本發(fā)明涉及建筑基礎(chǔ)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種建/構(gòu)筑物物淺埋基礎(chǔ)脫空治理方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，淺埋樁基承臺基礎(chǔ)廣泛應(yīng)用于我國工程建設(shè)中，承載力高、施工成本底、建筑物穩(wěn)定性好，但對于軟弱地基上采用的淺埋樁基承臺基礎(chǔ)，由于軟弱土層的固結(jié)，以及隨著時間的增加，地基土的徐變、流變性質(zhì)，淺層樁間土跟著下沉，產(chǎn)生承臺與地基土脫空現(xiàn)象。

特別是沿海地區(qū)的一些廠房，場地整平后，上部分布著一定厚度的新近填土，下部分布著深厚的海相淤泥，廠房的工期一般較短，采用的是淺埋樁基承臺基礎(chǔ)，樁基采用PHC預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，一般以可塑～硬塑狀態(tài)的粘土或密實(shí)狀態(tài)的含粘性土中粗砂為樁端持力層，雖然設(shè)計(jì)時考慮了樁基負(fù)摩阻力影響，但在場平填土荷載作用下將產(chǎn)生固結(jié)沉降，勢必會造成該區(qū)域地面沉降，當(dāng)樁基承臺施工完成后，由于隨著海相淤泥層固結(jié)沉降的進(jìn)一步發(fā)展，造成了廠房等建構(gòu)筑物淺埋基礎(chǔ)的脫空。

一般的建筑物或構(gòu)筑物在設(shè)計(jì)中會考慮了樁身負(fù)摩阻力的影響，但基礎(chǔ)脫空對建/構(gòu)筑物仍產(chǎn)生以下影響：(1)由于基礎(chǔ)與地基土脫空，損失了一部分樁側(cè)阻力，導(dǎo)致了樁的承載力下降；(2)當(dāng)基礎(chǔ)承受動力荷載或水平荷載時，會導(dǎo)致樁基承載力大幅度降低，影響建構(gòu)筑物安全。(3)基礎(chǔ)與地基長期處于脫空狀態(tài)，影響建構(gòu)筑的外觀、可靠性、適用性和耐久性。

因此對建構(gòu)筑淺埋基礎(chǔ)脫空進(jìn)行處理，是迫切需要解決的問題。目前對于脫空的處理方法，一般都是采用鉆孔注漿的方式，注漿材料一般采用水泥、水玻璃，混凝土等，該注漿成本較高，易污染，而且并不適合大面積淺埋基礎(chǔ)脫空處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種施工方便、施工成本低廉、無污染且施工工期短、施工效果好，施工質(zhì)量易于保證的建/構(gòu)筑物物淺埋基礎(chǔ)脫空治理方法。

本發(fā)明一種建/構(gòu)筑物淺埋基礎(chǔ)脫空處理方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)通過探地雷達(dá)在建/構(gòu)筑物底層進(jìn)行探測，對建/構(gòu)筑物基礎(chǔ)脫空進(jìn)行識別，確定需要處理的脫空部位具體位置、面積和深度；

(2)對步驟(1)中識別的脫空部位進(jìn)行分區(qū)，對脫空區(qū)進(jìn)行分區(qū)應(yīng)考慮脫空區(qū)面積大小和噴射機(jī)性能進(jìn)行分區(qū)；并在每個脫空區(qū)域內(nèi)鉆設(shè)噴射孔，噴射孔的孔徑為110mm，多個噴射孔呈梅花形分布，其孔距為3～5m；噴射孔采用便攜式成孔設(shè)備進(jìn)行鉆設(shè)，其鉆頭直徑為110mm；

(3)準(zhǔn)備噴射設(shè)備和填充材料，所述噴射設(shè)備是包括噴砼機(jī)和空壓機(jī)，空壓機(jī)通過空壓管與噴砼機(jī)連接，在噴砼機(jī)的噴射管上安裝有S型噴射頭；所述填充材料為施工現(xiàn)場的細(xì)中砂、中粗砂、瓜米石或石粉中的任意一種或幾種混合，且填充材料的粒徑不大于15mm；

(4)將噴射設(shè)備組裝好之后直接運(yùn)輸?shù)矫摽詹课?，并將噴射管的S型噴射頭插入脫空部位最邊緣的一個噴射孔內(nèi)，然后將噴射材料加入噴砼機(jī)中，并同時開啟噴砼機(jī)和空壓機(jī)；直接通過噴射孔向脫空區(qū)域內(nèi)噴射填充材料，當(dāng)填充材料填充至噴射孔的孔口位置，便停止噴射，取出噴射頭，采用橡膠塞將該噴射孔臨時封堵，然后將S型噴射頭插入與其相鄰的下一個噴射孔內(nèi)繼續(xù)噴射，依次至使該脫空部位被完全填充，停止噴射；

