湿陷性黄土广泛分布于我国西北、华北等干旱半干旱地区,其特殊的孔隙结构与遇水崩解特性,导致地基沉降具有突发性、不均匀性和不可逆性。在汽车焊装车间等高精度工业场景中,地基沉降可能引发设备倾斜、生产线中断等连锁反应,对生产安全与效率构成严重威胁。本文将从湿陷性黄土的工程特性出发,解析传统处理方法的局限性,并重点探讨新型无损可控土体固化柔性抬升技术的应用价值。
一、湿陷性黄土的定义与分类
湿陷性黄土是指在自重或外部荷载作用下,遇水浸湿后结构迅速破坏、产生显著附加沉陷的特殊土。
根据湿陷性的强弱和湿陷量的大小,湿陷性黄土可分为:
· 自重湿陷性黄土:在土的自重压力作用下,受水浸湿后即发生湿陷。其湿陷性较强,湿陷量较大,危害程度高;
· 非自重湿陷性黄土:需在自重应力和外部附加应力(如建筑物荷载)共同作用下,浸水引发湿陷显著附加下沉,处理难度相对较低。
二、湿陷性黄土特性与沉降引发的问题
1、湿陷性黄土特性
湿陷性黄土地基的沉降特性主要体现在:
①受水敏感性强:水是引发湿陷性黄土地基沉降的关键因素,一旦地基受到水的浸润,极易发生显著沉降。
②沉降速度快:在水的作用下,湿陷性黄土的结构迅速破坏,地基沉降往往在短时间内发生,给工程带来突发的危害。
③沉降量大且不均匀:湿陷性黄土地基沉降量大,且因黄土分布不均、受水情况差异,沉降不均匀,易致构筑物倾斜、梁柱开裂。
2、沉降引发的问题
在汽车焊装车间等高精度工业场景中,沉降危害具体表现为:
①设备精度受损:焊装车间内的焊接机器人、检测设备等对安装精度要求极高,地基沉降会导致设备底座倾斜、位移,从而影响设备的正常运行精度,造成焊接质量下降、产品不合格等问题。
②建筑物结构破坏:不均匀沉降会使车间的墙体、地面等结构产生裂缝,严重时可能导致建筑物整体倾斜,威胁生产安全。
③生产中断:地基沉降引发的设备故障和结构损坏,可能导致生产被迫中断,给企业带来巨大的经济损失。
三、传统地基处理方法及缺陷
1. 强夯法
①原理:通过重锤自由落体冲击土体,降低压缩性并提高承载力。
②缺陷:强夯法处理深度有限,对深层湿陷性黄土效果差;施工扰动大,易使周边设备基础松动,需隔振,不适用于振动敏感的汽车焊装车间周边。
2. 挤密桩法
①原理:通过振动或冲击成孔,回填素土、灰土等材料并夯实,形成复合地基。
②缺陷:成本高昂,工期冗长,需大量回填材料,成孔与回填需分步进行,处理周期长达90-180天;耐久性相对较差,强度下降影响地基的长期稳定性。
四、新型技术破局:无损可控土体固化技术
1、技术原理
恒祥宏业无损可控土体固化技术采用微孔工艺,利用小型化设备将新型特种复合材料注入地基,与土体秒级速凝固结,形成高强度、防渗水的固结体。在渗透、填充和挤密土体孔隙过程中,会形成向上的顶升力,配备可视化智能实时监测系统,使因湿陷性黄土下沉的建筑得以毫米级精准加固柔性抬升,从而实现建筑倾斜纠偏、地基基础加固与地面抬升调平,有效解决沉降问题。
2、技术优势
该技术广泛适用于全国各地,对湿陷性黄土、淤泥均有良好固结效果。该技术施工简单,无需大规模的开挖或重建,无需停工停产,不影响生产生活,施工周期短,材料安全环保,无毒无污染,符合碳中和要求,降低了施工难度和成本。
3、项目案例
该汽车焊装车间,地上一层,结构设计采用门式刚架轻型房屋钢结构和钢框架结构,基础为钢筋混凝土独立基础,15个基础均发生沉降,基础沉降量约为200mm~300mm。因车间室内地坪回填土质量较差,地坪下存在湿陷性黄土层,地表水渗入引起回填土下部湿陷性黄土软化,引发地面及基础不均匀沉降,急需对该区域地坪和独立基础进行加固抬升。
我司运用“无损可控土体固化技术”,用时30天完工,累计抬升300mm。该专利技术对柱基下湿陷性黄土层进行孔隙填充固化处理,改变浅部薄弱地层现有状态,提高地基基础承载力,抬升调平精度达毫米级,达到长期固化效果,以防止柱基再次出现不均匀沉降,且对生产运营无影响。
恒祥宏业勇担社会责任,恪守商业诚信,践行共享利他理念,推动科技进步,引领全球地基修复技术革新,确保建筑地基稳固和延长使用寿命,为企业或开发商及业主节省大量资金并提供有力保障。