纠倾工程简单概述

1、纠倾工程简单概述报告人：王洪良王洪良 导 师：张鑫教授张鑫教授浅谈纠倾工程 一一 国内外国内外纠倾工程现状；纠倾工程现状； 二二 建筑物倾斜原因分析；建筑物倾斜原因分析； 三三 现有纠倾方法分类；现有纠倾方法分类；一、国内外纠倾工程的现状 随着近几年建筑业的高速发展，建筑物发随着近几年建筑业的高速发展，建筑物发生倾斜的情况相当普遍，国内外建筑倾斜生倾斜的情况相当普遍，国内外建筑倾斜纠正的工程实例也数不胜数，例如纠正的工程实例也数不胜数，例如江苏常江苏常熟的聚砂塔熟的聚砂塔、意大利的比萨斜塔意大利的比萨斜塔等，都是等，都是国内外纠倾技术的典范。国内外纠倾技术的典范。 建筑物纠倾技术在国内外的应用

2、越来越普建筑物纠倾技术在国内外的应用越来越普遍，已经成为一个重要的研究课题。遍，已经成为一个重要的研究课题。四川成都四川成都“校园春天校园春天”小区小区 -“楼歪歪楼歪歪”实例实例：比萨斜塔比萨斜塔 比萨斜塔是比萨大教堂的比萨斜塔是比萨大教堂的钟楼，塔八层，高钟楼，塔八层，高53.3m 。塔的砖石地基的直径为塔的砖石地基的直径为19.6m，最大深度，最大深度5.5m。塔。塔基向南倾斜，与地面成基向南倾斜，与地面成5.5，第七层在第七层在南面突出南面突出4.5m 。 我国国家标准建筑地基基础我国国家标准建筑地基基础设计规范设计规范GBJ 789，比萨比萨斜塔基础实际倾斜值已等于我斜塔基础实际倾斜

3、值已等于我国国家标准允许值的国国家标准允许值的18倍倍。 掏土纠倾法掏土纠倾法S二、建筑物倾斜原因分析二、建筑物倾斜原因分析u上部结构的原因u地基基础的原因u环境和外部干扰的影响四、可变荷载较大时使用荷载施加四、可变荷载较大时使用荷载施加不当不当三、施工技术或施工顺序不当三、施工技术或施工顺序不当一、建筑物设计造成建筑结构不匀一、建筑物设计造成建筑结构不匀称称二、使用荷载分布不均匀二、使用荷载分布不均匀1)上部结构的原因上部结构的原因一、一、结构荷载偏心结构荷载偏心二、二、使用荷载偏心使用荷载偏心三、三、施工顺序不当施工顺序不当四、四、使用荷载施加不当使用荷载施加不当2）地基基础原因）地基基础

4、原因一、厚薄不均的淤泥夹层引起的倾斜一、厚薄不均的淤泥夹层引起的倾斜二、因桩基缩颈、折断引起的倾二、因桩基缩颈、折断引起的倾斜斜三、三、地基中溶洞塌陷引起的倾斜地基中溶洞塌陷引起的倾斜四、四、地震液化引起的倾斜地震液化引起的倾斜五、五、山体滑坡引起的倾斜山体滑坡引起的倾斜3)环境和外部干扰的影响环境和外部干扰的影响相邻建筑物荷载、大面积堆载或填土影响相邻建筑物荷载、大面积堆载或填土影响 支护结构破坏或变形过大，使相邻建筑物支护结构破坏或变形过大，使相邻建筑物倒塌或者倾斜倒塌或者倾斜风力等自然因素引起高耸结构倾斜风力等自然因素引起高耸结构倾斜支护结构破坏或变形过大支护结构破坏或变形过大地基浸水引