(5)靜置5-10d后，打開每個噴射孔的臨時封堵橡膠塞，并通過噴射孔逐個檢查每個脫空分區(qū)材料充填飽和度，對于充填不飽滿的區(qū)域進(jìn)行二次噴射，二次噴射完畢后再次采用橡膠塞將噴射孔臨時封堵，靜置5-10d，再次打開檢查其充填飽和度，至使每個脫空區(qū)域內(nèi)填充飽滿；具體飽和度的檢測一般通過利用輔助工具如長鍬、井下攝像等來進(jìn)行檢測確定；

(6)待脫空區(qū)域全部填充飽滿后，用風(fēng)鎬將噴射孔壁的毛糙部位鑿平，然后用高于原始地面混凝土一個強(qiáng)度等級的混凝土填充噴射孔，至少靜置28天后，施工防水層，恢復(fù)建/構(gòu)筑物底層面板。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述脫空部位置于建/構(gòu)筑物底層邊緣時，在噴射填充材料之前，先通過砂袋或土袋或砌磚?；蝾A(yù)埋擋板將邊緣部位進(jìn)行封堵。一般邊緣的位置是指建筑物長軸和短軸方向一側(cè)脫空區(qū)，短軸一側(cè)方向可全部進(jìn)行人工封堵，長軸方向隨著從左到右的順序根據(jù)噴射進(jìn)度分段人工封堵，每段封堵的長度宜大于本次噴射充填段二倍的噴射孔洞間距，以利于整個噴射過程排氣通順。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：在噴射填充材料之前，通過探地雷測量出脫空區(qū)域的高度和面積，并用高度和面積相乘計(jì)算出脫空區(qū)域的容積，邊確定出填充材料的用量；并在噴射過程中，記錄每個區(qū)域填充材料的用量。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：在噴射過程中，每個區(qū)域的噴射都從脫空深度底部緩慢提升噴射，具體噴射時間和向上提升移動速度等參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場工藝性試驗(yàn)確定；每噴射一個區(qū)域，通過探地雷達(dá)或攝像頭進(jìn)行檢測，對于缺陷的位置，進(jìn)行補(bǔ)充噴射，確保每個區(qū)域噴射完整。采用攝像頭檢測時，使用一個探桿帶個可以360度旋轉(zhuǎn)的攝像頭放下去，看噴射填充的情況，彌補(bǔ)肉眼看不到的缺陷。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述的“S”型噴頭是由兩個弧度均為60-80度的弧形鋼管焊接而成的整體式噴頭，“S”型噴頭通過固定卡環(huán)與噴射管固定連接，然后通過螺母進(jìn)行固定。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述脫空部位的脫空高度為1.5m以內(nèi)。

本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：在步驟2中對脫空部位的進(jìn)行分區(qū)后，每個區(qū)域的面積為9-15m²，在每個區(qū)域的中心位置鉆設(shè)一個噴射孔。

本發(fā)明中的噴砼機(jī)和空壓機(jī)均采用現(xiàn)有設(shè)備，噴砼機(jī)是一種潮式噴射混凝土機(jī)具，具有獨(dú)特的壓緊裝置，適用于鐵路(公路)隧道、高層建筑及引水涵洞，是一種常用的混凝土噴射設(shè)備。所述空壓機(jī)采用電動移動螺桿空壓機(jī)，具體噴砼機(jī)和空壓機(jī)的型號可以根據(jù)脫空區(qū)面積大小、脫空深度及脫空區(qū)處理具體要求靈活選用。

本發(fā)明所述的方法適用于脫空高度為1.5m以內(nèi)脫空處理，1.5m以上可考慮人工直接進(jìn)入脫空區(qū)噴射充填處理或采用更高效方法進(jìn)行處理。

本發(fā)明利用噴砼技術(shù)采用噴射材料對脫空區(qū)域進(jìn)行填充，實(shí)質(zhì)性地改變以往采用水泥灌漿和化學(xué)灌漿對脫空區(qū)域進(jìn)行治理的傳統(tǒng)方法，該方法技術(shù)成熟、易操作、就地取材，經(jīng)濟(jì)合理，成本低廉，已成功用于廣東某新建鋼廠，已成功用于廣東某新建鋼廠水處理項(xiàng)目，其脫空區(qū)充填度達(dá)到100％，滿足設(shè)計(jì)要求，治理效果良好，適應(yīng)性廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的施工結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的噴頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中固定卡環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中整個鋼廠的平面分布圖；

