第9章 纠倾和迁移

第9章纠倾与迁移目录

9.1概述

9.2加载纠倾技术

9.3掏土纠倾技术

9.4顶升纠倾技术

9.5迁移技术39.1概念1建筑物产生不均匀沉降，将导致上部结构产生倾斜，有时建筑物的上部结构还会产生裂缝，严重的可导致上部结构破坏，甚至产生建筑物地基整体失稳破坏。当建筑物倾斜超过有关规定值，影响其安全使用时，应对建筑物进行纠倾，或拆除。我国《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）规定的建筑物的地基变形允许值如表9-1所示。49.1概念1对产生倾斜的既有建筑物是否需要进行加固和纠倾，通常认为需要考虑下述三个方面的情况，综合分析后再作决定。

1、既有建筑物的倾斜度和上部结构裂缝发展情况2、建筑物沉降和裂缝的发展趋势

3、原设计和施工质量是否存在隐患

通过对上述三方面情况的综合分析，确定该倾斜建筑物是否需要纠倾，上部结构和地基是否需要补强和加固，是否应该拆除。59.1概念1建筑物产生过大不均匀沉降主要有下述原因：（1）对建设场地工程地质情况了解不全面（2）设计经验和设计能力不足（3）施工质量方面原因9.2加载纠倾技术9.2.1概念9.2.2设计施工9.2.3工程实例679.2.1概念1通过在倾斜建筑物沉降较少的一侧的地面上加载，迫使地基土体产生变形、建筑物产生沉降，达到倾斜建筑物纠倾目的的纠倾技术称为加载纠倾技术。加载纠倾技术中最常用的加载手段是堆载。在倾斜建筑物沉降较少的一侧堆放重物，如钢锭、砂石及其它重物，使地基产生沉降以减小倾斜建筑物的不均匀沉降，达到纠倾的目的89.2.2设计施工1设计时应考虑地基土的整体稳定，控制加载速率，施工过程应严密进行沉降观测，及时绘制荷载—沉降—时间关系曲线，以确保施工安全。加载纠倾法适用范围相对较小，因为建筑物在荷载下的沉降量不大，且时间较长，因此其单独应用较少，应用时一般与掏土纠倾方法相结合。施工时主要考虑加载位置选择。当加载堆放在原结构上时应计算原结构构件的承载力。99.2.3工程实例1（1）工程概况某水上别墅群位于浙江省湖州市北郊旅游景区内，水上占地面积为2370m2。湖面水位绝对标高一般为+2.0~+4.6m，根据工程地质勘察报告，场地地基土从上往下土层分布为淤泥质粉质黏土、粉土和淤泥质粉质黏土。该工程由11幢别墅组成，均为12层豪华水上度假村，框架结构，隔墙采用加气混凝土轻型材料。各层楼板及屋盖为钢筋混凝土现浇板，建筑高度为68m。图9-3给出了典型别墅的桩基布置图。109.2.3工程实例1图9-3桩基布置图119.2.3工程实例1（2）设计方案经方案比对，拟采用堆载静压与扰动纠倾相结合的纠倾方式，堆载静压位置及方式见图9-4，在别墅沉降较小一侧堆加适量荷载，加大该侧工程桩沉降。由于结构本身强度及别墅内堆载高度限制，堆载量难以满足纠倾的需要，在堆载静压的同时，扰动桩侧土，以达到纠倾目的。129.2.3工程实例1（3）施工为了减小桩基加固施工拖带沉降，对于需加固别墅轮流施工，控制压桩加固速率，先进行加固施工，待加固桩体休止一定时间后，在别墅另一侧进行堆载结合扰动法纠倾。在加固施工时，利用别墅圈梁作为反力装置，在施工过程中监测周围桩体及圈梁的变形，根据监测结果控制加固桩体的压入深度。139.2.3工程实例1图9-4加固纠倾过程中典型别墅基础沉降变化曲线149.2.3工程实例1（4）监测施工过程实施信息化施工技术，实时监测建筑物和基础沉降情况，得到典型别墅沉降变化见图9-4，由该图知加固纠倾过程中别墅桩基的沉降速率得到很好控制，最终别墅基础完好，最大纠倾量达19‰，最大工程桩下沉量达134mm，别墅倾斜量均控制在3‰以内。为了验证加固纠倾效果，分别于纠倾竣工后3个月和15个月测量了别墅沉降情况，结果表明最大沉降仅为18mm，表明沉降已经稳定，加固纠倾效果十分显著。9.3掏土纠倾技术9.3.1概念和原理9.3.2在建筑物基础下地基中掏土纠倾技术9.3.3在建筑物基础外侧地基中掏土纠倾技术9.3.4工程实例15169.3.1概念1掏土法是指掏土（砂）、钻孔取土、穿孔取土纠倾等方法的技术总称，其基本原理是进行有控制的地基应力释放，在建筑物倾斜相反的一侧，根据工程地质情况，设计挖孔取土，使地基侧应力解除，地基反力得以重新分布，从而调整建筑物的差异沉降，达到纠偏的目的。179.3.2在建筑物基础下地基中掏土纠倾技术1直接在倾斜建筑物沉降较小的一侧地基中掏土，可迫使该侧建筑物产生沉降，达到减小不均匀沉降完成纠倾的目的。在倾斜建筑物基础下掏土纠倾方法有直接掏土法、水冲掏土法和斜钻孔取土法等。在深厚软粘土地基中进行掏土纠倾较多采用沉井水冲掏土纠倾技术。189.3.2在建筑物基础下地基中掏土纠倾技术1在建筑物基础外侧地基中掏土纠倾过程中，建筑物的沉降往往滞后于掏土，在施工控制中应予以重视。无论是在建筑物地基下还是在建筑物场外侧地基中掏土纠倾，严格控制建筑物沉降速率均十分重要。一般情况应控制每天不超过4mm的沉降量。在纠倾过程中建筑物上部结构中的内力会产生调整，因此在纠倾过程中应尽量使建筑物产生平面转动，以减少结构中次应力的产生。199.3.4工程实例1一、工程概况某住宅小区49幢、50幢、51幢、52幢、56幢等五幢6层半到7层住宅楼，于1993年1月开工兴建，同年12月竣工。1997年发现该五幢住宅沉降明显，住宅楼实际沉降最大值在500mm以上。同时发现住宅楼发生严重倾斜，根据1997年8月15日实测资料，住宅楼实际倾斜值均超过7‰，并且每幢楼均有不同程度的墙体裂缝出现。

