建筑地基处理基础加固方法
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二、 改变浅基础形式加大基础底面积
1)抬梁法 在原基础两侧挖坑并做新基础,通过钢筋混凝土梁将墙体荷载部分转移 到新做基础上的一种加大基底面积的方法。
在原基础两侧新增条形基础抬梁扩大基底面积的做法
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外增独立基础抬梁扩大基底面积
2)斜撑法
斜撑法加大基底面积 1.整体圈梁或框架 2.楼板整体区段 3.附加基础
•
⑤由于设计原因,未能采取合理的地基加固方案;
•
⑥改变建(构)筑物的使用功能,如对地基未加处理,就进行
增层、增加荷载等活动;
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二、纠倾加固原则
•
进行建筑物纠偏时,应遵循下列原则:
•
①制定纠偏方案前,应对纠偏工程的沉降、倾斜、开裂、结构、
地基基础、周围环境等情况作周密的调查。
•
②应结合原始资料,配合补勘、补查、补测,搞清地基基础和上
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一、 直接增层
1)地基承载力确定
17.6 增层改造
对沉降稳定的建筑物直接增层时,其地基承载力特征值,可根据增层工 程的要求选用试验法(载荷试验、室内土工试验等)和经验法综合确定。
2)新基础宽度计算
b K F G fk
式中 b ——新基础宽度(m); F G ——单位基础长度上的线荷载(kN//m); f k ——地基承载力特征值(kPa); K ——增大系数,建议按 K Es 2 / Es1 1 取值;
筋;也可以在墙角或圈梁钻孔钢筋,再用环氧树脂填满,穿孔钢筋须与加
固筋焊牢。
3、对对于加宽部分,其地基上应铺设的垫料及其厚度,应与原基础垫层的 材料及其厚度相同。时加套后的基础与原基础的基地标高和应力扩散条件 相同且变形协调。
4、对于条形基础应按长度1.5-2.0m划分成许多单独区段,分别进行分批、 分段、间隔施工,避免地基土浸泡软化,时加固的基础不产生很大的不均 匀沉降。
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17.7 纠倾加固和移位
一、倾斜原因分析
•
①高压缩性地基厚薄不均,建筑物向高压缩土层分布厚的方向
倾斜;
•
②软土上相邻建筑物净距太小,地基中附加应力扩散叠加,出
现相向倾斜;
•
③在既有建筑物附近开挖基坑,缺乏有效支撑,或降低地下水
后,形成排水固结,引起倾斜;
•
④由于勘察原因,未能查明饱和软黏土的分布;
(1)采用间断式或连续式的混坑式托换要根据被托换加固结构 的荷载和坑下地基土的承载力大小确定,在设计上优先考虑间断坑式托 换,当间断墩的底面积不能对建(构)筑物荷载提供足够支承时,则可 设置连续式基础(相当于基础加深技术),施工时应首先设置间断墩以 提供临时支承,在开挖间断墩间的土,将坑的侧板拆除,在坑内灌注混 凝土,这样就形成了连续的混凝土墩或基础。
b)平面图
基底钻孔掏土纠倾法
基础外侧斜孔掏土纠倾法
取土深度应大于3m,钻孔直径不应小于300mm。
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堆载纠倾法
倾斜建 筑物
纠倾后 建筑物
堆重物
堆载加压纠倾示意图
加载系统
基础
悬臂梁
锚桩
锚桩加压纠倾示意图
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顶升纠倾
分离面
上部结构
顶升纠倾工作原理示意图
顶升梁 千斤顶
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浸水纠倾法
•
浸水纠倾应符合下列规定:
嵌条
嵌条
横向挡板
原基础 嵌条
伸向基础下挖坑
导坑
继续向下挖坑
a)剖面图
b)平面
图
坑式静压桩施工导坑开挖示意图
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17.5 注浆加固技术
一、 注浆加固法概念与应用
既有建筑地基基础注浆加固 方法常采用压力灌浆法和高压 喷射注浆法。
基础灌浆加固示意图
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二、 注浆加固法的设计
注浆设计前宜进行室内浆液配比试验和现场注浆试验。
部结构的实际情况及状态,分析倾斜原因;确定合适的纠倾方法和纠
倾目标。
•
③拟纠偏建筑物的整体刚度要好。如果刚度不满足纠偏要求,应
对其作临时加固。加固重点应放在底层,加固措施有增设拉杆、砌筑
横墙、砌实门窗洞口、增设圈梁和构造柱等。
•
④加强观测是搞好纠偏的重要环节,应在建筑物上多设测点。在
纠偏过程中,要做到勤观测,多分析,及时调整纠偏方案,并用垂球、
•
①根据建筑结构类型和场地条件,可选用注水孔、坑或槽等方式
注水。注水孔、坑或槽应布置在建筑物沉降较小的一侧。
•
②当采用注水孔(坑)浸水时,应确定注水孔(坑)布置、孔径
或坑的平面尺寸、孔(坑)深度、孔(坑)间距及注水量;当采用
注水槽浸水时,应确定槽宽、槽深及分隔段的注水量。
•
③注水时严禁水流入沉降较大一侧的地基中。
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二、 加固技术分类
既有建筑地基基础加固技术也称为托换技术。托换技术可分为基础加宽 技术、墩式托换技术、桩式托换技术、地基加固技术和综合加固技术等。
