掏土法主要应用在因为地基不均匀沉降而引起的建筑物倾斜事故的治理上，掏土法也是应用最为广泛的纠偏方法。目前采用的掏土工艺大多需要先开挖作业井、槽，然后在井、槽内用各种方法向基础底部掏土，辅助的工作量会很大；所以在地下水位较高的情况下，施工会因为井，槽内的积水而变得很困难。为了避免这些缺陷，我们结合一栋六层住宅楼的加固纠偏工程，开展了高压清洗机在掏土纠偏应用的可行性试验。

 

 

一幢6层住宅楼，长58.5米，宽10.2米，砖混结构，条形钢筋混凝土基础。场地内分部的地层自上而下为：

 

第一层素填土、厚0-3.5米、流塑状；

第二层黑色淤泥、厚0-6.0米、从南至北厚度递增、承载力标准值=80kPa；

第三层粉质粘土、厚0-5.3米、南侧厚、北侧缺失、=150kPa；

第四层淤泥粉质粘土、层顶埋深6.5-7.0米、钻孔揭露厚度10米左右、未揭穿、=110kPa、场地内地下水位埋深0.3米。

 

针对厚度变化很大的淤泥层，设计院在设计之初就决定采用换土法作为地基处理方案，并要求在表层开挖清淤后，铺设厚度达三米的矿渣垫层。但是由于北侧的淤泥厚度较大，在实际的清淤施工时并没有完全清除，导致地基仍然明显的保持南硬北软的特征。建筑主体工程完成后，发现楼体向北倾斜严重，在经过三个月的观察后发现，楼体倾斜越来越严重，于是施工方采用旋喷注浆法对北侧地基做了加固处理，加固后北侧的沉降逐渐稳定，但由于楼体西半部分的倾斜量过大，还需要对此部分作适量纠偏处理。

 

 

根据沉降量观测资料分析，西半部分倾斜程度更为严重的主要原因是西南角的沉降量比南侧其它各点的小很多。因此，只要将西南角局部促沉，使3号点的沉降量与2号点大致相当，便可以消除楼体东西两头不同倾斜程度的差异。

 

 

西南角沉降量最小的原因在于此处淤泥层缺失，地基承载力相对较高。在这种地基条件下，常识告诉我们掏土法比堆载法纠偏更为适宜。但是由于地下水位比较浅，所以在开挖掏土作业井、槽时会很困难。所以不能采用常用的掏土方法，而这时我们开展了高压清洗机在掏土纠偏应用的可行性试验。

 

 

首先，我们紧贴墙面从地表向下施工垂直钻孔，钻穿条形钢筋混凝土基础并达到一定深度后，用钻杆将特制的喷头从孔内送到混凝土基础之下。然后将高压清洗机连接高压软管，并将钻杆和高压软管相连接，随后给高压清洗机供清水，再开启高压清洗机，高压水射流从喷头喷出，对地基土形成的切割、破碎作用。被切割的地基土和水一起混合，形成泥浆后返回地面。

 

经过高压水射流的切割、破碎处理后，混凝土基础之下便形成泥浆柱，直径大小可由掏土强度控制，由于有效承载面积减小，地基便会在建筑物的荷载作用下产生附加沉降。

 

 

为了避免过量沉降或者沉降不均匀而造成上部结构和混凝土基础被破坏，我们在施工前确定了对所有孔实行少量多次的掏土原则，每次掏土之后，加密对沉降量的观测，并根据观测结果安排下一轮掏土施工。由于混凝土基础下方有三米厚的矿渣垫层，而矿渣很难被水带出地面，所以将掏土孔设计深度定位为八米，以便有足够的空间容纳下落的矿渣。

 

掏土孔的成孔工艺是：首先采用φ89合金钻头钻穿表土和混凝土基础，然后改用带V字型钻头的合金喷头钻至设计深度，钻进时用适量清水作为冲洗液。掏土施工是借助单重管旋喷注浆的机具完成的，在高压喷头上对称的安装了一对直径为2mm的喷嘴，当钻孔到底后，接上高压软管和高压清洗机便可开始掏土作业，掏土时喷头体边旋转边提升，旋转速度在20rpm左右，提升速度为20-25cm/min，高压清洗机压力控制在180-200 bar之间。掏土首先在混凝土基础之下3-8米的范围内，目的是在矿渣垫层之下形成足够的空间，然后对矿渣垫层进行切割，使矿渣掉入下部的泥浆柱中。需要注意的是，混凝土基础有较好的强度和刚度，这种压力程度的水切割不会对其造成任何破坏。

 

掏土施工开始以后，我们在各孔试验性地掏土一次，然后进行沉降观测。淘土后的第二天，3号点下沉了10mm，此后缓慢下沉。十几天之后，累积沉降19mm，之后我们又开始进行第二次掏土，三天后又下沉了24mm。这时累计下沉已达43mm。至此，3号点与2号点的沉降量已经很接近了，为防止过量沉降，掏土实验就到此为止，之后采用旋喷注浆方式将各掏土孔用水泥浆封填。

 

综上所述，我们可以看出利用垂直钻孔在混凝土基础之下以高压清洗机为动力掏土，完全可以达到纠偏的设计要求。由此可见，高压清洗机在掏土纠偏的应用中是可行的。