地基基础的加固四

地基基础的加固建筑物地基基础常见问题及原因分析建筑物基础加固建筑物地基加固建筑地基基础事故的补救与预防第一节建筑物地基基础常见问题及原因分析一、常见问题1.墙体开裂地基或基础一旦发生问题,一般是通过墙体开裂反应出来。而墙体的整体性及承载力也会因地基基础的问题而削弱,甚至丧失。在实际工程中,沉降缝是经常见到的。2.基础断裂或拱起当地基的沉降差较大,基础设计或施工中存在问题时,会引起基础断裂。

第一节建筑物地基基础常见问题及原因分析3.建筑物下沉过大当地基土较软弱,基础设计形式不当及计算有误时,会导致整座建筑物下沉过大,轻者会造成室外水倒灌,重者建筑物无法使用。例如,上海展览馆的中央大厅为箱形基础,1954年建成,30年后的累计沉降达1800mm。再如,墨西哥城的国家剧院建在厚层火山灰地基上,建成后沉降达3000mm,门厅成为半地下室,影响了剧院的使用。第一节建筑物地基基础常见问题及原因分析4.地基滑动地基滑动有两种情况,一种是下雨、渗水后在坡地建筑物的下部开挖时而引起的地基滑动;另一种是地基普遍软弱,设计时将地基承载力估值过高或使用时严重超载而引起的地基失稳,产生滑动事故。

第一节建筑物地基基础常见问题及原因分析5.地基液化失效疏松的粉细砂、轻亚粘土地基,地震时容易产生液化,强度剧烈下降,致使建筑物倾倒和大幅度震沉。例如,唐山矿冶学院书库为四层楼房,1976年唐山地震时发生震沉,一层楼全部沉入地下。再如,日本新渴公寓建于砂土地基上,1961年6月因新渴发生7.5级地震,地基发生液化而倾倒。第一节建筑物地基基础常见问题及原因分析二、原因分析1.主观原因(1)不认真勘察,没有完整的勘察资料。地质勘察报告是建筑物地基基础设计的基本依据。不进行勘察而凭经验设计,或勘察工作做得不认真、不细致,勘察报告未能准确反映实际地质条件,甚至漏测局部夹层弱土,没有探出局部土坑、古井,或是提供的土质指标不确切,均会导致设计失误,从而造成地基基础事故。第一节建筑物地基基础常见问题及原因分析(2)设计方案不周。地基基础设计方案的选择和确定非常重要,必须做到因地制宜,安全可靠,经济合理。有些建筑物的地质条件差,变化复杂,更应合理选择设计方案,认真做好计算分析,否则就会引起建筑物结构开裂或倾斜,危及安全。

(3)施工质量低劣。地基基础一般均为隐蔽工程,施工中常见的问题有:施工管理不善,未按设计图纸及程序办事;未勘察就施工;偷工减料,砌体强度、混凝土强度达不到设计要求,有的甚至在混凝土内填放砖块;开挖后未验槽就浇捣基础,或开挖后发现有意外情况也不作认真处理就施工等。

第一节建筑物地基基础常见问题及原因分析2.客观原因(1)地基土软弱。软土地基的压缩性大,抗剪强度低,流变性强,对上部建筑体形及荷载等变化反应较敏感,如设计不周,软土地基上的建筑物较易出现下列裂缝:1)建筑物的高差悬殊大,常在高低楼的接合处墙面上出现裂缝。2)体形复杂的建筑物,如L、T、Ш、П形等建筑物常在转角处开裂。3)基础相对密集处或在已有建筑物近旁的新建房屋,因附加应力大,变形重叠,常在基础的稀密交接处或在原有建筑物的墙体上出现裂缝。第一节建筑物地基基础常见问题及原因分析4)上部结构圈梁少,长高比过大等使整个房屋刚度较差。5)筷板基础的配筋计算有误或施工质量差,容易出现局部拱起开裂。6)仓库、料仓等堆料较多的建(构)筑物,其底板或地坪易出现局部弯沉事故。

