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基坑肥槽回填质量问题的探讨-地基基础设计交流72

 白成天 2016-07-21

作者:刘金波(老卡)、何世鸣、刘朋辉、李翔宇、张寒


本文为 地基基础设计咨询 原创文章,转载请注明,欢迎大家转发。


肥槽指基础、地下室外墙与基坑支护内壁之间的空间,目前的基坑越来越深,肥槽的宽度越来越小。如一些基坑的深度近30m,肥槽的宽度只有0.8m。肥槽的回填材料、回填质量对建筑物的整体稳定性、管线的正常使用、基础的安全都至关重要,但常常被相关单位忽视,一些设计人只提设计参数,如土的压实系数要求,不考虑施工单位能否实现;而一些施工和监理单位错误的认为回填土不是结构,对回填土施工质量重视不够。

一、一些工程事故案例

1为某工程散水缝隙检测图片。从图中可看出,将一个木棍插入散水的缝隙(测试人刘朋辉博士),插入的深度超过30cm,至少可以判断肥槽回填土局部下沉超过30cm。证明该工程肥槽的回填存在一定质量问题,该项目共有40多栋楼,基本都存在这样的问题,更严重的是室内陆面、隔墙都出现不同程度的开裂,不得不拆掉重新装修,损失巨大。

 

1 肥槽检测图片

下面介绍几个肥槽没有回填好,造成的工程事故的案例。

1、四川某工程,

该工程为一个带塔楼的二层大地下车库,设计地下车库时没考虑抗浮,由于地下车库周边基坑土体回填不密实,导致在2013年中旬连降暴雨时,地面水进入基坑肥槽,地下室底板起拱,梁柱开裂,见图2,之后水排走,构件裂缝复原。

 

 

 

2 柱顶部、根部混凝土出现脱落

 

2、北京某地下车库上浮

北京某地下车库,肥槽还没有回填好遇上暴雨,地表水流入肥槽,造成建筑物上浮,紧急降水后,建筑物下沉,由于肥槽内的土石涌入基底,靠近肥槽部分涌入的多,建筑物中间部位少,造成建筑物整体挠曲,见图3,底板开裂,水进入地下室,见图4

3 车库挠曲出现表面积水       4 地下室开裂漏水

 

3、北京某室外楼梯

该楼梯独立基础一半支承在原状土上,另一半坐落在肥槽回填土上,由于回填土质量问题,沉降不均,楼梯出现倾斜并挤压建筑物,造成混凝土局部压坏,见图5。

 

  


 

5附属楼梯与主体结构外挑梁相撞

二、肥槽回填的规定、要考虑的问题和现状

1、肥槽回填的规定

有关肥槽问题,相关规范、手册给了一些规定,如《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中4.2.7条规定:“承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌注素混凝土或搅拌流动性水泥土,或采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土分层夯实,其压实系数不宜小于0.94。”《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)在8.4.24条规定:“筏形基础地下室外墙施工完毕后,应及时进行回填工作。”

一般说,地下室外墙和基坑内壁之间的空隙回填时间越早越有利。一方面可避免地面水流入产生浮力另一方面确保建筑物的稳定性。回填一般用碾压机、蛙式或柴油打夯、人工夯实。

2、肥槽回填前需考虑的问题

肥槽回填前应考虑以下几方面问题:

1)基础、地下室外墙的混凝土强度达到一定要求,不致因回填土而破坏;

2)管沟内的管线、基槽内从建筑物伸出的各种管线均应妥善保护后方能进行回填;

3)应对基础、地下室外墙、防水、保温等验收合格后才能回填;

3、目前的现状

目前部分工程肥槽回填采用土方车或铲车直接倒入的填土方式,监理也疏于管理,导致肥槽回填质量极差。以北京某大厦肥槽回填为例,采用该方法回填后不到两年时间,由于水的浸泡,导致肥槽部位填土沉降陷落,进而导致该部位埋设的多种管线折断,造成该大厦停电停水停气等严重后果。为了修复肥槽填土使之密实,采用了小型设备(单管旋喷钻机)进行高压旋喷注浆,相关造价超过300万元,建设方被迫起诉施工方。这是一起典型的由于肥槽回填施工质量引起的合同纠纷案例。

