一、工程概况
水厂活性炭设备间建于2012年7月,设备安装于2012年10月完成并首次注水,设备自重+介质(水)总重40吨,自2012年底开始,设备发现明显下沉。
下沉为均匀下沉,倾斜不太明显。由于设备间内未做整板基础,8台设备分别安装在地梁之间的空当里,各自单独下沉,呈八个凹坑状。基础下沉量在10cm左右,未做专门沉降观测。
沉降已拉扯附带的管线系统,为保证此车间的使用,需对8台设备基础进行加固处理,阻止设备进一步下沉。
设备基础下为换填基础,未做打桩、挤压等特殊处理。
二、工程地质条件
根据已完成的钻探、静探成果,拟建场地在33.0米深度范围内,按其沉积环境、成因类型以及土的工程地质性质,自上而下可划分为10个工程地质层,现分别评述如下:
①素填土:黄褐色,软—可塑,土质不均,松散,以粘土为主,表层含植物根系,强度较差且不均匀。
②粘土:黄褐色,软—可塑,土质较均,切面光滑,中等干强度,中等韧性,中压缩性。层厚1.30~2.70m,层底标高:0.13~0.51m。
③淤泥:灰-青灰色,流塑,饱和,细腻,具高含水量,低承载力,高压缩性,局部夹有少量粉细砂及贝壳碎片,属特殊性岩土。层厚12.80~13.20m,层底标高:-12.79~-12.63m。有机质含量3%~6%。
④粉质粘土:黄褐色,软—可塑,切面光滑,土质不均,局部夹有少量粉土及粉砂并含少量钙质结核,中干强度,中等韧性,中压缩性。层厚0.80~1.850m,层底标高:-14.55~-13.49m。
⑤粉砂夹粉土:褐黄色,湿,稍密-中密,局部与粉土呈互层状,无光泽反应,摇震反应迅速,低干强度,低韧性,中等压缩性。层厚0.50~1.40m,层底标高:-15.53~-14.39m。
⑥粉质粘土夹粉土: 褐黄色,软—可塑,层底标高:-16.88~-15.75m。
⑦粉土夹粉质粘土:褐黄色,湿,稍密-中密,层底标高:-19.35~-17.36m。
⑧粉质粘土夹粉土:黄褐色,软—可塑,层底标高:-21.05~-19.16m。
⑨粉土夹粉质粘土:褐黄色,湿,稍密-中密,层底标高:-23.43~-22.45m。
⑩粉砂夹粉土:褐黄色,湿,中密—密实,本层未穿透。
土层 编号 | 土层名称 | 土层厚度(m) | 静探估算 | 建议值 | |
qc(Mpa) | 承载力特征值fak(kpa) | 压缩模量Es (kpa) | |||
① | 素填土 | ||||
② | 粘土 | 0.3 | 60 | 2.5 | |
③ | 淤泥 | 0.36 | 40 | 1.5 | |
④ | 粉质粘土 | 2.04 | 160 | 5.5 | |
⑤ | 粉砂夹粉土 | 5.51 | 180 | 6.0 |
三、基础形式
建筑±0.000=3.850m,设备基础顶面标高为0.000,300mm厚度圆形钢筋混凝土板式基础,基础直径4.0m,,板配筋双层双向B12@200,基础下为500mm厚度砂石垫层,设备与介质重量40吨。
四、原因分析
原自然地貌地面绝对标高为2.450m,基础顶面标高3.850m,整个地基基础由300厚基础+500mm厚砂垫层+600mm厚压实填土+2200mm粘性土+13000mm软土组成,基础底面平均压力39.5KPa(局部作用),砂石垫层与填土在原始自然地面即2.450m标高处平均附加压力20KPa(大面积作用)。
场地地基为深厚的软土,地基沉降造成。根据估算,砂石垫层与填土大面积作用的沉降量约130mm,基础局部荷载作用的沉降量约90mm,基础最终沉降量估算约220mm,并且持续时间会较长。
五、加固方法
活性炭设备间建筑层高约9.0m左右,室内作业条件尚可,基础与罐体几乎同直径,建议采用锤击微型钢管内灌混凝土桩加固处理。
基础与罐体介质总重量约496KN,每个基础下设置4根微型钢管灌砼桩,钢管直径Φ152,壁厚4.5mm,有效长度16.0m,内灌C20混凝土。
基础顶面增设200*200mm的加固梁,与原基础锚固以及微型桩联合锚固。