(2)地基浸水湿陷。湿陷性黄土地基以及未夯实的填土地基等,在浸水后会产生附加沉降,引起墙体开裂。如小鸭集团搪瓷车间沉降。第一节建筑物地基基础常见问题及原因分析客观原因(3)地基软硬不均。在山坡上、池塘边、河沟旁或局部有古井、土坑、炮弹坑等地段上建造的建筑物,因地基软硬不均、沉降差过大而常使上部墙体开裂。(4)膨胀土、冻胀土地基。膨胀土吸水后膨胀,失水后收缩。因此建在膨胀土上的建筑物危害较大,会发生内墙、外墙、地面开裂,裂缝有时呈交叉形。如山东农机学校学生实习车间开裂。第一节建筑筑物地基基础常常见问题及原因因分析冻胀对建筑物的的破坏极大。如如冷库建筑物,其冷气透入湿度度较大的地基,致使地基土冻胀胀,而引起地坪拱起起开裂。在寒冷冷天气,室外地基冻结膨膨胀,产生向上向内的的力,引起室内外开裂裂（如图10-1所示）。第二节建筑筑物基础加固建筑物基础加固固分加大基础底底面积法、基基础加深法、、基础补强加固固法等。加大基础底面积积法分基础直接接加宽、外增独独立基础加大两两种。第二节建筑筑物基础加固一、加大基础底底面积法加宽或加大基础础底面积的方法法,因其施工简单、、所需设备少,常用于基础底面面积太小而产生生过大沉降或不不均匀沉降事故故的处理,以及采用直接法法加层时对地基基基础的补偿加加固。(一)基础直接加宽基础直接加宽是是挖开原基础两两侧的填土后浇浇筑新基础的方方法。这种方法法的优点是能使使新旧基础很好好结合、共同变变形。1.单面加宽；2.双面加宽；3.四面加宽；4.增设筏板基础。。注意不要在基基础全长或四周周挖贯通式的地地槽,基底不能裸露,以免饱和土从基基底挤出,导致不均匀沉降降。第二节建筑筑物基础加固(二)外增基础1.抬梁法抬梁法是在原基基础两侧挖坑并并做新基础,通过钢筋混凝土土梁将墙体荷载载部分转移到新新做基础上的一一种加大基底面面积的方法。新新加的抬墙梁应应设置在原地基基梁或圈梁的下下部。这种加固固方法具有对原原基础扰动少、、设置数量较为为灵活的特点。。第二节建筑筑物基础加固图10-2表示在原基础两两侧新增条形基基础抬梁扩大基基底面积的做法法。第二节建筑筑物基础加固图10,3分别表示在原基基础两侧新增独独立基础抬梁扩扩大基底面积的的做法。采用抬梁法加大大基底面积时,应注意抬梁的设设置应避开底层层的门、窗和洞洞口；抬梁的顶顶部须用钢板楔楔紧。对于外增增独立基础,可用千斤斤顶将抬抬梁顶起起,并打入钢钢楔,以减少新新增基础础的应力力滞后。。第二节建建筑筑物基础础加固2.斜撑法斜撑法加加大基底底面积,与上述抬抬梁法不不同之点点,是抬梁改改为斜撑撑,新加的独独立基础础不是位位于原基基础两侧侧,而是位于于原基础础之间(如图10-4所示)。第二节建建筑筑物基础础加固二、墩式式加深(托换)墩式加深深是指将将原持力力层地基基土分段段挖去,然后浇筑筑混凝土土墩或砌砌筑砖墩墩,使基础支支承到较较好的土土层上的的一种基基础加固固法。此此法对于于软弱地地基,特别是膨膨胀土地地基的处处理是较较为有效效的。墩墩体可以以是间断断的,也可以是是连续的的,主要取决决于原基基础的荷荷载和地地基上的的承载力力。第二节建建筑筑物基础础加固墩式加深深(1)在贴近被托换的基础旁,人工开挖比原基础底面深1.5m、长1.2m、宽0.9m的导坑。(2)将导坑横向扩展到原基础下面(见图10-5a),并继续下挖至所要求的持力层。(3)用微膨胀混凝土浇筑基础下的坑体(或砌砖墩),注意振捣密实并顶紧原基础底面。若没有膨胀剂时,则应在离原基础底面80mm处停止浇注,待养护1天后,再用l：l水泥砂浆填实这80mm的空隙。(4)如此间隔分段重复上述工序,直至全部加深工作完成为止。