掏土法主要應(yīng)用在因?yàn)榈鼗�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(kāi)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(huì)很大；所以在地下水位較高的情況下，施工會(huì)因?yàn)榫�，槽�?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(kāi)展了高壓清洗機(jī)在掏土糾偏應(yīng)用的可行性試驗(yàn)。

 

 

一幢6層住宅樓，長(zhǎng)58.5米，寬10.2米，磚混結(jié)構(gòu)，條形鋼筋混凝土基礎(chǔ)。場(chǎng)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(chǎng)地內(nèi)地下水位埋深0.3米。

 

針對(duì)厚度變化很大的淤泥層，設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)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(kāi)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(shí)際的清淤施工時(shí)并沒(méi)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(guò)三個(gè)月的觀察后發(fā)現(xiàn)，樓體傾斜越來(lái)越嚴(yán)重，于是施工方采用旋噴注漿法對(duì)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(guò)大，還需要對(duì)此部分作適量糾偏處理。

 

 

根據(jù)沉降量觀測(cè)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(diǎn)的小很多。因此，只要將西南角局部促沉，使3號(hào)點(diǎn)的沉降量與2號(hào)點(diǎn)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(duì)較高。在這種地基條件下，常識(shí)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(kāi)挖掏土作業(yè)井、槽時(shí)會(huì)很困難。所以不能采用常用的掏土方法，而這時(shí)我們開(kāi)展了高壓清洗機(jī)在掏土糾偏應(yīng)用的可行性試驗(yàn)。

 

 

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(kāi)啟高壓清洗機(jī)，高壓水射流從噴頭噴出，對(duì)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(guò)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(huì)在建筑物的荷載作用下產(chǎn)生附加沉降。

 

 

為了避免過(guò)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?cè)谑┕で按_定了對(duì)所有孔實(shí)行少量多次的掏土原則，每次掏土之后，加密對(duì)沉降量的觀測(cè)，并根據(jù)觀測(cè)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(jì)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(jì)深度，鉆進(jìn)時(shí)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(duì)稱(chēng)的安裝了一對(duì)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(kāi)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(duì)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(huì)對(duì)其造成任何破壞。

 

掏土施工開(kāi)始以后，我們?cè)诟骺自囼?yàn)性地掏土一次，然后進(jìn)行沉降觀測(cè)。淘土后的第二天，3號(hào)點(diǎn)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(kāi)始進(jìn)行第二次掏土，三天后又下沉了24mm。這時(shí)累計(jì)下沉已達(dá)43mm。至此，3號(hào)點(diǎn)與2號(hào)點(diǎn)的沉降量已經(jīng)很接近了，為防止過(guò)量沉降，掏土實(shí)驗(yàn)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(dòng)力掏土，完全可以達(dá)到糾偏的設(shè)計(jì)要求。由此可見(jiàn)，高壓清洗機(jī)在掏土糾偏的應(yīng)用中是可行的。