倾斜建筑纠偏

1、第第2020章章 倾斜建倾斜建( (构构) )筑物纠偏筑物纠偏Chapter 20 Modification of Leaning Buildings20.1 20.1 概概 述述20.1 Introduction 建（构）筑物产生不均匀沉降，将导致上建（构）筑物产生不均匀沉降，将导致上部结构产生倾斜，有时还会产生裂缝，严重的可导部结构产生倾斜，有时还会产生裂缝，严重的可导致结构破坏，甚至产生整体失稳破坏。当建（构）致结构破坏，甚至产生整体失稳破坏。当建（构）筑物倾斜度超过有关规定值或影响建（构）筑物正筑物倾斜度超过有关规定值或影响建（构）筑物正常使用时，有时在进行加固后尚需进行纠偏。常使用时

2、，有时在进行加固后尚需进行纠偏。比萨斜塔比萨斜塔纠偏纠偏工程工程 比萨斜塔比萨斜塔该塔位于江苏省常该塔位于江苏省常熟市梅李镇，始建熟市梅李镇，始建于南宋绍兴年间，于南宋绍兴年间，距今八百余年，塔距今八百余年，塔高七层，系砖木结高七层，系砖木结构，塔顶已塌一半，构，塔顶已塌一半，残高残高22.8m22.8m，塔身向，塔身向北西倾斜北西倾斜1325mm1325mm，基础下约有基础下约有4m4m长的长的木桩。此塔采用深木桩。此塔采用深层排土法纠倾，树层排土法纠倾，树根桩基础加固，纠根桩基础加固，纠倾后塔身正直稳定。倾后塔身正直稳定。 聚沙塔纠倾加固聚沙塔纠倾加固南京某住宅楼顶升纠偏现场南京某住宅楼顶

3、升纠偏现场 千斤顶及控制仪表千斤顶及控制仪表 被顶升纠偏前严重倾斜的大楼被顶升纠偏前严重倾斜的大楼 大楼内被提升部分地面比大楼内被提升部分地面比未提升地面高出未提升地面高出20多厘米多厘米 5959台台千千斤斤顶顶托托举举上上海海音音乐乐厅厅 广东开平倾斜达广东开平倾斜达1515度的百年塔度的百年塔 导致建（构）筑物产生过大不均匀沉降的导致建（构）筑物产生过大不均匀沉降的主要原因：主要原因：1 1 场地工程地质情况了解不全面场地工程地质情况了解不全面2 2 设计方面的原因设计方面的原因3 3 施工质量方面的原因施工质量方面的原因 倾斜建（构）筑物的纠偏方法主要分为倾斜建（构）筑物的纠偏方法主要

4、分为两大类：一类对沉降少的一侧促沉，另一类对沉降两大类：一类对沉降少的一侧促沉，另一类对沉降多的一侧顶升。促沉纠偏又可分为掏土促沉、加载多的一侧顶升。促沉纠偏又可分为掏土促沉、加载促沉、降低地下水位促沉、湿陷性黄土地基浸水促促沉、降低地下水位促沉、湿陷性黄土地基浸水促沉等，顶升纠偏又可分为机械顶升、压浆顶升等。沉等，顶升纠偏又可分为机械顶升、压浆顶升等。20.2 20.2 倾斜建筑纠偏方法分类倾斜建筑纠偏方法分类20.2 Classification of Modification Methods20.3 20.3 降水纠偏法降水纠偏法20.3 Dewatering降水纠偏法是利用土力学的基本

5、原理，即通过降低降水纠偏法是利用土力学的基本原理，即通过降低建建( (构）筑物沉降较小一侧的地下水位来增加土中构）筑物沉降较小一侧的地下水位来增加土中的有效应力，使地基土产生固结沉降，从而达到纠的有效应力，使地基土产生固结沉降，从而达到纠偏的目的。偏的目的。20.4 20.4 浸水和浸水加压纠偏法浸水和浸水加压纠偏法20.4 Wetting and Loading 在沉降小的一侧基础边缘开槽、坑或钻孔，在沉降小的一侧基础边缘开槽、坑或钻孔，有控制地将水注入地基内，使土产生湿陷变形，从有控制地将水注入地基内，使土产生湿陷变形，从而达到纠偏的目的。有时还需要辅以加压方法。而达到纠偏的目的。有时还需

6、要辅以加压方法。 通过在建筑物沉降较少的一侧加载，迫使通过在建筑物沉降较少的一侧加载，迫使地基土变形产生沉降，达到纠偏目的，这种方法称为地基土变形产生沉降，达到纠偏目的，这种方法称为加载纠偏法。加载纠偏法。 该法适用于建（构）筑物刚度较好，跨度不该法适用于建（构）筑物刚度较好，跨度不大，地基为深厚软粘土的情况。大，地基为深厚软粘土的情况。 基础加压纠偏法（武汉地基处理中心，汪益基础加压纠偏法（武汉地基处理中心，汪益基基,1983,1983，国家发明四等奖），国家发明四等奖）20.5 20.5 堆载（加压）纠偏法堆载（加压）纠偏法20.5 Loading Method 掏土纠偏是在沉降较小的一侧