第二节建建筑筑物基础础加固三、基础础加固基础自身身的加固固方法,有混凝土土围套加加固、加加厚加固固和灌浆浆加固。。1.混凝土圈圈套加固固混凝土围围套加固固是指在在已开裂裂、破损损或因加加层而需需要提高高刚度的的基础外外面浇筑筑钢筋混混凝土围围套的一一种基础础加固方方法。这这种方法法不仅可可使基础础底面积积增大,降低原基基底的反反力,而且可使使原基础础受到围围套的约约束,其刚度、、抗剪、、抗弯和和抗冲切切的能力力得到提提高。第二节建建筑筑物基础础加固2.灌浆法加加固灌浆法加加固是指指用压送送设备把把水泥浆浆或环氧氧树脂浆浆压入原原基础的的裂缝内内或破损损处的一一种加固固方法,如图10-7所示。施工时先先在基础础中钻孔孔,孔径应比比灌浆管管直径(一般为25mm)大2～3mm,孔距取3.5～1.0m,孔数对于于独立基基础应不不小于2个孔。灌灌浆压力力为0.2～0.6MPa。灌浆有效效半径约约0.6～1.2m。第二节建建筑筑物基础础加固3.加厚加固固图10-6为采用加加厚方法法对条形形基础进进行加固固的示意意图。这种加固固方法是是将原基基础的肋肋加高、、加宽。。以减少少基础底底板的悬悬臂长度度和降低低悬臂弯弯矩,使原基础础的刚度度及承载载力得到到提高。。尤其适适合于旧旧房加层层设计时时的基础础加固。。第三节建建筑筑物地基基加固一、已有有建筑物物地基承承载力的的确定已有建筑筑物地基基在长期期荷载作作用下,其承载载力有有所提提高,在进行第三节节建建筑筑物地地基加加固二、几几种特特殊土土的判判别1.软土地地基软土地地基一一般指指在静静水或或缓慢慢流水水环境境中沉沉积的的,天然含含水量量较大大、压压缩性性较高高、承承载力力较低低的软软塑土土。当各项项指标标在下下述范范围时时,即可判判定为为软土土地基基。天然孔孔隙e>1.0；天然含含水量量ω>35%压缩系系数al-2≥0.5MPa-1；塑性指指数Ip>10(当Ip>17时,为淤泥泥质粘粘土;当17注Ip>10时,为淤泥泥粉质质粘土土)不排水水抗剪剪强度度Cu<20KPa。第三节节建建筑筑物地地基加加固2.湿陷性性黄土土(1)湿陷性性黄土土的判判定。。黄土的的湿陷陷量可可用湿湿陷系系数衡衡量。。湿陷陷系数数由室室内压压缩试试验测测定。。在压压缩仪仪中将将原状状试样样逐级级加压压到规规定的的压力力p,等压缩缩稳定定后测测得压压缩试试祥高高度hp,然后加加水浸浸湿,测得下下沉稳稳定后后的高高度h/p。设土样样的原原始高高度为为h0,则湿陷陷系数数δS,为当δS≥0.15测定湿陷性的压力p应与地基中黄土实际受到的压力相当。自基础底面算起,l0m以内的土层用200kPa,10m以下的土层用300kPa。第三节节建建筑筑物地地基加加固湿陷性性黄土土(2)湿陷等等级的的划分分。湿陷性性黄土土地基基湿陷陷等级级按分分级湿湿陷量量ΔS划分,其值按按下式式计算算:式中δsi——第i层土的的诗陷陷系数数；hi——第i层土的的厚度度(cm)。ΔS的累计计范围围是自自基础础底算算起，，对非非自重重湿陷陷性黄黄土地地基算算至基基底下下5m为止，，对自自重湿湿陷性性黄土土地基基算至至基底底下10m为止，，其中中，δS<0.15的土层层不计计入。。根据ΔS大小按按表10-1划分黄黄土地地基的的湿陷陷等级级。第三节建建筑物地地基加固3.膨胀土(1)直观鉴别。。若肉眼观察察到以下现现象,即可初步判判定为膨胀胀土：1)建筑物裂缝缝随气候的的变化而张张开或闭合合。