可采用综合的加固方法,如注浆法与高压喷射注浆法组合加固方案;基 础减压和加强刚度托换相组合的加固方案等。
三、 加固技术应用与发展
我国自改革开放以来,托换技术的数量和规模不断扩大,如锚桩加压 纠偏、锚杆静压桩、基础减压和加强刚度法、碱液加固、浸水纠偏、抽土 纠偏、千斤顶整体顶升等多种托换方法都取得了成功的应用和发展。
• (2)地基设计
•
①移位路线的地基设计,按永久性工程进行设计,地基承载力设
计值可提高1.25倍。
•
②移位后的地基基础设计,若出现新旧基础的交错,应考虑既有
建筑地基压密效应造成新旧基础间地基变形的差异,必要时应进行地
基基础加固。
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(3)滚动支座的设计
①滚动支座可采用不小于60的实心钢棒或100~150的钢管混凝土, 并应通过试压确定,支座上下采用20mm厚的钢板作为上下轨道面,或采 用工具式轨道梁,以利应力扩散及减少滚动摩擦力。
• (1)结构设计
•
结构设计主要是指承托既有建筑移位的整体结构的托换梁系,包
括移位建筑的上轨道梁系及承担整体结构行走过程中的基础,即下轨
道梁系,
•
①计算砌体结构的线荷载或框架结构的轴力、弯矩和剪力。
•
②结构托换梁系截面及配筋设计。
•
③移位过程中基础的受力验算及补强设计。
•
④新旧基础的承载力和变形验算及补强设计。
4.原有基础 5.斜支柱
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17.3 墩式托换技术
一、墩式托换适用范围就特点
墩式托换对于软弱地基,特别是膨胀土地基的处理是较为有效的。 墩体可以是间断的,也可以是连续的,主要取决于 原基础的荷载和地基上的承载力。
墩式托换的优点是费用低、施施工方便。 墩式托换的缺点是工期较长。
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二、墩式托换的设计要点
经纬仪、水准仪、倾角仪等进行观测。
•
⑤若地基土尚未完全稳定,应在纠偏的另一侧采用锚杆静压桩制
止建筑物进一步沉降。
•
⑥应充分考虑地基土的剩余变形,以及因纠偏致使不同形式的基
础对沉降的影响。
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三、纠倾加固方法分类
建筑物纠倾是指既有建筑物偏离垂直位置发生倾斜而影响正常使用 时所采取的托换措施。
纠倾是利用地基的新不均匀沉降来调整建筑物已存在的不均匀沉降。
Es1 、 Es 2 ——分别为新旧基础下地基土的压缩模量。
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二、外套结构增层
(1)当采用外套结构增层时,可根据土质、地下水位、新增结构类 型及荷载大小选用合理的基础型式。
(2)位于岩层上的外套增层工程,其基础类型与埋深可与原基础不 同,新旧基础可相连在一起,也可分开单设。
(3)当天然地基上采用外套结构增层时,应考虑新设基础对原基础 的影响,并按规范要求与邻近建筑保持一定距离;对于软弱地基,严禁新 旧建筑相距过小及基底应力叠加。
加层
原有 建筑
原有建筑物
地下 铁道
a)建筑物加层树根桩托换 b)建筑物下部地铁树根桩托换
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桥面
桥 墩
c)桥墩基础树根桩托换
d)树根桩用于稳定土坡
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三、 坑式静压桩托换技术
坑式静压桩是在已开挖的基础下托换坑内,利用建筑物上部结构自重 作支承反力,用千斤顶将预制好的钢管桩或钢筋混凝土桩段接长后逐段压 人土中的托换方法。
锚杆静压桩装置示意图 1.天车 2.反力架 3.液压油缸 4.锚杆 5.基础 6.桩 7.压桩孔
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二、 树根桩托换技术
树根桩是一种用压浆方法成桩,桩径在100mm~300mm 的小直径就地 钻孔灌注桩(喷灌微型桩。
树根桩法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、碎石、湿陷性 黄土、膨胀土及人工填土等等各种地基土上既有建筑的修复和增层、古建 筑的整修、地下铁道的穿越等加固工程。。
(4)当外套结构增层采用天然地基或由旋喷桩、搅拌桩、石灰桩等 构成的复合地基时,应考虑地基受荷后的变形,避免增层后新旧结构产生 标高差异。
(5)当既有建筑有地下室,外套增层结构采用桩基础时,桩位布置 应避开原地下室挑出的底板襟边;如不能避开,而需凿除部分底板襟边时, 应通过验算确定。新旧基础不得相连。
a)顶升纠倾
b) 迫降纠倾 既有建筑物的纠倾方法
c) 综合纠倾
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井式纠倾法
纠倾后 建筑物
沉井
射水取土
倾斜建 筑物
沉井
倾斜建 筑物
沉井
射水取土范围
a)剖面图
b)平面图
射水井式纠倾法工作原理图
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钻孔取土纠倾法
倾斜建筑物
取土孔
砖混结构 门厅(框架结构)
套管
长掏土孔φ250 短掏土孔φ200
a)剖面图
苏州虎丘塔采用了“加固地基、补作基础,修缮塔体、恢复台基”的整 修方案,采取了“围、灌、盖、调、换”五项加固措施,取得了较好效果。