7、地基中掏土，掏土纠偏是在沉降较小的一侧地基中掏土，迫使地基产生沉降，达到纠偏的目的。迫使地基产生沉降，达到纠偏的目的。1 1 基础下地基中掏土纠偏基础下地基中掏土纠偏 又称水平掏土法。掏土方法可分为钻孔取又称水平掏土法。掏土方法可分为钻孔取土、人工直接掏挖和水冲方法。土、人工直接掏挖和水冲方法。2 2 基础外侧地基中掏土纠偏基础外侧地基中掏土纠偏 又称竖直掏土法。又称竖直掏土法。（应力解除法）（应力解除法）20.6 20.6 掏土纠偏法掏土纠偏法20.6 Digging Method20.7 20.7 部分托换调整纠偏法部分托换调整纠偏法20.7 Partial Underpinning部分托

8、换调整纠偏法是指对倾斜建（构）筑物不同部分托换调整纠偏法是指对倾斜建（构）筑物不同的部位采用不同的地基加固处理方法或程序，通过的部位采用不同的地基加固处理方法或程序，通过改变建（构）筑物的沉降方式调整后续沉降量，从改变建（构）筑物的沉降方式调整后续沉降量，从而达到纠偏的目的。而达到纠偏的目的。部分托换调整纠偏法部分托换调整纠偏法适用于适用于倾斜量不大，地基变形倾斜量不大，地基变形尚未完全稳定，需要进行加固处理的既有建（构）尚未完全稳定，需要进行加固处理的既有建（构）筑物。筑物。20.8 20.8 调整上部结构纠偏法调整上部结构纠偏法20.8 Modifying Superstructure 调

9、整上部结构纠偏法是指当原有结构的受调整上部结构纠偏法是指当原有结构的受力状态很不合理而造成倾斜，通过对上部结构采取力状态很不合理而造成倾斜，通过对上部结构采取某些结构措施，使其受力状态得到改善，传到地基某些结构措施，使其受力状态得到改善，传到地基中的附加应力分布趋于均匀，建（构）筑物沉降反中的附加应力分布趋于均匀，建（构）筑物沉降反向调整，从而到达纠偏目的的方法。向调整，从而到达纠偏目的的方法。20.9 20.9 灌浆抬升纠偏法灌浆抬升纠偏法20.9 Grouting Lifting灌浆抬升纠偏法是指在房屋沉降较大一侧的地灌浆抬升纠偏法是指在房屋沉降较大一侧的地基中布置注浆管，有控制性地注入水

10、泥浆液或基中布置注浆管，有控制性地注入水泥浆液或化学浆液，或同时注入水泥浆液和化学浆液，化学浆液，或同时注入水泥浆液和化学浆液，使建（构）筑物基础抬高，从而达到纠偏目的使建（构）筑物基础抬高，从而达到纠偏目的的方法。的方法。化学浆液能在地基土中产生膨胀反应，高压注化学浆液能在地基土中产生膨胀反应，高压注入水泥浆液对地基土产生挤压、加固、拱抬作入水泥浆液对地基土产生挤压、加固、拱抬作用，是使地基土产生竖向膨胀的原因。用，是使地基土产生竖向膨胀的原因。20.10 20.10 综合纠偏法综合纠偏法20.10 Comprehensive Modification即同时采用两种或两种以上的纠偏方法达到纠

11、正建即同时采用两种或两种以上的纠偏方法达到纠正建构筑物倾斜的目的。纠偏中所用的若干种方法，有构筑物倾斜的目的。纠偏中所用的若干种方法，有的是方案选择中预先就确定了的，更多的是在纠偏的是方案选择中预先就确定了的，更多的是在纠偏实施过程中根据监测结果进行方案调整而采用的，实施过程中根据监测结果进行方案调整而采用的，即所谓信息化施工方法。即所谓信息化施工方法。20.11 20.11 桩基础纠偏桩基础纠偏20.11 Modification of Pile Foundation1 1、桩基水冲纠偏法、桩基水冲纠偏法2 2、断桩纠偏法、断桩纠偏法3 3、掏土、浸水等常规纠偏方法、掏土、浸水等常规纠偏方法

12、 顶升纠偏是将建筑物基础和上部结顶升纠偏是将建筑物基础和上部结构沿某一特定位置进行分离，在分离区设置若构沿某一特定位置进行分离，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，干个支承点，通过安装在支承点的顶升设备，使建筑物沿某一直线（点）作平面转动，从而使建筑物沿某一直线（点）作平面转动，从而使倾斜建筑物得到纠正。使倾斜建筑物得到纠正。 促沉纠偏方法有降低地下水位法促沉纠偏方法有降低地下水位法( (往往往与其他纠偏法联合应用往与其他纠偏法联合应用) )、射水扰动法（适、射水扰动法（适用于结构性较强的软粘土）、浸水促沉纠偏用于结构性较强的软粘土）、浸水促沉纠偏（适用于湿陷性黄土）。（适用