2)土层出现的的裂缝,常有光滑面面和擦痕。。有的裂隙隙中充填着着灰白、灰灰绿色粘土土,在自然条件件下呈坚硬硬或硬塑状状态;3)常见浅层塑塑性滑坡、、地裂,新开挖坑壁壁易发生坍坍塌。如观察到上上述现象,且土的自由由膨胀率大大于或等于于40%,即应判为膨膨胀土。第三节建建筑物地地基加固膨胀土(2)膨胀土的膨膨胀潜势分分类。膨胀胀土膨胀潜潜势可按自自由膨胀率率的大小分分为三类:ef≥90%则为强膨胀胀潜势;65%≤ef<90%则为中膨胀胀潜势；ef<65%则为弱膨胀胀潜势。自由膨胀率率为人工制制备的烘干干土在水中中增加的体体积与原体体积V0之比。即：：第三节建建筑物地地基加固膨胀土(3)膨胀土场地地与地基评评价。膨胀土场地地有平坦场场地和坡地地场地之分分。一般建建于坡地场场地上的房房屋损坏比比例高,且事故严重重,而建于坡顶顶及坡腰上上的房屋损损坏率高于于建于坡脚脚或盆地中中部的房屋屋。膨胀土的分分布一般是是不均匀的的,同一场地内内可能既分分布有膨胀胀土,也可能分布布有非膨胀胀土。所以以不能仅局局限于膨胀胀土的判别别而应对整整个地基进进行评价,也即要划分分地基土的的胀缩等级级。膨胀土土的地基胀胀缩等级可可按分级变变形量Sc确定。第三节建建筑物地地基加固三、建筑物物的地基加加固对已有建筑筑物的地基基土进行处处理(加固),是解决地基基基础问题题的另一条条途径,它可以改善善地基的受受力及变形形性能,提高承载力力。1.锚杆静压桩桩法锚杆静压桩桩法适用于于淤泥、淤淤泥质土、、粘性土粉粉土和人工工填土等地地基土。2.树根桩法树根桩法适适用于淤泥泥、淤泥质质土、粘性性土、粉土土、砂土、、碎石土及及人工填土土等地基土土上既有建建筑的修复复和增层、、古建筑的的整修、地地下铁道的的穿越等加加固工程。。第三节建建筑物地地基加固3.坑式静压桩桩法坑式静压桩桩法适用于于淤泥、淤淤泥质土、、粘性土、、粉土和人人工填土等等,且地下水位位较低的情4.石灰桩法石灰桩法适用于处理地下水位以下的粘性土、粉土、松散粉细砂、淤泥、淤泥质土、杂填土或饱和黄土等地基及基础周围土体的加固。对重要工程或地质复杂而又缺乏经验的地区,施工前应通过现场试验确定其适用性。第三节建建筑物地地基加固5.注浆加固法法注浆加固法法适用于砂砂土、粉土土、粘性土土和人工填填土等地基基加固。一般般用于防渗渗堵漏、提提高地基土土的强度和和变形模量量以及控制制地层沉降降等。注浆设计前前宜进行室室内浆液配配比试验和和现场注浆浆试验,以确定设计计参数和检检验施工方方法及设备备。也可参参考当地类类似工程的的经验确定定设计参数数。6.高压喷射注注浆法高压喷射注注浆法适用用于淤泥、、淤泥质土土、粘性土土、粉土、、黄土、砂砂土、人工工填土和碎碎石土等地地基。第三节建建筑物地地基加固7.灰土挤密桩桩法灰土挤密桩桩法适用于于处理地下下水位以上上的湿陷性性黄土、素素填士和杂杂填土等地地基。8.深层搅拌法法深层搅拌法法适用于处处理淤泥、、淤泥质土土、粉土和和含水量较较高的粘性性土等地基基。第三节建建筑物地地基加固9.硅化法硅化法可分分双液硅化化法和单液液硅化法。。当地基土土的渗透系系数大于2.0m/d的粗颗粒土土时,可采用双液液硅化法(水玻璃和氯氯化钙,当地基土的的渗透系数数为0.1～2.0m/d的湿陷性黄黄土时,可采用单液液硅化法(水玻璃);对自重湿陷陷性黄土,宜采用无压压力单液硅硅化法。10.碱液法碱液法适用于处处理非自重湿陷陷性黄土地基。。注：高压喷射注浆法法、灰土挤密桩桩法、深层搅拌拌法、硅化法和和碱液法的设计计和施工应按国国家现行标准《建筑地基处理技技术规范》有关规定执行。。