是一个对地基土的破坏过程,由于纠偏行业发展的时间还很短,所以有关的规范还不是很多,这就使在实际工程中存在很多的人为因素,工程的质量得不到保证。
纠偏工程在中国发展时间不是很长,现阶段中国的纠偏企业也不是很多,估计有十几家企业,地域性很强,但是由于工程量的有限,竞争也很激烈,另外,具有纠偏工程资格的企业,一般都具有高级的土工施工等级,因为纠偏工程是在土工工程中发展出来的,具有很强的实践性,没有大量的土工工程实践作为基础,纠偏的施工很难作到万无一失。
1、 人工挖射水井
射水井采用人工挖孔形式开挖,口径1.2米井上置一铁辘轳,上绞钢丝索,一人下到井下,用镐、锨挖土,并将土装入胶皮桶中;井上一人,用辘轳和钢丝索将胶皮桶中从孔底提上运走。当挖到一定深度时下入两块能合围成一个圆台形的铁板,将铁板与孔壁间灌入混凝土,继续向下挖孔,再一次挖到一个圆台高度时,再一次下入模板,灌注……,如此循环挖孔,直到达到楼基标高以下一定深度时,停止挖孔。射水孔的布置是按照楼的倾斜方向和楼的倾斜幅度来疏密排列的,针对这个工程,射水孔的排列位置在后面附有孔位表。观察射水井分布表可以看到,射水井的布置是南多北少,这是因为楼是向北倾斜的。为了达到整体纠偏的目的,在楼的射水井的数目是由南向北递减的,而不是只单单分布在南侧。
2、 射水
射水工艺是楼房纠偏工程中运用的一种独特的工艺,运用射水工艺可以达到相对均匀的掏空楼基以下土层,从而人为的引发楼基的不均匀沉降,进而达到纠偏的工程目的。它是一种对土力学不均匀沉降理论的逆运用,其射水工艺对地基土造成的破坏是不可逆转的,这对纠偏后的工程质量提出难题,在回填射水孔的过程中,仅仅运用双灰料进行回填是难以保证工程的后期质量的,运用水泥浆或特殊化学浆液对射水孔进行回注是行之有效的解决问题的方法,通过在回注过程中控制注浆压力可以有效的控制主浆成本和工程质量。
恢复过程中主要是一个施工的顺序很工期的合理安排问题,合理的利用工程预算知识可以合理的调配工期利用现场客观条件。
射水孔的成孔与锚杆孔的成孔有很大区别,锚杆孔多用机械和洛阳铲成孔,而射水孔使用水动力成孔,一般使用7.5千瓦三相异步电动机带动一个多级离心式清水泵,离心泵叶片在每分钟2900转的高转速下将水一级级增速增压,形成水的高压射流从射水头激射而出,以此冲击土体,形成一个直径100毫米左右的射水孔,每当射水孔进尺一定深度时,停止射水,续管再射,直到射水头达到指定深度时,停止射水,一节一节拔出射水管,进行下一个射水孔的施工,各射水孔的施工按顺时针依次施工,在射水的同时井内设置污水泵,将射水孔中伴随射水流出泥浆抽出室外, 沉淀,水则循环使用。在一次射水结束后,应该引清水到射水井内,水面高出射水孔50cm,浸孔的目的是人为的造成射水孔的塌孔,以便于下一次射水时能够带出大量的泥沙。
射水纠偏在工程上的应用是人类反向思维的一大壮举,通过土力学中关于土的不均匀沉降方面的内容,不只是想到了怎样处理好土层,运用夯实、CFG桩、灌注桩等方法、尽量的减小不均匀沉降量;面对已经发生了不均匀沉降的建筑物,这种正向的思维只能分析建筑物发生不均匀沉降的原因,而不能提出解决问题的切实可行的方法。射水工艺就是将土力学中不均匀沉降的理论反过来看,既然土层的差异能够引起不均匀的沉降,那幺是否有办法人为的改变土层的各项参数,从而达到使不均匀沉降量变小的目的,射水纠偏就是在这种情况下产生的,利用高压水冲击土层会使土中的细小颗粒被水带走,改变土的级配,土的稳定性变差,在压力下产生再一次沉降,这一沉降量恰恰是所需要的并且是可以控制的。
3、观测
讲到人为射水引起的沉降是可以控制的,那么又从那里得到信息,避免纠偏过大,本来偏向北侧,纠偏完后,反而偏向南侧。这就将发生工程事故,轻者造成工程浪费;重者还会发生人身伤亡,比如 曾听过施工人员描述他们纠偏一座170米高的大烟囱时烟囱平时在风中的摇摆半径就达到1米左右,重心很高,纠偏工作很困难也很危险。
如果不是运用测量学的知识以及光学仪器,上面所述的情况是完全有可能发生的。
运用经纬仪测量楼的变形需要设立观测点,观测点的选取方法是首先在一个方向目测楼面与地面的交线在这条线上架设经纬仪,先将仪器调平,然后观测墙面同时移动仪器直到墙面在视野中变成一条直线,用叉丝卡住这条直线,再一次调平仪器,再观测,循环直到调平后观测视野中的叉丝仍然卡在上面提到的线上时,观测对中用目镜,在视野中叉丝交叉位置定上小钉,并作好标记,保护好,为日后观测点。一个楼角线的观测需要设立两个观测点,观测点距离楼的距离不能太近,一方面防止施工中对观测点的扰动,另一方面,在观测点上架设仪器应该适于观测到楼的上角,太近观测时仰角太大,不利与观测。观测时先将仪器架设到观测点上,对中调平,先仰视观测到上楼角微调使楼角线与叉丝中竖丝重合,打到楼下角,垂直于楼角线拉一下尺子,观测楼角线与竖直叉丝的距离即为楼的偏移。换到另一盘再观测一次,取平均值。
绘制好表格以及直观图有上一次观测的应该作好与上一次的对比,将情况及时反映给工程技术人员,以便于安排下一次工作计划。
在测量时遇到的问题是,测量点的变动,测量变形时只有将仪器架设在同一观测点,观测同一点的位移,这样才具有可比性,才能通过比较得出较为准确的结论,近而指导实际施工,如果每次架设的点不同,观测的点又发生变化那么观测值就不存在可比性,对工程的指导就毫无意义,在施工以前就要在适当的地点定好仪器的架设点,在施工过程中,可以通过改变观测点来适应工程中的不确定因素
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