医药厂房作为高精度生产场所,其地坪平整度直接影响设备运行稳定性与药品质量。然而,粉砂地基因颗粒细、透水性差、承载力低等特性,易在荷载作用下发生不均匀沉降,导致地坪开裂、设备倾斜甚至停产。传统地基处理方法存在粉尘污染、成本高、工期长、二次扰动等缺陷,而新型无损可控土体固化技术通过自研新型材料与优化工艺,为粉砂地基沉降治理提供了高效解决方案。
一、粉砂的定义与分类
粉砂是一种粒径在0.0625至0.0039mm之间的矿物或岩石碎粒,粒度介于砂和粘土颗粒之间。由暴露在地表的各种岩石经风化破碎而成。粉砂的成分与砂相似,但岩屑含量减少。粉砂分布于海滨、河流及湖泊沉积物中(如我国长三角、华北平原),其粘性差,具有透水性,自然状态下结构稳定性差,在荷载或水作用下易发生变形与沉降。
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按颗粒级配分类:
①均匀粉砂:颗粒粒径相对单一,组成均匀。受力时荷载传递较一致,但因缺乏不同粒径填充,孔隙率大、透水性强,沉降风险高。
②级配粉砂:含多种粒径颗粒且级配良好,小颗粒填充大颗粒空隙,提高了密实度,结构更稳定,透水性和沉降情况优于均匀粉砂。
二、粉砂特性与沉降引发的问题
1、粉砂特性
粉砂地基的沉降特性主要体现在:
①瞬时沉降为主:粉砂渗透性低,排水缓慢,加载后以弹性变形为主,瞬时沉降量可达总沉降的60%-80%。
②固结沉降缓慢:次固结沉降持续时间长,尤其在软弱夹层中,长期沉降量可能超过瞬时沉降。
③不均匀沉降:粉砂层厚度变化、地下水位波动或荷载分布不均易引发差异沉降,导致地坪开裂。
④液化风险高:在地震或振动荷载下,松散粉砂可能液化,丧失承载力,引发突发性沉降。
2、沉降引发的问题
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①设备运行故障:地坪倾斜导致精密仪器校准失效,影响产品质量。严重时还会加剧设备零部件磨损,缩短其寿命,提高维修成本并延长停机时间。
②结构损伤:长期沉降导致柱脚开裂、梁板变形,维修成本占厂房重建费用的20%-30%。
③生产安全风险:地坪裂缝引发药品污染,影响整洁的生产环境,引发细菌滋生与微生物超标,不符合医药行业卫生标准。且地坪不平整会造成物料运输受阻,降低生产效率。
④停产损失:医药生产企业因沉降停产检修,直接经济损失超千万元。
三、传统地基处理方法及缺陷
1、预压排水法
①技术原理:通过堆载预压加速粉砂固结,提高地基承载力。
②缺陷:
· 工期漫长:达到90%固结度需6-12个月;
· 效果不稳定:堆载卸除后回弹变形达预压沉降的30%-50%;
· 空间局限:医药厂房通常布局紧凑,预压荷载所需的堆放场地难以保障。
2、换填垫层法
①技术原理:挖除粉砂层,回填级配碎石或灰土,分层夯实。
②缺陷:
· 洁净室污染风险:开挖过程产生大量扬尘和噪音,不符合医药行业对环境的严苛要求,且开挖深度有限(通常<3m),对深层粉砂无效;
· 扰动下层粉砂:振动机械设备易引发下层粉砂液化,导致周边区域新增沉降,需二次处理;
· 施工周期长:完全换填需停产3-6个月,影响生产。
四、新型抬升调平技术破局: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粉砂地基,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,结合可视化智能实时监测系统,使因粉砂下沉的厂房地坪得以毫米级精度精准加固抬升调平,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,对粉砂、湿陷性黄土、淤泥均有良好固结效果。该技术施工便捷,无需大规模开挖或重建,无粉尘无噪音,清洁施工,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
上海某药品外包装厂医用注射瓶盖生产车间高13.7m、占地约5078m²,采用混凝土高强预应力管桩的桩承台基础。地坪板厚700mm,持力层为中密中压缩性砂质粉土。客户拟新增3个总重约20T的设备,担忧地坪因荷载超限沉降,需对设备放置处地基加固预处理。
我司经现场勘查分析,决定采用桩筏互补原理与“无损可控土体固化”专利技术,对潜在沉降区域地坪下方地基土进行加固补强,通过成熟工艺构建连续不规则的“复合桩基”与“筏型复合地基”加固体,共同承载上部荷载,确保加固区整体稳定耐久,达到了医药生产的严格标准。
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。技术创新创造社会价值,恒祥宏业凭借20年地基沉降治理技术工程经验,避免破拆重建,年均为社会减少数亿吨钢材、水泥等关键建材消耗,降低能耗60%,削减碳排放75%,助力碳中和,以科技之力筑牢建筑安全根基,构建社会发展和谐生态。
粉砂地基沉降是医药厂房的常见隐患,传统处理方法存在局限性,而新型无损可控土体固化技术通过微创、高效、精准、不干扰生产等优势,有效解决了粉砂地基的沉降问题,保障了医药厂房的安全稳定运行。未来,恒祥宏业将坚持科技创新,致力为全球医药、电子等高精度工业领域建筑地基沉降治理提供创新解决方案。