49幢和50幢两幢住宅，均由四个单元组成，长55.8m，底层宽13.3m，二层及以上宽为10.5m。51幢住宅为一个单元，长15.6m，底层宽13.3m，二层及其以上宽为10.5m。49~51幢三幢住宅总体呈一字形排列，底层北面为商业用房，采用单层双跨框架结构，底层南面为厕所等辅助房间，混凝土空心小砌块承重，2~7层为住宅，采用混凝土空心小砌块砌筑。层高：底层为4.2m，2~6层为2.8m，7层至檐沟板底为2.6m，209.3.4工程实例1檐沟板底标高为20.8m。52幢和56幢住宅均为由四个单元组成，长55.8m，宽11.1m。底层为架空层，用作自行车库等，2~7层为住宅，均采用混凝土空心小砌块砌筑。层高：底层为2.2m，2~6层为2.8m，7层至檐沟板底为2.6m，檐沟板底标高为18.8m。五幢住宅结构均为混凝土空心小砌块混合结构，楼梯间设在南面，均采用浅埋板基，板厚300mm，底层采用架空地面。二、纠倾加固方案综合考虑各种因素，确保纠倾和加固成功和安全，最后选择锚杆静压桩进行地基加固，并把锚杆静压桩的桩位布置在房屋四周。52幢和56幢两幢住宅楼的锚杆静压桩的桩位如图9-3-5所示，49~51幢的桩位布置图从略。由于该五幢住宅的竖向倾斜均超过了7‰，须进行纠倾。经综合考虑后选择沉井冲水掏土法进行房屋纠倾。219.3.4工程实例1三、纠倾加固施工纠倾加固施工的工作流程是：开工→在沉降大的南侧凿桩孔、压桩、封桩→北侧挖沉井→北侧沉井冲水纠倾，其间凿好北侧桩孔→纠倾至6‰左右时开始在北侧压桩→压桩完毕后视倾斜值确定是否再冲水纠倾→纠倾至4‰以内时封桩→封填沉井→修整场地→结束。四、纠倾加固效果由封桩前后的沉降观测数据表明，在全部静压桩封桩后，各观测点的沉降减小，并趋于稳定。根据观测资料在封桩后的一段时间内，沉降仍会发生一些，随着时间的发展，沉降速率逐渐减小。在封桩三个月后，各沉降观测点的沉降速率均小于0.025mm/d，说明经锚杆静压桩加固后，建筑物的沉降已经稳定，达到了预期的目的。9.4顶升纠倾技术9.4.1概述9.2.2适用范围9.2.3设计9.2.4工程实例22239.4.1概述1顶升纠倾是将既有建筑物上部结构和它的基础沿某一特定位置进行分离，在分离区设置若干个支承点，通过安装在支承点上的顶升设备，使建筑物沿某一直线或某点作平面转动，达到对建筑物进行纠倾的目的。建筑物顶升纠倾的示意图如图9-4-1所示。图9-10顶升纠倾示意图249.4.2适用范围1（1）顶升纠倾适用的结构类型有：砖混结构、钢筋混凝土框架结构、工业厂房以及整体性完好的混合建筑。（2）适用于整体沉降及不均匀沉降较大，造成标高过低的建筑。不适用于采用迫降纠倾的各类倾斜建筑（包括桩基建筑）。（3）对于新建工程设计时有预先设置可调措施的建筑，这类建筑预先设置好顶升梁及顶升洞，根据建筑使用情况出现的不均匀沉降或整体沉降，采用预先准备好的顶升系统，将建筑物恢复到原来的位置。（4）适用于建筑本身功能改变需要顶升，或者由于外界周边环境改变影响正常使用而需要顶升的建筑。259.4.3设计1对倾斜建筑物进行顶升纠倾的设计包括下述内容：