还有部分工程因肥槽狭窄,无法实施回填土分层夯实,又考虑低标号混凝土和砂浆造价较高,选择了级配砂石作回填料,相应采用了“水夯法”(即边填料边用水冲使之密实),这种做法也是不可取的。当底板上设后浇带,尚可通过坑内的抽水井将该部分水抽出;当未设后浇带,这些水对该部分建构筑物浮力不可忽视,某工程由于采用水夯法回填肥槽导致底板开裂即是这类案例。

尤其当有不良地质情况时进行及时回填是十分必要的,又由于肥槽狭窄若采用水夯法,其后果将是很严重的,例如有顺向基坑的煤层,大量水的灌入可能导致临近建筑物地基基础水浸、开裂

三、我们的建议

从前面介绍的工程案例可看出,肥槽质量差看似小事,却可能引起大的问题,应引起相关方的注意。从施工监理的角度,要重视肥槽的质量,应严格按设计和规范的规定施工;从设计的角度,应考虑施工实现设计目的的困难程度,而不是仅简单照抄规范的要求如压实系数0.94。以下提几点建议供大家参考:

1、肥槽回填最好采用不透水材料如素混凝土、水泥土或灰土。如果采用透水材料(如砂石),水对基础的浸泡、可能的冻胀及水的流动都可能给工程带来隐患。不久前重庆某工程出现上浮,原因之一是肥槽材料从三七灰土变更成级配砂石。

2、采用流动性水泥土是经济安全的方法。水泥土可以利用原状土现场进行搅拌,通过输送泵可到达任何狭小空间,具有质量好、施工快、造价低的优点。

  

 

本周讨论话题:如何保证地下室与基坑内壁之间回填的效果?目前规范的规定是否需要完善?专家意见如下:

魏利金:要求分层夯实,夯实系数不小于0.94,主要问题是施工很难做到,主要原因是空间太小,如果地坑多开挖点,给施工留出施工空间,也就不难了吧。有的工程为了密实,只好采用素混凝土灌注了。

何世鸣(北京建材地质):回填土不得用腐植土、冻土及含水量大的土。

目前大部分工程肥槽回填均采用土方车或铲车直接倒入填土方式,监理也疏于管理,导致肥槽回填质量极差。以北京某大厦肥槽回填为例,采用该方法回填后不到两年时间,由于水的浸泡,导致肥槽部位填土沉降陷落,进而导致该部位埋设的多种管线折断,造成该大厦停电停水停气等严重后果。为了修复肥槽填土密实,采用了小型设备单管旋喷钻机进行高压旋喷注浆,造价超过300万元。建设方被迫起诉施工方。这是一起典型的由于肥槽回填施工质量引起的合同纠纷的案例。

还有因肥槽狭窄,无法实施回填土分层夯实,嫌低标号混凝土和砂浆贵,选择了级配砂石作回填料,相应采用了“水夯法”,即边填料边用水冲使之密实,这种做法也是不可取的。

一种情况底板上设后浇带,尚可通过坑内的抽水井将该部分水抽出;另一种情况则是未设后浇带,这些水对该部分建构筑物浮力不可忽视,某工程由于采用水夯法回填肥槽导致底板开裂即时案例。

尤其当有不良地质情况时及时回填是十分必要的,又由于肥槽狭窄若采用水夯法,其后果将是很严重的,例如有顺向基坑的煤层,大量水的灌入可能导致临近建筑物地基基础水浸、开裂。

因此建议施工方采用合适的材料及方法进行回填,既可保证质量安全快捷又经济环保。

张国强(大连恒合检测):发泡混凝土技术已很成熟,价格和普通混凝土基本接近(特殊的参数要求,如轻质高强,价格高些)。对于特殊节点回填非常适合。可很好的满足强度、自防水等功能。

 

 


以上仅是我们个人观点,供工程技术人员参考。




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