07论文：某六层扩建房纠偏与基础加固.doc

某六层住宅楼扩建房的纠偏与地基加固技术谢 珊 妮（湖南省株洲市规划设计院 建筑分院，株洲，412007）摘要 分析了某六层扩建房倾斜的原因，采用应力解除法对扩建房进行纠偏，实施后效果较好。本文通过该工程实例，介绍了应力解除法的原理、纠偏过程、地基加固的方法及施工过程中监测的重要性。关键词 纠偏；压密注浆；地基应力解除法；地基加固；监测1 概 述某住宅楼为六层砖混结构，户型三室一厅，建于1986年。后因使用面积较小，1998年在原来的客厅位置外侧加了一个大客厅，建筑面积为16.8m2。采用条形基础，基础宽1.0m，厚0.3m，埋深1.05m，新墙与旧墙的接缝处设置的沉降缝宽为10cm，扩建房装修时，沉降缝进行了填充。2000年10月11日，六楼住户发现接缝处有裂缝，缝宽6.1mm，随后在六楼安装百分表对裂缝进行现场监测，监测结果见图2。2000年12月17日发现六楼往西方向的位移为10.13mm，向北方向的位移达49.26mm，向北倾斜2.8，向西倾斜0.57，扩建房的倾斜虽没有超过规范所规定的倾斜率标准，但住户反映强烈，必须进行纠偏和地基加固。2 场地工程地质条件建筑场地原来是一池塘，地面下1米左右为人工杂填土，杂色褐色，力学性质很差；基础下为换填的砂垫层，厚度为1.8米，砂垫层下为厚度约3米左右的淤泥层，青灰色，软塑状态，fk=7090kPa，Es=2.0MPa，低压缩性。3 扩建房倾斜的原因3.1扩建房长细比为4.6，长细比大，建筑物的刚度小，调整地基不均匀沉降能力差，重心高，对不均匀沉降敏感。3.2扩建房为U字型，有构造柱，圈梁未闭合，整体性差，建筑物偏心较大，使得北侧的附加应力较大，从而北侧沉降也较大，导致倾斜；倾斜后，北侧的地基应力集中，又进一步加快建筑物的倾斜速度。3.3基础埋深较浅，仅1.05m，地基岩土承载力受大气降水影响大，大气降水入渗地基土，地基土含水量增大，从而降低了淤泥层的物理力学性质指标，产生压缩变形，是引起扩建房的倾斜的外因。4 纠偏及地基加固方案4.1纠偏方案纠偏方案采用地基应力解除法。该法的基本原理是：保持沉降较大的一侧严格不受扰动，在沉降小的一侧打孔，解除钻孔孔周径向应力、孔深竖向抗剪阻力以及局部解除基底应力，促使孔周围的砂体下陷，从而使建筑物强迫下沉，以达到沉降均匀的目的。由于扩建房长细比大，重心高，稳定性差，给纠偏施工带来很大的困难。基础底下的砂垫层厚度为1800mm，颗粒最大粒径达30mm，掏土时，如掏土过少，由于颗粒之间的咬合力及摩擦力较大，颗粒之间很难进行位置调整，效果不明显；如掏土过多，位移变化速率过快，不易控制，所以用的f28的钢筋在沉降小的一侧的基底打孔，孔深2.5米，边打边振动，打了一排孔后，拔出钢筋，两边用大锤同时对基础锤击，使砂垫层振密，达到纠偏的目的。施工完毕，对掏土孔用粗砂及时灌入孔内，以减小回倾速率。4.2 地基加固方案采用压力注浆的方法对地基进行加固。压力注浆技术是一个起步不久的新课题， 它是在软土地基中通过泵压以超出基底附加应力的压力将能浆液(水泥、粉煤灰浆液) 注入软弱的土层中， 水泥浆将向四周和向上劈裂土层延伸， 形成浆脉状固结体，在物理化学作用下， 通过挤压、冲填、固化， 形成片状、树根状等交织的团粒及块状结构， 对周边土体挤密压实， 压缩模量增大， 从而达到提高地基承载力的目的， 减少了土层的变形。 在沉降大的一侧进行花管压力灌浆，为使浆液渗入基底，沿扩建房基础的边缘按1:0.4的倾斜度将注浆管打入到地基中，打入深度定为3，管底0.5m段钻孔，孔眼为梅花式，注浆管距离基础的边缘的距离为0.6m。注浆管的平面布置见图1。灌浆时，首先灌北侧的最外排，然后按先外后内的顺序，采用跳孔灌注的方法压浆。通过压力将水泥浆压入到地基中。浆材采用425#的普通硅酸盐水泥，水灰比为0.50.6，加入的膨胀剂量约为水泥用量的10%。由于上覆土层厚度较浅，注浆压力不大，一般在0.2MPa0.8MPa之间。注浆后期，有部分水泥浆从花管的侧壁冒出。5 施工监控既有建筑物纠偏是一种风险较大的工作。由于未知因素较多，建筑物容易产生不可控制的下沉，纠偏的效果难以预料。施工过程中应对变形严格进行实时监测，根据监测信息调整施工顺序及纠偏进度。当变形值接近警戒值时应及时采取应对措施，将有风险性的发展趋势制止在萌芽状态，确保建筑物的绝对安全。本工程设计的监测项目有：5.1水平位移监测为满足精度要求和量测方便，在五楼、六楼的旧墙上各安装了两个百分表，以监测新墙向东方向和向南方向上的回倾的水平位移量，以控制施工进度。5.2沉降监测在六楼的旧墙上安装了一个百分表，以监测扩建房室内地面的下沉量。5.3裂缝监测当建筑物局部相对变形过大时，建筑物敏感部位常会产生裂缝。观察门、窗或墙角等薄弱部位是否有新裂缝产生。通过回倾的水平位移及沉降的观测，扩建房空间的位移情况就可监测出来。五楼及六楼向南累计水平位移分别为S1、S2，六楼向东累计水平位移S4及六楼的累计沉降S3的时程曲线与图2。 图1 注浆孔的平面布置图 图2 位移时程曲线该工程历时12天，从时程曲线上可以看出，前9天主要进行纠偏，位移变化较快，后3天进行压浆加固地基，位移有些波动变化，加固后，位移很快稳定。6总 结1、 应力解除法是一种安全、经济、有效的既有建筑物纠偏方法。2、 在淤泥层中也可采用压力注浆的方法进行加固地基。3、 纠偏是一种动态设计信息化施工方法，监测非常重要，根据监测结果及时调整设计方案和施工进度，使纠偏工作向可控的方向发展，进行信息化施工。4、 施工期和使用期间的观测结果表明， 施工期间， 由于注浆压力作用， 基础有所抬升， 之后又略有沉降， 施工结束半年后， 基本稳定。该建筑物已经过6 年的使用，使用情况良好。参考文献1 刘毓氚，刘祖德. 某危房的地基应力解除法纠偏工程实例J. 土工基础，2000，14（4）：2931.2 中华人民共和国行业标准，危险房屋鉴定标准(JGJ 125-99)S.1994.3 周清，刘祖德. 既有建筑物地基加固和纠偏J. 土工基础，2000，16（1）：1720.4 李文军，付世禄. 浅析倾斜建筑物纠偏J. 中国地质灾害与防治学报，2000，11（1）：2429.5 周洪涛. 南京河西地区房屋的纠偏加固J. 工业建筑，2001，31（4）：6668.6 陈中颐， 叶书麟. 基础工程学M . 北京: 中国建筑工业出版社，1990.7 程骁， 张凤祥. 土建注浆施工与检测M . 上海: 同济大学出版社， 1998.