圖5本實(shí)施例中待處理區(qū)域的建/構(gòu)筑物平面圖；

圖6至圖13是實(shí)施例中的具體施工過程圖。

圖中：1—建構(gòu)筑物底板，2—砂袋或土袋，3—噴砼機(jī)，4—空壓機(jī)，5—填充材料，6—空壓管，7—噴射管，8—“S”型噴頭、8-1—固定卡環(huán)，8-2—卡環(huán)螺母，9—噴射孔，10—新近填土，11—深厚淤泥，12—橡膠塞，13—熱軋水處理區(qū)域，14—過濾站，15—平流池及泵房，16—水處理變電所，17—旋流池，18—集中泵站及水塔，19—層流泵站，20—污水處理間及濃縮池。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明中實(shí)施例中使用的施工設(shè)備，如圖1所示的包括噴砼機(jī)3和空壓機(jī)4，空壓機(jī)4通過空壓管6與噴砼機(jī)3連接，在噴砼機(jī)3的噴射管7上安裝有S型噴射頭7；如圖2所示，所述的“S”型噴頭是由兩個弧度均為60-80度的弧形鋼管焊接而成的整體式噴頭，“S”型噴頭8通過固定卡環(huán)8-1與噴射管7固定連接，如圖3所示，固定卡環(huán)8-1的固定端通過卡環(huán)螺母8-2鎖緊。

實(shí)施例1：具體是以廣東某新建鋼廠為施工案例，該鋼廠的平面分布圖如圖4所示，其中熱軋水處理區(qū)域13為新近回填區(qū)，且該區(qū)域分布有較厚的淤泥層，該區(qū)域內(nèi)分布有厚度在3～16.5m之間的海相淤泥，2009年12月回填至今，該區(qū)域底面一直在緩慢下沉。該區(qū)域內(nèi)的建筑物均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，均采用樁基礎(chǔ)，樁型根據(jù)地質(zhì)情況、荷載情況及結(jié)構(gòu)形式等，分別采用PHC600AB110/PHC500AB100/PHC400AB95的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，均以可塑～硬塑狀態(tài)的粘土或密實(shí)狀態(tài)的含粘性土中粗砂為樁端持力層，樁長普遍44m左右，樁基計(jì)算時，考慮了負(fù)摩阻力的影響，當(dāng)樁基承臺施工完成后，由于隨著海相淤泥層固結(jié)沉降的進(jìn)一步發(fā)展，造成了建構(gòu)筑物淺埋基礎(chǔ)的脫空。

通過探地雷達(dá)對該區(qū)域的地址情況進(jìn)行勘察，該區(qū)域場地為海漫灘～海積平原原始地形起伏大，場地內(nèi)分布的主要地層有：人工填積(Qml)層、第四系全新統(tǒng)沖洪積(Q₄^al+pl)層、風(fēng)成海積(Q₄^ml+dl)層、第四系全新統(tǒng)海積(Q₄^m)層、上更新統(tǒng)糊光巖組(Q₃^V)以及第四系下更新統(tǒng)湛江組海陸交互相沉積(Q_l^mc)層。其中人工填土層厚約5m，海積淤泥層厚在3-16.5m之間。該施工區(qū)域東側(cè)地表分布著大量風(fēng)成海積(Q₄^ml+dl)層細(xì)中砂。

并通過探地雷達(dá)對整個熱軋水處理區(qū)域進(jìn)行探測，對建/構(gòu)筑物基礎(chǔ)脫空進(jìn)行識別，發(fā)現(xiàn)該鋼廠的該熱軋水處理區(qū)域的平流池、集中泵站及水塔、過濾站、水處理變電所、預(yù)濃縮池、濃縮池的基礎(chǔ)均出現(xiàn)脫空，其脫空部位的建構(gòu)筑物平面圖如圖5所示，整個脫空部位呈方形，其脫空深度約為0.3～1.0m，不能采用人工方式回填，而且脫空部位均靠近建筑物的邊緣；通過探測雷達(dá)探測的數(shù)據(jù)計(jì)算出整個脫空區(qū)域的容積，估算出填充材料需求量，針對上述鋼廠熱軋水處理區(qū)存在的脫空問題，采用了本發(fā)明中的脫空治理方法進(jìn)行治理。