第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防一、设计、施工工或使用不当引引起事故的补救救（一）对于建造造在软土地基上上出现损坏的建建筑,可采取下列补救救措施：1由于建筑体型复复杂或荷载差异异较大,引起不均匀沉降降,而造成建筑物损损坏者,可根据损坏程度度选用局部卸荷荷、增加上部结结构或基础刚度度、加深基础、、锚杆静压桩、、树根桩或注浆浆加固等补救措措施;2由于局部软弱土土层或暗塘、暗暗沟等引起差异异沉降过大,而造成建筑物损损坏者,可选用锚杆静压压桩、树根桩或或旋喷桩等进行行局部加固;第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防3由于基础承受荷荷载过大、或加加荷速率过快,引起大量沉降或或不均匀沉降,而造成建筑物损损坏者,可选用卸除部分分荷载、加大基基础底面积或加加深基础等;4由于大面积地面面荷载或大面积积填土引起柱基基、墙基不均匀匀沉降、地面大量量凹陷、或柱身身、墙身断裂者者,可选用锚杆静压压或树根桩加固等等;5由于地质条件复复杂或荷载分布布不均,引起建筑物过大大倾斜者,可按本规范第9章有关规定选用用纠倾措施。第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防（二）对于建造造在湿陷性黄土土地基上出现损损坏的建筑,可采取下列补救救措施：1对非自重湿陷性性黄土场地,当湿陷性土层不不厚、湿陷变形形已趋稳定、或或估计再次浸水水产生的湿陷量量不大时,可选用上部结构构加固措施;当湿陷性土层较较厚、湿陷变形形较大、或估计计再次浸水产生生的湿陷量较大大时,可选用石灰桩、、灰土挤密桩、、坑式静压桩、、铺杆静压桩、、树根桩、硅化化法或碱液法等等,加固深度宜达到到基础压缩层下下限；2对自重湿陷性黄黄土场地,可选用灰土井、、坑式静压桩、、锚杆静压桩、、树根桩或灌注注桩加固等。加加固深度宜穿透透全部湿陷性土土层。第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防（三）对于建造造在人工填土地地基上出现损坏坏的建筑,可采取下列补救救措施：1对于素填土地基基由于浸水引起起过大的不均匀匀沉降而造成建建筑物损坏者,可选用锚杆静压压桩、树根桩、、坑式静压桩、、石灰桩或注浆浆加固等。加固固深度应穿透素素填土层;2对于杂填土地基基上损坏的建筑筑,可根据损坏程度度选用加强上部部结构和基础刚刚度、铺杆静压压桩、树根桩、、旋喷桩、石灰灰桩或注浆加固固等;3对于冲填土地基基上损坏的建筑筑,可按（一）的有有关规定选用加加固方法。第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防（四）对于建造造在膨胀土地基基上出现损坏的的建筑,可采取下列补救救措施：1.对建筑物损坏轻轻微,且胀缩等级为I级的膨胀土地基基,可采用设置宽散散水及在周围种种植草皮等措施施;2.对建筑物损坏程程度中等,且胀缩等级为I、II级的膨胀土地基基,可采用加强结构构刚度和设置宽宽散水等措施;第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防3对建筑物损坏程程度较严重,或胀缩等级Ⅲ级的膨胀土地基基,可采用锚杆静压压桩、树根桩、、坑式静压桩或或加深基础等方方法。