5、起的倾斜地基浸水引起的倾斜 纠倾的思路有纠倾的思路有两种两种：一是一是先稳定沉降大的一侧，然后设法将沉降先稳定沉降大的一侧，然后设法将沉降小的一侧促沉，使建筑物达到沉降均匀小的一侧促沉，使建筑物达到沉降均匀；二是二是先稳定沉降小的一侧，然后设法将沉降先稳定沉降小的一侧，然后设法将沉降大的一侧顶升，将建筑物的倾斜纠正大的一侧顶升，将建筑物的倾斜纠正。三、现有纠倾方法分类现有纠倾方法分类 一一. 迫降纠倾技术迫降纠倾技术 一一. 迫降纠倾技术迫降纠倾技术 原理：原理：迫降纠倾是指利用各种手段去调整地基土迫降纠倾是指利用各种手段去调整地基土的变形的变形，促使其产生附加沉降，借以达到纠倾目的。，促使其

6、产生附加沉降，借以达到纠倾目的。 迫降纠倾又分迫降纠倾又分压重迫降、掏土迫降、水力迫降、砍桩迫降、压重迫降、掏土迫降、水力迫降、砍桩迫降、截柱迫降截柱迫降等多种迫降工艺。等多种迫降工艺。1. 压重迫降压重迫降 1）堆载压重迫降堆载压重迫降 通过在建筑物沉降较少一通过在建筑物沉降较少一侧堆载压重，迫使地基土侧堆载压重，迫使地基土变形产生沉降，达到纠倾变形产生沉降，达到纠倾目的。目的。 原理：原理：地应力的扩散理论地应力的扩散理论和地基变形和地基变形(沉降量沉降量)叠加叠加理论。理论。 堆载纠倾示意图堆载压重迫降堆载压重迫降局限局限 建筑物用的建筑物用的若若是是桩基础桩基础，建筑物倾斜必然与，建筑

7、物倾斜必然与桩身桩身水平失稳倾斜水平失稳倾斜有关有关。 若采用若采用堆载迫降纠倾堆载迫降纠倾的方法的方法，堆载对地层压缩使堆载对地层压缩使桩身产生的负摩擦力不仅不足以迫使桩身下沉，桩身产生的负摩擦力不仅不足以迫使桩身下沉，反而使地层受到的附加压力转变为反而使地层受到的附加压力转变为对桩身的水平对桩身的水平推力推力(主动土压力主动土压力)，从而引起桩身和建筑物的进，从而引起桩身和建筑物的进一步倾斜。一步倾斜。 2) 悬臂压重迫降悬臂压重迫降 对于由于对于由于偏心荷载偏心荷载引引起的建筑物倾斜和桩起的建筑物倾斜和桩身倾斜现象来说，身倾斜现象来说， 采用悬臂压重迫降纠采用悬臂压重迫降纠倾方法是倾方法

8、是最有效的方最有效的方法法， 压重数量完全可以通压重数量完全可以通过过理论计算理论计算求得，可求得，可操作性强，便于质量操作性强，便于质量监控。监控。悬臂压重纠倾示意图悬臂压重纠倾示意图 悬臂压重迫降悬臂压重迫降局限局限 只是为了保证长治久安，纠倾任务完成以只是为了保证长治久安，纠倾任务完成以后，临时后，临时压重卸除以前压重卸除以前，还得，还得采取锚杆斜采取锚杆斜拉或斜压桩顶撑拉或斜压桩顶撑等固定措施来稳定桩身，等固定措施来稳定桩身，抵抗偏心荷载引起的偏心力矩。抵抗偏心荷载引起的偏心力矩。2.掏土掏土纠倾法纠倾法 掏土纠倾方法分类掏土纠倾方法分类： 按土层位置：按土层位置：浅层掏土、深层掏土浅

9、层掏土、深层掏土 按掏土孔方向：按掏土孔方向：水平孔掏土、斜孔、垂直孔水平孔掏土、斜孔、垂直孔 按力学原理：按力学原理：掏土灌水法、掏土灌水法、 应力解除法应力解除法掏土掏土纠倾法特点纠倾法特点 （1）较高的安全性安全性和实用性。实用性。 （2）有具体的量化标准： 掏土量:基底附加压力：（注） =基础面积减少后的基底附加应力)(21ASVMAXakakfpf02 . 10p3. 水力迫降水力迫降法法 1) 降水迫降降水迫降 降水迫降纠倾是指用水泵将地基内的水体降水迫降纠倾是指用水泵将地基内的水体抽出，使其抽出，使其水位下降水位下降，以促进，以促进土体固结下土体固结下沉沉，从而起到迫降作用。，从