其治理過程中選用HPZ6型噴砼機(jī)進(jìn)行回填，噴砼機(jī)的技術(shù)參數(shù)為生產(chǎn)能力7m³/h，最大輸送距離水平30m垂直20m，輸料管內(nèi)徑φ64mm/(51)，最大骨料粒徑15mm，工作風(fēng)壓0.4-0.6MPa，耗風(fēng)量10-15m3/min，轉(zhuǎn)子體直徑505mm，回彈平均<＝10％，液體速凝劑添加量0.7％，主電機(jī)型號Y160m3-6-7.5(KW)，振動電機(jī)功率0.37KW，速凝劑電機(jī)型號Y90L－6，速凝劑出口調(diào)壓0.65-0.7MPa，電壓等級380V。配10m³的空壓機(jī)1臺，空壓機(jī)采用電動移動螺桿空壓機(jī)，其功率：37～185KW，氣量：6.0～25.5m3/min，排氣壓力：0.7～1.8MPa，傳動方式：直聯(lián)，冷卻方式：風(fēng)冷。填充材料選用鋼廠東區(qū)地表廣泛分布的風(fēng)成海積細(xì)中砂作為主要回填材料。

具體施工過程如下：

(1)對需要處理的熱軋區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，每個分區(qū)的面積為9-15m²，由于脫空部位整體為方形，所以每個分區(qū)為方形，并計(jì)算出每個分區(qū)的填充材料用量，然后采用便攜式鉆孔機(jī)在每個分區(qū)的中心位置鉆設(shè)一個噴射孔，噴射孔的孔徑為110mm，多個噴射孔呈梅花形分布，其孔距為3～5m，具體如圖6至圖13所示；

(2)沿建/構(gòu)筑物短軸方向一側(cè)和長軸方向一側(cè)的部分脫空區(qū)外邊線，用砂袋或土袋2進(jìn)行人工封堵，以抵擋噴射的材料；

(3)將準(zhǔn)備好的噴砼機(jī)3通過空壓管6與空壓機(jī)4連接，然后將S型噴射頭7安裝在噴砼機(jī)3的噴射管，S型噴射頭7的直徑約為70-80mm；

然后將準(zhǔn)備好的噴射設(shè)備和填充材料運(yùn)輸至施工場地，并將噴射管的S型噴射頭插入脫空部位最邊緣的一個噴射孔內(nèi)，然后將噴射材料加入噴砼機(jī)中，并同時開啟噴砼機(jī)和空壓機(jī)；直接通過噴射孔向脫空區(qū)域內(nèi)噴射填充材料，當(dāng)填充材料填充至噴射孔的孔口位置，便停止噴射，取出噴射頭，采用橡膠塞將該噴射孔臨時封堵，然后將S型噴射頭插入與其相鄰的下一個噴射孔內(nèi)繼續(xù)噴射，具體噴射順序如圖6至圖13所示，其中圖6為一個噴射過程中順序走勢圖，具體噴射順序?yàn)閳D6和圖13中的①-②-③-④-⑤-④順序，圖7至圖12是圖6中噴射順序的具體噴射過程圖，其中圖7對應(yīng)圖6中的①號孔噴射，圖8對應(yīng)圖6中的②號孔噴射，圖9對應(yīng)圖6中的③號孔噴射，圖10對應(yīng)圖6中④號孔噴射，圖11對應(yīng)圖6中⑤號孔噴射，圖12對應(yīng)圖6中④號孔的二次噴射，第一個噴射過程完成之后，并按照圖13中噴射過程順序走勢圖進(jìn)行第二輪噴射，至使該脫空部位完全噴射填充完成為止。在噴射過程中每充填完一個區(qū)域，用井下攝像頭設(shè)備進(jìn)行檢查，對缺陷之處，再進(jìn)行補(bǔ)充噴射，同時記錄好噴射材料用量，每個噴射洞孔噴射完畢，均用橡膠塞12進(jìn)行臨時封堵；至使該脫空部位被完全填充，停止噴射；

(4)靜置一周后，打開每個噴射孔的臨時封堵橡膠塞，并從噴射孔中利用輔助工具如長鍬、井下攝像等逐個檢查每個脫空分區(qū)材料充填飽和度，對于充填不飽滿的區(qū)域進(jìn)行二次噴射，二次噴射完畢后再次采用橡膠塞將噴射孔臨時封堵，靜置5-10d，再次打開檢查其充填飽和度，至使每個脫空區(qū)域內(nèi)填充飽滿；

(6)待脫空區(qū)域全部填充飽滿后，用風(fēng)鎬將噴射孔壁的毛糙部位鑿平，然后用高于原始地面混凝土一個強(qiáng)度等級的混凝土填充噴射孔，至少靜置28天后，施工防水層，恢復(fù)建/構(gòu)筑物地面。

采用上述方法對該鋼廠熱軋水處理區(qū)出現(xiàn)的脫空進(jìn)行處理無污染，工期短，經(jīng)過后期的檢測，其脫空區(qū)充填度達(dá)到100％，滿足設(shè)計(jì)要求，治理效果良好，適應(yīng)性廣。