1、顶升支承系体系的设计

2、确定每一支承点的顶升量

3、确定顶升频率顶升的频率应根据建筑物的结构类型以及它所能承受的抵抗变形的能力确定。顶升次数n为（9-1）269.4.4工程实例1一、工程概况

工程水塔为钢筋混凝土结构，水塔总高29.5m，其筒体高24.0m，水箱高5.5m，100m3，基础为钢筋混凝土圆形杯口基础，直径7.0m，高度0.35m，基础下地基采用深层水泥搅拌桩处理，搅拌桩直径0.50m，长度15.0m，桩体抗压强度2.0MPa，搅拌桩平面布置如图9-4-2所示。水塔建成后，沉降稳定。后在水塔边建一6层住宅，住宅采用置于天然地基上的浅埋式平板基础；住宅基础边缘离水塔基础边缘仅2.0m，受住宅荷载影响，水塔逐步产生向住宅方向的倾斜。根据观测，1993年8月水塔已产生6.8‰的倾斜，并且倾斜仍在发展，无收敛迹象。根据计算，水塔倾斜的进一步发展将影响其稳定，须对其进行纠倾处理。水塔处工程地质情况见表9-4-1。279.4.4工程实例1二、纠倾方案

顶升纠倾方案如下：产生在沉降大的一则基础底板上开凿六个孔，通过这六个孔，逐根压入边长为200mm的方形预制村，在六根桩全部压入地基达到一定的承载力后，在第一根桩上各安装一个抬升架，共计六个。抬升架通过锚杆与基础连接，通过千斤顶与桩头连接。然后在统一指挥下，同时顶升六个千斤顶；千斤顶的顶升带动抬升架的抬升，抬升架的顶升又通过锚杆带动一侧基础的抬升，当抬升量达到恢复水塔原位的要求时，即可停止。在基础与地基的脱空段，灌注水泥浆使其充满脱空区域。水泥浆硬化后，逐个拆除反力架，封好基础上所凿桩孔，以使桩头与基础连成一体，使基础的荷载传递给桩。289.4.4工程实例1三、实施纠倾纠倾