桩端或基基底应埋置在非非膨胀土层中或或伸入到大气影影响深度以下的的土层中;4建造在坡地上的的损坏建筑,除可选用相应的的地基或基础加加固方法外,尚应在坡地周围围采取保湿措施施,防止多向失水造造成的危害。第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防（五）对于建造造在土岩组合地地基上出现损坏坏的建筑,可采取下列补救救措施：1由于土岩交界部部位出现过大的的差异沉降,而造成建筑物损损坏者,可根据损坏程度度,采用局部加深基基础、锚杆静压压桩、树根桩、、坑式静压桩或或旋喷桩加固等等措施;2由于局部软弱地地基引起差异沉沉降过大,而造成建筑物损损坏者,可根据损坏程度度,采用局部加深基基础或桩基加固固等措施;3由于基底下局部部基岩出露或存存在大块孤石,而造成建筑物损损坏者,可将局部基岩或或孤石凿去,铺设褥垫,或采用在土层部部位加深基础或或桩基加固等。。第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防二、地下工程施施工引起事故的的预防与补救1地下工程施工可可能对既有建筑筑、地下管线或或道路造成影响响。当影响范围围较大时,可采用隔断墙将将既有建筑、地地下管线或道路路隔开。隔断墙墙可采用钢板桩桩、树根桩、深深层搅拌桩、注注浆加固或地下下连续墙等方法法。2当地下工程施工工对既有建筑造造成影响时,可对既有建筑地地基进行加固。。加固方法可选选用锚杆静压桩桩、树根桩或注注浆加固等。加加固深度应大于于地下工程底面面深度。第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防二、地下工程施施工引起事故的的预防与补救3当地下工程施工工对既有建筑造造成的影响比较较轻微时,可采用加强既有有建筑刚度和强强度的方法。4对在地下工程施施工影响区范围围内的通讯,电缆、高压、易易燃和易爆管道道等对地层变形形极其敏感的重重要管线,除采取一般性预预防措施外,尚应将其暴露并并挂起。5当地下工程施工工时,应对其施工影响响区范围内的既既有建筑和地下管线的沉沉降和水平位移移进行严密的监监测,一旦发现问题,应及时采取有效效措施。第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防三、邻近建筑施施工引起事故的的预防与补救1当邻近工程的施施工对既有建筑筑可能产生影响响时,应查明既有建筑筑的基础型式、、结构状态、建建成年代和使用用情况等,根据邻近工程的的结构类型、荷荷载大小、基础础型式、间隔距距离以及土质情情况等因素分析析可能产生的影影响程度,并提出相应的预预防措施。2当软土地基上采采用有挤土效应应的桩基对邻近近既有建筑有影影响时,可在邻近既有建建筑的一侧设置置砂井、塑料排排水带、应力释释放孔或开挖隔隔离沟,减小沉桩引起的的孔隙水压力和和挤土效应。对对重要建筑可设设地下挡墙。第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防三、邻近建筑施施工引起事故的的预防与补救3遇有振动效应的的桩基施工时,可采用开挖隔振振沟,以减少振动波传传递。4当邻近建筑开挖挖基槽、人工降降低地下水或迫迫降纠倾施工等等,可能造成土体侧侧向变形或产生生附加应力时,可采用对既有建建筑进行地基基基础局部加固,减少该侧地基的的附加应力,控制基础沉降等等措施。第四节建筑筑地基基础事故故的补救与预防防三、邻近建筑施施工引起事