13、于湿陷性黄土）。 顶升纠偏方法有注浆顶升纠偏法。顶升纠偏方法有注浆顶升纠偏法。20.12 20.12 顶升纠偏法顶升纠偏法20.12 Uplifting1. 1. 工程概况工程概况( Project Description) 广济桥位于浙江省余杭市塘栖镇，是一座南北跨京杭广济桥位于浙江省余杭市塘栖镇，是一座南北跨京杭大运河，浙江省境内运河上唯一一座保存至今的七孔石拱桥。大运河，浙江省境内运河上唯一一座保存至今的七孔石拱桥。 2020世纪世纪5050年代该桥中孔北侧桥墩即发生倾斜。年代该桥中孔北侧桥墩即发生倾斜。19791979年年和和19931993年曾进行过两次河道疏浚，加之近年来运河航运量

14、剧增，年曾进行过两次河道疏浚，加之近年来运河航运量剧增，来往船只碰撞桥墩的事故时有发生，日益严重的河水污染加剧来往船只碰撞桥墩的事故时有发生，日益严重的河水污染加剧了基础木桩的腐烂。特别是中孔两侧桥墩基础及桥墩破坏严重。了基础木桩的腐烂。特别是中孔两侧桥墩基础及桥墩破坏严重。中孔两侧桥墩下原河床基础已淘空，最大脱空深度为中孔两侧桥墩下原河床基础已淘空，最大脱空深度为150200 150200 mmmm，高度为，高度为7080mm7080mm，导致桥基向中孔侧发生倾斜，最大不均，导致桥基向中孔侧发生倾斜，最大不均匀沉降值至匀沉降值至19941994年底已达到年底已达到161mm161mm，引起桥

15、墩石，拱圈石断裂，引起桥墩石，拱圈石断裂，桥身砌体垂直缝拉开桥身砌体垂直缝拉开 ，并使桥身发生严重扭曲。若不有效的，并使桥身发生严重扭曲。若不有效的加固抢修，不均匀沉降的加剧将不可避免地引发塌桥事故。加固抢修，不均匀沉降的加剧将不可避免地引发塌桥事故。2. 2. 加固方案加固方案( Reinforcement Scheme) 首先在桥墩四周压静力压入钢筋混凝土板桩，首先在桥墩四周压静力压入钢筋混凝土板桩，为桥基基底空腔回填混凝土以及为在原基础外包为桥基基底空腔回填混凝土以及为在原基础外包纲纪混凝土水下浇筑和树跟桩施工创造条件。板纲纪混凝土水下浇筑和树跟桩施工创造条件。板桩施工完成后，即可通过向

16、基底下空腔回填混凝桩施工完成后，即可通过向基底下空腔回填混凝土，进行桥基外包钢筋混凝土施工是桥基形成整土，进行桥基外包钢筋混凝土施工是桥基形成整体，并适当加宽基础面积。通过设置树跟桩加强体，并适当加宽基础面积。通过设置树跟桩加强原条石基础的整体性及其与圆木桩基础和回填混原条石基础的整体性及其与圆木桩基础和回填混凝土之间的联系。为了避免碰撞对桥基的不良影凝土之间的联系。为了避免碰撞对桥基的不良影响，在桥墩上，下游设置防撞墩。响，在桥墩上，下游设置防撞墩。各桥基加固施工顺序如下：各桥基加固施工顺序如下： 1.1.防桩墩桩基施工；防桩墩桩基施工； 2.2.板桩静压沉桩；板桩静压沉桩； 3.3.桥基底

17、部回填混凝土；桥基底部回填混凝土； 4.4.桥基外包水下混凝土施工；桥基外包水下混凝土施工； 5.5.树跟桩施工；树跟桩施工； 6.6.防撞钢筋混凝土墩施工。防撞钢筋混凝土墩施工。浙江余杭塘栖镇广济桥浙江余杭塘栖镇广济桥（1995.5.1995.11.维修加固）广东潮州广济桥（2003.10.2007.6.维修加固)思考题思考题 (Problems)（1 1）建（构）筑物倾斜的原因有哪些？）建（构）筑物倾斜的原因有哪些？（2 2）何种情况下倾斜建（构）筑物应进行纠偏？纠）何种情况下倾斜建（构）筑物应进行纠偏？纠偏的工作程序及要点是什么？偏的工作程序及要点是什么？（3 3）倾斜建（构）筑物纠偏方法可分为哪两大类？）倾斜建（构）筑物纠偏方法可分为哪两大类？每一类又各包含哪些方法？每一类又各包含哪些方法？（4 4）掏土纠偏法可分为哪几种？每一种