10、而起到迫降作用。 2) 注水迫降注水迫降 对于对于湿陷性黄土湿陷性黄土地基来说，可利用其遇水地基来说，可利用其遇水湿陷的特点，往地基内注入适量的水，促湿陷的特点，往地基内注入适量的水，促使其使其湿陷下沉湿陷下沉，会起到迫降的作用。，会起到迫降的作用。两种方法的缺陷 采用强制性深层采用强制性深层抽水迫降纠倾抽水迫降纠倾的方法，见的方法，见效缓慢效缓慢，最后虽然勉强取得了纠倾效果，最后虽然勉强取得了纠倾效果，却引发了惊人的却引发了惊人的区域性地裂现象区域性地裂现象，对，对建筑建筑物本身及邻近已有建筑物本身及邻近已有建筑造成了严重的损害。造成了严重的损害。 从注水到引起湿陷有一个漫长的从注水到引起湿

11、陷有一个漫长的滞后滞后过程，过程，很难很难掌握注水分寸掌握注水分寸。注水纠倾过程中，对。注水纠倾过程中，对建筑物的结构损坏很大，注水纠倾封孔不建筑物的结构损坏很大，注水纠倾封孔不严，还会起到引严，还会起到引“狼狼”入室的作用。入室的作用。 二二. 顶升顶升纠倾技术纠倾技术 顶升纠倾可分为顶升纠倾可分为压密注浆纠倾压密注浆纠倾和和顶升纠倾顶升纠倾两种两种。 1）. 压密注浆纠倾技术压密注浆纠倾技术 原理：原理：通过钻孔在土中通过钻孔在土中注入浓浆注入浓浆，在注浆点使土，在注浆点使土体压密而体压密而形成浆泡形成浆泡，注浆注浆压力基本上沿钻孔的径向压力基本上沿钻孔的径向即即水平向扩展水平向扩展，随着

12、浆泡，随着浆泡尺寸的逐渐增大，便产生尺寸的逐渐增大，便产生较大的较大的上抬力而使地面抬动上抬力而使地面抬动。 压密注浆的压密注浆的主要特点主要特点:是它在是它在较软弱较软弱的土体的土体中具有较好的效果。此法最常用于中砂地中具有较好的效果。此法最常用于中砂地基，黏土地基中若有适宜的排水条件也可基，黏土地基中若有适宜的排水条件也可采用采用. 若排水不畅可能在土体中引起高孔隙水压若排水不畅可能在土体中引起高孔隙水压力，此时就必须采用很低的注浆速率。力，此时就必须采用很低的注浆速率。 2). 顶升纠倾技术顶升纠倾技术 将建筑物基础和上部结构沿某一特定位置将建筑物基础和上部结构沿某一特定位置进行分离，在

13、分离区设置若干个支承点，进行分离，在分离区设置若干个支承点，通过安装在支承点的顶升设备通过安装在支承点的顶升设备，使倾斜建使倾斜建筑物做竖向转动得到扶正筑物做竖向转动得到扶正。 顶升法适用于顶升法适用于基础沉降过大而上部结构整基础沉降过大而上部结构整体刚度较好体刚度较好的建筑物。的建筑物。 2 3 1 1 3 3 2 4 6 5 1 (a) 桩身纠倾扶正示意图桩身纠倾扶正示意图 (b) 框架框架z纠倾示意图纠倾示意图 桩身、框架桩身、框架Z纠倾示意图纠倾示意图注：注：1. 倾斜的承台与桩身；倾斜的承台与桩身； 注：注：1. 倾斜框架；倾斜框架；2. 正位框架；正位框架； 1. 扶正后的承台与桩身；扶正后的承台与桩身； 3